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干细胞培育卵子精子前体细胞获成功

科普小知识2021-10-06 22:36:43
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科学家希望有一天,男性的皮肤细胞能够产生精子来治疗不孕症。

资料来源:南伊利诺伊大学

据我们的记者报道,以色列和英国的研究人员已经在实验室用人类皮肤细胞培养人类精子和卵子的前体细胞。尽管存在诸多争议和监管障碍,但这一成就仍是治疗不孕症的重要一步。

该实验使用诱导多能干细胞(诱导多能干细胞)在小鼠体内产生精子和卵子,诱导多能干细胞是一种可分化成几乎所有细胞类型的重编程细胞。这些生殖细胞然后通过体外受精产生活的后代。

研究人员在12月24日发行的细胞杂志在线版上报道了这一结果。

早在2012年,日本京都大学的干细胞生物学家斋藤敏纪和他的同事开发了第一批人工原始生殖细胞。这些特化细胞出现在胚胎发育过程中,最终形成精子或卵子。斋藤使用诱导多能性细胞技术将皮肤细胞重新编程到与胚胎相似的状态,从而最终在观察镜中培养这些细胞。研究人员还可以利用胚胎干细胞产生类似的原始生殖细胞。

尽管这些细胞不能超越手表玻璃中的前体细胞状态,但斋藤发现,如果将它们植入小鼠睾丸,这些细胞最终会变成精子。如果它们被放置在卵巢中,它们将被转化为功能性卵子。获得的精子和卵子可用于体外受精。

现在,由剑桥大学的阿齐姆·苏拉尼和以色列魏茨曼科学研究所的雅各布·汉纳领导的研究小组已经在实验室里用人类皮肤细胞培养了人类精子和卵子的前体细胞。

这位生物学家成功的关键在于找到正确的起点。在人类中重复这项技术的最大障碍是,小鼠和人类胚胎干细胞有着根本的不同。小鼠胚胎干细胞是“简单的”——很容易引入任何分化途径,而人类胚胎干细胞则“复杂得多”——这导致适应性差。

然而,汉娜注意到,正如他和他的同事在2013年报告的那样,这种差异可以通过调节细胞来克服。他的研究团队开发了一种技术,使人类干细胞像小鼠干细胞一样“简单”。汉娜说:“我们使用这些细胞加上斋藤的计划终于成功了,也就是说,PGC可以有效地获得。”

今天,苏拉尼和汉娜报告说,他们可以使用来自男性和女性的胚胎干细胞和诱导多能干细胞,以25%到40%的比例生成生殖细胞前体细胞。

洛杉矶加利福尼亚大学生殖生物学专家阿曼达·克拉克说:“苏拉尼和汉娜的实验室发现了一种迄今为止效率最高的生产祖细胞的方法,这令人兴奋。”(赵茜·Xi)

《中国科学日报》(2014年12月30日,第二版国际版)

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