科学家可能培养出人类体外精子 材料来自皮肤细胞

科学家可能培养出人类体外精子 材料来自皮肤细胞

　　首次实现完全体外培养成熟精子和卵子细胞

　　英国剑桥大学Azim Surani团队和以色列魏茨曼科学研究所Jacob Hanna团队合作开展的这一研究，率先实现完全体外培养出成熟精子和卵子细胞。

　　生物学家此次成功的关键是找到合适的起点。体外培养人类细胞的一个主要障碍是：老鼠和人类胚胎干细胞是根本不同的，小鼠胚胎干细胞是“幼稚”——容易被诱导分化成任意路径；而人类干细胞是“成熟” 的，他们的分化方式不能适应所有途径。Hanna和他的研究小组随后建立了一种方法来下调分化遗传信号通路，由此构建出了一种新型的iPS细胞，他们将之命名为“原始细胞”（ na ve cell）。这些原始细胞似乎让iPS细胞更进一步恢复了青春，更接近于能够真正分化为所有细胞类型的原始胚胎状态。由于这些原始细胞与它们的小鼠对应物更加相似，Hanna和研究小组认为可以将它们诱导分化为原始生殖细胞。

　　Hanna教授和他的合作者在去年的一篇论文中就表示认识到了上述问题，他们在论文中写道，通过改造细胞可以克服上述困难。

　　如他们此次发表的论文中所述：原始生殖细胞（Primordial germ cells，PGCs）在未进入生殖嵴之前，既可分化为精原细胞，又可分化为卵原细胞，这种分化是由其和不同的生殖嵴细胞的结合所决定的。而此次他们的研究构建了易于操控的试验模型，用胚胎干细胞成人类原始生殖细胞（PGCs）的物质hPGCLC（ hPGC-like cells），发现了SOX17基因是体外培养出成熟精子和卵子细胞的关键基因，CD38糖蛋白是添加在人类原始生殖细胞（hPGCLC）表面的marker（标记物质）。

　　研究者通过添加一种发红光的荧光标记物（CD38糖蛋白）到原始生殖细胞的部分基因上，可以精确估量出重编程的原始生殖细胞数量，结果显示效率非常之高——多达40%的细胞变为了原始生殖细胞；这一数量使得能够进行简单的分析。

　　科学家们还表示：原始生殖细胞还只是构建出人类精子和卵子的第一步。在实验室能够完成一连串事件，推动成体细胞通过胚胎干细胞周期，变为精子或卵子之前，还面临着许多的障碍。举例来说，在这一过程的某个点，这些细胞必须学会一种特技：在它们变为有活力的生殖细胞之前要将它们的DNA分成两半。

　　从研究者发表的文章提供的图片可以看到，人类基因网络完全不同于以往在小鼠中鉴别出的基因网络，有可能会对未来的原始生殖细胞和其他早期胚胎细胞的研究造成重大影响。

编辑：贾艳菲