男性不育,有救了

2021-03-04 科學號

作者 | 沙森

這裡是產生精子的地方。圖片來源：STEVE GSCHMEISSNER / SCIENCE PHOTO LIBRARY

從睪丸中分離出精子幹細胞並在體外培養的一種可靠方法可以幫助不育男性擁有自己的遺傳後代。

之前有幾個研究小組聲稱分離出了精子幹細胞，但其他研究小組未能重複這一結果。

近日在美國《國家科學院院刊》發表的一項研究中，加州大學聖地牙哥分校Miles Wilkinson團隊研究了睪丸中的細胞。

通過對單個細胞中的RNA進行測序，他們確定了不同的細胞類型，並在產生精子的幹細胞表面發現了一種標記蛋白，即精原幹細胞。

利用這種標記物，研究小組從睪丸活檢中分離出這些細胞。由此產生的細胞組並不只由精子幹細胞組成，但它們的含量遠比以往任何研究小組所得到的要高。

研究小組找到了一種方法，可以讓這些細胞存活並生長至少一個月。關鍵在於阻斷一種叫做「ATK通路」的物質。在小鼠中，阻斷ATK會使幹細胞分化，但Wilkinson發現在人類中情況正好相反。

未參與這項研究的荷蘭阿姆斯特丹大學的Ans van Pelt認為，這在相關領域的研究中是一個很大的進步。

上述研究成果可能有利於男性不育的治療，這些男性的基因突變會阻止幹細胞轉化為精子。

例如，CRISPR基因編輯已被用於糾正小鼠精子幹細胞中的這些突變，一旦幹細胞被放回動物體內，基因編輯便能恢復小鼠的生育能力。這些幹細胞也被用於在體外產生精子，以供試管嬰兒使用。 

在人體內進行這項研究的最大障礙是缺乏一種可靠的分離人類精子幹細胞的方法。Wilkinson說，他的團隊關注的是基礎科學，而不是臨床應用，但對幹細胞進行基因編輯是可行的。

此外，這項工作也可以幫助那些在童年時期接受癌症治療而導致不育的男性。精子幹細胞可以在癌症治療前從睪丸中提取樣本進行分離，在實驗室中進行擴增，然後注射回睪丸以恢復其產生精子的能力。

Van Pelt認為，實驗室必須在體外培養精子細胞至少兩個月，才能獲得足夠的重新移植到睪丸中的精子，目前還做不到這一點。但上述研究是一個非常好的開始。

一些男性不能生育是因為精子形成細胞周圍的細胞出現了問題。因此，如果能夠找到將精子幹細胞在體外轉化為精子的方法——就像已經在老鼠身上做的那樣，這些男性就可以通過體外受精生育孩子。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1073/pnas.2000362117

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