同性生鼠！人类离同性生殖还远吗？

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“春天来了，一切都恢复了。

草原再次成为动物交配的季节。

雨季已经过去，交配季节已经到来。

雄鼠扑向雌鼠。

一个声音的声音！！！"

(来源:pixabay)

然而，最近发表在《细胞干细胞》杂志上的一篇论文可能会正视这个问题。

中国科学院的研究人员使用干细胞和基因编辑方法分别获得了雌性和雄性小鼠。

(来源:王)

虽然同性雄性小鼠的婴儿只存活了约48小时，但同性雌性小鼠所生的婴儿是完全健康的，不仅能活到成年，还能与另一只雄性小鼠交配，产下一只小小鼠。

精卵结合生殖的优势

诚然，单性生殖(也称为单性生殖，它们产生的卵无需受精就能独立发育成后代)在自然界并不罕见，比如在欧洲能自我繁殖的小龙虾。孤雌生殖通常发生在植物、无脊椎动物和少数脊椎动物中。

然而，对于哺乳动物来说，繁殖有一套不可改变的规则，那就是雌性卵子和雄性精子的结合。没有一种哺乳动物能在单一性别下生存和繁殖，即使是外来的卵生鸭嘴兽。

从遗传学上来说，它是“基因组印记”的存在。20世纪80年代的实验表明，人类的男性和女性染色体是不对称的(XY和XX)，这意味着你不能只用两组女性或男性DNA来产生新的个体。

你的祖先染色体(来源:*)

来自父母的染色体包含了你正常生长的所有遗传信息，但是不同的基因会根据父母的性别而受到限制，从而产生一种叫做“基因组印记”的东西。

基因组印记(来源:犹他大学学习遗传学)

简而言之，来自母亲和父亲染色体的DNA各有不同的位置，在那里不能制造蛋白质。这时，如果母亲提供的染色体不能产生所需的蛋白质，它可以依靠父亲提供的染色体来产生，反之亦然。因此，当染色体来自父亲或母亲时，就会缺少一些蛋白质，而一些缺失的蛋白质正是胚胎发育所需要的。这种基因组印记现象存在于所有哺乳动物中。

从进化的角度来看，精子和卵子结合的繁殖方式比孤雌生殖有显著的优势。人们普遍认为，这些孤雌生殖的生物体已经进入进化的末期，因为它们在某种程度上也是“克隆体”。遗传多样性的缺乏可能最终会使其难以进化成新物种并灭绝。精子和卵子的结合可以产生更多的基因组合，增加适应性进化的可能性，防止有害突变的积累。

换句话说，总会有一些由有性生殖产生的多样化基因组合的后代能够适应环境变化并存活下来。

(来源:pixabay)

然而，应该指出的是，尽管科学家进行的研究与上述单性生殖相似，但它是单性生殖，但单性生殖是由只有一个母亲的同一个个体产生的，而同性生殖是由两个不同的同性个体产生的，即两个母亲或两个父亲。

因此，科学家们现在正在做的研究不是那种孤雌生殖的“克隆”。通过同性生殖出生的小鼠婴儿仍然具有有性生殖的杂种优势。

历史上的同性生殖研究

事实上，在历史上，有些人已经对哺乳动物的同性生殖做了很长时间的研究，这里只列出了其中的几个。

1960年，生物学家海伦·克劳斯发明了专业术语“基因组印记”，这是一种特殊的遗传现象，其中等位基因依赖于父母的性别表达，不符合孟德尔的遗传定律。那时，她意识到印迹是实现同性生殖的主要挑战。

海伦·克劳斯(1912006)(来源:遗传学)

1997年，日本生物学家田崎敬浩·塔格米和他的同事将女性原始生殖细胞移植到鸡的睾丸中，使鸡产生“女性精子”，这不是从卵细胞转化而来的纯精子，生理功能也不完全。

2003年5月，宾夕法尼亚大学的汉斯·斯克尔尔和他的同事报道说，从具有减数分裂能力的小鼠胚胎干细胞中培养出了更多成熟的卵母细胞。然而，这些细胞最终没有成为完整的身体，因此它们被精子受精的能力无法测试。

2004年，日本生物学家河野友弘和他的同事实现了老鼠和它们母亲的繁殖。科学家们修改了未成熟卵细胞的基因，将修改后的更“人”的卵细胞与另一个卵细胞结合在一起。在实验中，最终获得了457个受精卵，其中只有两个产生了正常的雌性小鼠，其中一个被命名为"回叶鸡"。

许跃奇(资料来源:t.konofnature)

这项研究的重要性不在于它的临床实用性，而在于它证明了表观遗传工程可以改变传统的生殖模式。

人类同性恋生殖还很遥远吗？

之后，中国科学院动物研究所的研究小组通过消除单倍体胚胎干细胞中的基因组印记，用更有效的方法实现了同父同母小鼠的繁殖。然而，中国科学院的这项研究更侧重于基因功能的研究，而不仅仅是“同性生殖”。

关于同性生殖，甚至人类的同性生殖，科学家们也做了相当长时间的研究，没有谈到伦理限制。此外，在体外配子研究领域，科学家的主要研究方法不是依靠精子或卵细胞的性别逆转进行重组，而是直接将人体体细胞转化为生殖细胞，这显然比性别逆转更有效。

说到这，我们必须提到诺贝尔奖得主山中伸弥。

山中伸弥(来源:*)

2006年，他发现了一种转化人类体细胞的方法，甚至容易收集的上皮细胞和血细胞也可以转化为诱导多能干细胞。重新编程后，这些干细胞可以转化成人体内的任何细胞，当然也包括生殖细胞。在此之前，科学家使用的干细胞只能从冷冻的人类胚胎中收集，这不仅在相关材料上受到限制，在伦理上也存在争议。这项技术的诞生也大大增加了同性生殖的可能性。

想象一下，你皮肤上的一点点细胞可以用来培养生殖细胞，甚至用来生孩子，这将是生物医学领域的一个重大飞跃。

2012年，日本京都大学干细胞生物学教授斋藤通治的团队培养了精子和卵子的原始生殖细胞。当时，他通过诱导多能干细胞来转化皮肤细胞。诱导性多能干细胞被诱导分化为能够产生卵子或精子的原始生殖细胞，然后将卵巢细胞混合以重建卵巢，然后移植到雌性小鼠体内。4周后，卵巢产生的卵子被取出进行人工授精。

尽管在老鼠身上的实验已经成功，但在人类身上实现这一目标并不是一个简单的应用。科学家已经致力于将人类诱导的多能干细胞转化为精子和卵子。剑桥大学的阿齐姆·苏拉尼和以色列魏茨曼科学研究所的雅各布·汉娜已经将人类胚胎干细胞和诱导性多能干细胞转化为能够形成精子或卵子的前体细胞。然而，在成为成熟精子和卵子之间还有一段距离。

雅各布·汉纳博士在他的研究实验室里(来源:礼貌)

上帝从亚当那里拿走一根肋骨，变成了夏娃。在不久的将来，也许你的一点皮肤会成为你的下一代。

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