人工制造人类生殖细胞？日本动物试验已获成功，以色列科学家称“应该不会太困难”

　　 近日，日本科学家成功地将老鼠的皮肤细胞改造成卵子，并使用这些卵子繁殖出了具有繁殖能力的下一代老鼠。更加令人吃惊的是，这些可繁殖小鼠的人造卵细胞在整个制造过程中无需注入活母鼠体内进行培养， 这在历史上还是第一次。

　　 如果这项技术也能用于人类，那么科学家可以制造出有繁殖力的人类卵子，而无需将未成熟细胞注射到人类女性卵巢中进行培养。

　　 这些11个月大的老鼠诞皆用生物技术手段制造，而非生自母鼠的卵子。图片来源：九州大学

　　林胜彦（Katsuhiko Hayashi）是一位生殖生物学家。他在日本福冈市九州大学领导的研究团队于10月17日在《自然》杂志上发表了这一成果 。

　　2012年，林胜彦和干细胞生物学家斋藤通纪（Mitinori Saitou）在京都大学开始合作，研究将皮肤细胞转化为卵细胞的课题：对皮肤细胞重编码，将其转化为类干细胞，再转化为原始生殖细胞。然后，原始生殖细胞开始分化，并获得成熟的精子和卵细胞。但是， 原始生殖细胞必须植入活母鼠的卵巢内才能变成成熟卵细胞。

　　2016年7月，由小�弥生（Yayoi Obata）领导的东京农业大学研究团队报道，他们成功地将从老鼠胚胎中提取的原始生殖细胞转化为卵母细胞，整个过程无需依赖活母鼠。作为小�的研究伙伴，林和斋藤在其研究成果的基础上迈进了一大步： 在培养皿中把皮肤细胞转化成了功能完备的卵细胞。

　　

借助体外受精技术，研究团队对来自重编程皮肤细胞的卵子授精。此外，他们还用胚胎干细胞培育了另一批小鼠胚胎。最终，两种方法共获得了26只小鼠，来自重编码皮肤细胞的小鼠和来自胚胎干细胞的小鼠看上去一样健康正常。

　　雅各布·哈那（Jacob Hanna）是任职于以色列雷霍沃特的魏兹曼科学研究所的干细胞生物学家，他表示， 在一个培养皿中，无需依赖母体，无需依靠其他未知因素，就可以批量制造老鼠卵细胞， 这是一个惊人的成就。

任职于纽约干细胞基金会研究所的干细胞生物学家迪特·艾格丽（Dieter Egli）表示，这项工作的很多部分之前已经被其他团队完成，但是林的团队完成了最后一步，这非常了不起。

　　 培养皿中的，来自胚胎干细胞的老鼠卵细胞。科学家已经通过对皮肤细胞重编码，制造了跟图中一样的卵细胞。图片来源：九州大学

林特别强调，他们的方法尽管在技术上相当有挑战，但方法本身是可靠的――他领导的多个研究小组已经重复验证了这项技术的有效性。不过，尽管该方法无需将原始生殖细胞注入活母鼠的卵巢，但还是需要从其他老鼠胚胎的卵巢中提取的细胞。这些支持细胞用来构建一个和活体卵巢类似的环境，以确保卵细胞的成熟。林正试图用人造试剂替代取自老鼠胚胎的支持细胞。

　　此外，2016年2月， 中国科学家宣布，他们在培养皿中制造出了老鼠的原始精子。 尽管这些精子并非完全成熟，但仍成功地和卵子结合诞生了小鼠。

　　 能否用于人类？

林表示，他的方法可以帮助科学家更细致地研究卵细胞的演化，因为它们不必再被置于难以观察的老鼠卵巢中。

　　林目前并没有将他的技术推广到人类生殖细胞的计划―― 日本现行法律禁止开发人造的人类生殖细胞。

　　但是哈那表示，他希望能有机会制造出人类生殖细胞，因为“ 这并不会非常困难 ”。

　　哈那领导的团队在 2014年首次成功制成人造的人类原始生殖细胞 ，这比林开始其研究仅仅晚2年。当时，出于伦理考虑，哈那没有将原始生殖细胞注入人体并培育成成熟的精子和卵子。但是，不需要人体培育的卵细胞制造方法则可以避免这个麻烦。

　　哈那表示，他的实验室已经开始尝试重复林的工作，并发现主要的技术挑战在于通过卵巢获得支持细胞 （如果要制造精子，就需要来自精巢的细胞） ――目前只有来自胚胎卵巢的支持细胞才可以到达预期效果。哈那希望以后可以用猪和猴子的卵巢细胞达到同样的效果。

　　林表示， 如果他的方法适用于人类，那么理论上，可以通过人的皮肤细胞制造人类卵子 。哈那之前是一名LGBT平权运动的积极活动家，认为制造人类生殖细胞的行为总有一天会合法化。

林认为，人造人类卵子将在10年之内成为现实，但是他认为，从目前的实验结果上看，不依赖卵巢的生殖细胞制造技术还太原始，产出次品的概率太高――由人造卵子制造的老鼠胚胎中，只有3.5%能够最终产出小鼠。相比之下，如果让卵子在母鼠卵巢内成熟，则有60%的胚胎可以最终产出小鼠。

因此，让人造的人类生殖细胞达到人类自体生殖细胞的水平还需要更多时间。他尤其担心，人造生殖细胞制造技术可能会以目前尚不清楚的方式导致基因变异，若该技术过早推广，后果难料。

　　阿兹姆·苏拉尼（Azim Surani）是在英国剑桥大学开创人造生殖细胞这一研究领域的泰斗。他表示，必须 在人造的人类生殖细胞问世之前，就必须让社会各界充分了解这一技术的可能后果，并选择适当的应对措施。

　　 编译：离子心

　　 参考： http://www.nature.com/news/mouse-eggs-made-from-skin-cells-in-a-dish-1.20817

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