近日日本的研究人員成功地誘導(dǎo)小鼠干細(xì)胞成為了可生長發(fā)育的卵子，生成了健康的幼鼠。這項(xiàng)工作為研究長期籠罩在神秘中的哺乳動物發(fā)育及不育癥的基本元素提供了一個(gè)強(qiáng)有力的工具。

英國愛丁堡大學(xué)的生殖生物學(xué)家Evelyn Telfer說：“人們一直試圖用胚胎干細(xì)胞和多能干細(xì)胞來生成性細(xì)胞。現(xiàn)在他們做到了，并且做得很好。”

干細(xì)胞科學(xué)家們曾經(jīng)利用前體干細(xì)胞獲得了多種類型的細(xì)胞，卻一直竭力于生成性細(xì)胞。，部分原因由于它們分裂方式上的差異，這些細(xì)胞具有明顯更為復(fù)雜的發(fā)育程序。身體的絕大多數(shù)細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，在有絲分裂過程中兩套染色體被復(fù)制，而性細(xì)胞是通過減數(shù)分裂生成，導(dǎo)致細(xì)胞只包含每條染色體的一個(gè)拷貝。

去年，來自京都大學(xué)Mitinori Saitou實(shí)驗(yàn)室的同一研究小組成功地利用小鼠干細(xì)胞生成了功能性的精子。精子是身體的一些較簡單的細(xì)胞，而卵母細(xì)胞則復(fù)雜得多。

新加坡醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所發(fā)育生物學(xué)家Davor Solter（未參與該研究）說“人們始終認(rèn)為生成精子可能更為容易。而卵母細(xì)胞是使整個(gè)發(fā)育變?yōu)榭赡艿氖挛铩！?/SPAN>

在最新發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上的研究中，Saitou和他的同事們用兩種細(xì)胞類型小鼠胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞展開了研究。正如在早先精子研究中一樣，他們利用一種信號分子雞尾酒首先將干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為了外胚層細(xì)胞，然后生成了原生殖細(xì)胞（PGCs）。盡管雄性PGCs可以直接注入到不育雄性小鼠體內(nèi)發(fā)育為精子，雌性版本還需要進(jìn)一步的處理。

研究人員分離出不包含性細(xì)胞的胚胎卵巢組織，然后將他們實(shí)驗(yàn)室生成的PGCs加入到培養(yǎng)皿中?；旌衔镒园l(fā)地形成了卵巢樣結(jié)構(gòu)，它們隨后被移植到雌性小鼠體內(nèi)。4周后，干細(xì)胞源性PGCs發(fā)育成了卵母細(xì)胞。研究小組讓它們受精，并將胚胎移植到了代孕小鼠體內(nèi)。生成的后代能夠長大自身具有生育能力。

Saitou說PGCs稀少且難于從小鼠分離，因此研究人員對于他們的調(diào)控所知甚少。當(dāng)PGCs發(fā)育成為精細(xì)胞或卵細(xì)胞，在一個(gè)稱作基因組印記的過程中某些基因被沉默。盡管這對于發(fā)育至關(guān)重要，但對于它是如何啟動，或者說基因是如何選擇性沉默的仍不是很清楚。

對于減數(shù)分裂的細(xì)節(jié)目前也了解甚少——尤其是卵母細(xì)胞，它們在雌性胚胎中形成直至生物體開始排卵一直維持著靜止?fàn)顟B(tài)?！斑@是這項(xiàng)工作最大的直接影響。因?yàn)槲覀円呀?jīng)成功地生成了功能性的精子和卵母細(xì)胞，我們能夠真正地研究在這一重要的細(xì)胞系中正在發(fā)生的事情，”Saitou說。

Telfer說這些問題中許多也將與生育研究相關(guān)。

Saitou研究小組現(xiàn)在正設(shè)法用人類細(xì)胞生成PGCs。由于人類和小鼠干細(xì)胞的差異這可能難于證實(shí)。更重要的是，實(shí)踐和倫理問題意味著研究人員將無法獲得人類卵巢組織來培養(yǎng)細(xì)胞。

Solter說：“但是有很多的技術(shù)來修補(bǔ)，通常這樣的事情最終是有可能實(shí)現(xiàn)的。如果這種方法適用于人類，它有可能為研究用卵母細(xì)胞提供一個(gè)不受限制的資源?，F(xiàn)在，利用卵母細(xì)胞具有道德和法律的重負(fù)?！?/SPAN>