两个爸爸也能生孩子？！

孤独的雄性生殖老鼠首次来到这个世界。王摄

■我们的记者李晨阳

在下一个光棍节的前一个月，两只雄性老鼠对水晶感到高兴的消息在朋友圈子里爆发了。

中国科学院动物研究所李伟研究组、周琦研究组和胡保阳研究组在《细胞干细胞》杂志上联合发表了一篇论文，宣布首次实现了哺乳动物的孤雌生殖。两只基因结合的雄性老鼠的后代有第一次呼吸世界空气的机会——尽管只有两天。

“这项研究证明，哺乳动物雄性个体生殖的主要障碍是印记基因，这是我们第一次能够克服这些障碍。”中国科学院北京基因组研究所的研究员杨云贵没有参与这项研究，他说:“了解印记基因的进化和功能，以及它们在发育和疾病中的作用，对我们来说意义重大。”

杨云贵的“印记基因”是如何阻止独居雄性的繁殖的，中国科学家打破了什么样的巨大封印？你想明白吗？

为什么印记基因支持异性恋？

在鱼类、两栖动物、爬行动物甚至鸟类的世界里，有时一个超人母亲会生下一个婴儿——这种现象被称为孤雌生殖。但是在哺乳动物的世界里，“阴阳和谐”一直是生孩子的唯一方式。

科学家们早就发现，哺乳动物中常见的印记基因是异性恋平台的有力标志。这些基因的存在使得孤雌生殖和孤雌生殖产生的胚胎不能活到预期的分娩日期。

印记基因也像“攀缘枝”，主要存在于哺乳动物和高等植物中。即使在哺乳动物中，它也主要集中在较高的真动物亚类(有胎盘的哺乳动物)中。然而，在更原始的动物中，如没有胎盘的鸭嘴兽和袋鼠，印记基因的数量要么很少，要么还没有发现。这是为什么？

李伟告诉《中国科学报》记者，学术界对这一现象还没有得出结论。然而，一些学者怀疑，与卵生鱼类、爬行动物和其他动物相比，胎盘哺乳动物的妊娠期较长，后代数量较少，其母亲也面临难产和死亡等巨大风险。因此，良好的产前和产后护理对他们至关重要。

如果哺乳动物过分依赖同性繁殖，就会导致种群遗传多样性的丧失，导致物种退化甚至灭绝。哺乳动物进化出异性恋的顽固粉末印记基因，可能正是为了避免同性恋生殖和有性生殖之间的竞争。

科学家如何洗掉“印记”？

十多年前，日本东京农业大学的研究小组通过删除印迹区域获得了第一只单性生殖小鼠“惠而吉”。这证明科学家可能会移除同性恋生殖中印记基因的“诅咒印记”。然而，很快人们就发现，惠姐是一个生长缓慢、神经紧张的女人。显然，科学家不能满足于此。

惠誉的技术包括利用未成熟的卵细胞携带敲除基因。这种方法受到遗传法则的限制。

这一次，中国研究人员决定用单倍体干细胞技术找到另一种“清除”印记的方法。事实证明，干细胞技术不仅能提高孤雌生殖，还能使以前无法想象的孤雌生殖成为可能。

“我们很幸运。”该论文的第一作者、动物研究所博士后*昆告诉《中国科学》，“基因组印记是对DNA的甲基化修饰。通常这种甲基化非常稳定，并且很难去除。”

经过一系列复杂的操作和分析后，他们惊喜地发现单倍体干细胞显示出比未成熟的卵子更完整的类似于原始生殖细胞的“无标记状态”，这也是实验最终成功的基础。

分数这么多，我们应该修改谁？

小鼠基因组中有20多个印记基因，哪一个应该被删除？"在实验开始时，这些是完全未知的."李薇说。

研究人员首先试图改善孤雌生殖。除了被日本科学家删除的两个印迹基因外，他们还通过筛选和比较确认了第三个被删除的位点，并获得了一只与正常小鼠几乎相同的单性生殖小鼠。

至于独居的雄性生殖鼠，那完全是靠摸索。“我们的想法一开始很简单，就是选择那些文件中最常提到的与疾病关系最密切的基因。”*坤说道。

运气又来了。在删除了第7个印记基因后，一些胚胎在怀孕19天后成功地从*母亲的子宫中诞生。

打破封印的魔法可以用来治疗疾病吗？

已经发现许多印记基因与严重的人类疾病有关，包括精神疾病(一些自闭症)、代谢疾病(BWS综合征等)。)，生长发育异常(小胖威利综合征等。)，统称为“孤雌生殖二倍体疾病”。由于大量的印记基因，也有大量的患者患有单亲二倍体疾病。

"修复患者体内这些异常的印迹片段可能有治疗效果."李伟说，“理论上，单性生殖和孤雌生殖小鼠集中在各种可能的单性生殖二倍体异常上，而我们的敲除手术可以被视为一种‘修复’。我们希望这项研究能够提供一个操作平台，筛选出修复更多印迹部分的初步方法。”

说了这么多，两个人类的父亲能有孩子吗？

目前，世界上有30个国家已经将同性婚姻合法化。相互发生性关系的人在获得结婚证后，不可避免地会期待更多的幸福:随着科学技术的进步，我们还能有自己的孩子吗？

与体外受精技术相似，这种技术是在体外融合两个个体的生殖细胞，然后将获得的早期胚胎移植到女性子宫中。然而，科学家们进行了大胆的探索，使传统的有性生殖的精子-卵子结合可以被“卵子-卵子结合”甚至“精子-精子结合”所取代。这似乎意味着同性的两个人也可能有携带这两种基因的后代。

"理论上是这样，但目前看来风险太大了。"*昆说:“从目前小鼠的实验数据来看，单性生殖的成功率为10%~20%，单性生殖的成功率只有2%。这种成功率在临床上无法接受。”

他进一步指出，孤独的雄性老鼠只能存活很短一段时间。即使单性生殖老鼠在实验室条件下看起来正常，也不能保证它们能像普通老鼠一样在世界上游荡。

相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004

中国科学新闻(2018-10-16，第一版集锦)

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