科学家成功将干细胞重编程为精子祖细胞

长期以来，科学家们一直试图在实验室中培育精子和卵子。这不仅能让他们更好地理解最基本的生物学过程之一，还可能开发出帮助不孕不育夫妇的新方法。近年来，一些研究小组利用胚胎干细胞（理论上能够转化为任何类型的细胞）取得了一些进展，但尚未有人成功培育出可存活的性细胞。

京都大学的科学家最近发现了一种将小鼠胚胎干细胞重编程为精子前体细胞的方法，并利用由此产生的精子培育出正常的小鼠。他们的研究最终可能带来治疗男性不育症的新方法。然而，据该团队负责人、生物学家斋藤光则（Mitinori Saitou）称，这需要解决几个“非常棘手”的技术和伦理问题。

众所周知，精子和卵子是由初级生殖细胞（PGC）发育而来的。原始生殖细胞在胚胎发育早期由一团被称为外胚层的细胞形成。几年前，科学家们成功从小鼠胚胎中提取外胚层细胞，并将其转化为外胚层干细胞，这些干细胞能够在实验室条件下长期再生。研究人员希望利用这些细胞获得原始生殖细胞，并最终分化成精子和卵子。然而，尽管经过多年的实验，至今仍无人成功。日本科学家得出结论，当实验室获得的外胚层干细胞获得长期生长的能力时，它们就会失去形成生殖细胞的能力。

因此，他们改变了方法，决定在混合生长因子中培养小鼠胚胎干细胞，以获得类似于外胚层细胞（只能存活几天）的细胞。研究人员发现，两天大的细胞可用于获得类似于原始生殖细胞的细胞。当将这些原始干细胞注射到无法产生自身精子的小鼠睾丸中时，它们成熟为精子，并在体外实验中成功使卵子受精。科学家将由此产生的胚胎植入代孕母亲体内，代孕母亲产生了正常的后代。以这种不寻常的方式出生的小鼠长大后成为具有生育能力的雌性和雄性，后来也产生了健康的后代。以类似的方式，可以从成人皮肤细胞分化的诱导多能干细胞 (iPSC) 获得可生育的后代。

“我只能说哇！这是一个突破！”澳大利亚莫纳什大学生殖生物学家奥利·拉查姆-卡普兰说道。

加州大学洛杉矶分校的生物学家阿曼德·克拉克 (Amander Clark) 表示，这项研究证明“来自胚胎干细胞的原始生殖细胞可以发育成功能性生殖细胞”。他称，日本研究人员的研究“对我们理解生殖细胞发育方式具有决定性突破”。

Saito 表示，仍有许多障碍需要克服。他们希望了解如何在实验室中直接完成成熟精子的整个生成过程，而不是将类似原始细胞的性细胞注射到睾丸中使其成熟。另一个目标是体外培养卵子，不仅是为了了解这个过程本身，也是为了最终尝试帮助不孕女性。但首先，为了将他们的研究成果转化为临床，他们需要确定他们发现的“配方”（已证明对小鼠干细胞非常有效）是否也适用于人类细胞。

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