图片来源：百度图片
■本报记者 胡珉琦
人造精子的相关进展既是不育症患者的福音，也有可能为基因诈骗做嫁衣裳。这也正应了这句话:科学技术始终是一把双刃剑。技术如何发挥作用，在于人类如何使用它们。
在美国，不孕不育影响10%到15%的夫妇。而在英国，六分之一的夫妇有生育困难问题，其中，40%的“责任”在男方。三分之一的不孕夫妇经过一系列复杂检查后仍然无法确定不孕的原因。
近日出版的Cell Report杂志显示，来自美国干细胞生物学&再生医学研究所和蒙大拿州立大学的科学家们成功地由人类皮肤制造出了精子前体细胞，这一技术的实现将使男性不育症的诊断和治疗获得新的办法。
人造精子由来已久
关于人造精子的研究由来已久。早在2009年，Stem Cells and Development就曾刊文介绍了英国纽卡斯尔大学的科研人员首次用小鼠胚胎干细胞造出精子。它们利用一种含有视黄酸等物质的培养介质，对含有X和Y两种染色体的男性胚胎干细胞进行培养，并促使其实现完全的减数分裂，最终培养出含有23条染色体的试管精子。
胚胎干细胞（ES细胞）是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞，医学上称为“万用细胞”。这项研究的局限在于，造出人工精子的胚胎干细胞本身取自于生命最初阶段的胚胎。
而干细胞生物学&再生医学研究所和蒙大拿州立大学的这项研究的进展则体现在，它是通过诱导由不育男性皮肤细胞制备的具有胚胎干细胞功能的诱导多能干细胞（iPS细胞），产生精子前体细胞，并移植到小鼠睾丸，使其发育成精子。
不过，在研究人员看来，这项研究并不只是为了用人工精子达成生育的目的。他们发现，不孕不育的遗传原因在男性中尤其普遍，最常见的原因是由于Y性染色体上关键基因的自然缺失。因此，他们希望为精子发育研究提供一个实验模型，通过iPS细胞在培养基中形成精子前体细胞的过程，来理解发育早期使精子前体细胞和精子能够产生的基本决策。这项研究就有在细胞水平上临床治疗的潜力，从根本上解决男性不育的问题。
人体ES细胞技术获突破
用患者高度分化的体细胞移到去核卵母细胞中形成重组胚，形成囊胚后，从囊胚中分离内细胞团，内细胞团经过建系过程拿到稳定的ES细胞系，使之定向分化为所需的特定细胞类型，也被称为治疗性克隆。
在生物学上，高度分化的细胞可以逆转成胚胎性的未分化性的细胞，也就是ES细胞，这是一个巨大的突破。ES干细胞不但是研究人类发育、了解先天异常及单基因遗传病发病机制的唯一模型细胞，还可通过定向分化诱导，具有再生各种组织器官的功能。
但是，中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所研究员李劲松告诉《中国科学报》记者，体细胞逆转成ES细胞在人类身上的成功率一直不高，因为从囊胚分离胚胎干细胞建系效率不高，这是治疗性克隆面临的首要难题。该技术还涉及定向分化成某一特定的细胞、组织，这是第二个难题。此外，生成的器官或组织进行移植治疗，也潜伏着危险，一些尚未分化成相应组织的剩余胚胎干细胞可能会失去控制，进行无序分化，引发恶性肿瘤。
“这几项关键技术的突破依赖于科学对人类体内发育机制有足够深入的了解，有了这个前提，人类才有可能在体外重复这些过程。”李劲松说，就现阶段而言，科学研究的水平并没有达到这个程度。
留言