陳立希(新華社供本報特稿)
利用老鼠胚胎幹細胞培養人造精子,並使之與卵細胞結合,英國紐卡斯爾的研究人員通過這種方法製造出了7隻小老鼠。
這項研究為科學家將來製造人類精子奠定了基礎,同時也有望幫助解決男性因無法產生精子而帶來的不育問題。
研究過程提取幹細胞培育成精子
此項研究成果刊登在10日出版的《細胞發育》雜誌上。這一研究項目由德國哥廷根市喬治-奧古斯特大學的卡裡姆·納葉尼亞教授主持。他本月早些時候離開該校加入了英國紐卡斯爾-達勒姆幹細胞生物學和再生醫學研究院。
實驗過程中,納葉尼亞小組從雄性老鼠胚胎中提取胚胎幹細胞,在實驗室中加以培育,並用視黃酸等物質促使胚胎幹細胞轉變為精子細胞。
其中一些胚胎幹細胞發育成早期精子細胞,隨後發育為更像完全發育精子細胞的較成熟細胞。顯微鏡下可觀察到,儘管它們具備精子的有尾特徵,卻不能很好遊動。由於這些精子不能在沒有外界幫助的情況下使卵細胞受精,科學家們便將精子注入卵細胞中,最後植入雌性老鼠體內。
儘管此前已有科學家從幹細胞中成功培育出精子,但用這種精子
培育出生命還是首次。「這是我們第一次能夠在體外培育精子,用這些精子使卵細胞受精,並讓動物產下新生命。」納葉尼亞教授說。
尚存缺陷
成功率太低小鼠不正常
專家們對這一成功讚賞有加,但同時也警告說,這些使用人造精子產下的小老鼠都有嚴重異常,這表明將這一技術用於人類還太過冒險。
實驗中產下的所有小老鼠都沒有生育能力,還有嚴重呼吸和行走困難,不是體格過大,就是發育遲緩。它們最短的存活了3天,最長的也只存活了5個月,而正常老鼠的平均壽命是兩年。納葉尼亞教授認為,這些異常可能是由培育精子時產生的基因缺陷引起的。
此外,存在的另一問題是受精成功率低。實驗小組對210個卵細胞實施人工授精,只得到65個受精卵,植入雌性老鼠體內後,最後僅有7隻小老鼠誕生,成功率僅為3.33%。
納葉尼亞教授說:「在我們確定這一技術對人類安全前,我們還需要做更多工作。」目前,這個科研小組正致力於研究改善人造精子質量,以求減少新生動物的異常。
設菲爾德大學生殖生物學教授哈裡·穆爾說:「要解決所有安全問題,可能需要幾年時間。」