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日本研究人员用老鼠细胞培育出卵子
日本京都大学研究团队5日在美国《科学》杂志电子版上发表论文,宣布其成功从老鼠的iPS细胞(人工诱导性多能干细胞)中培育出卵子,并使其体外受精后产下健康后代。专家表示,这一成果标志着不孕不育研究取得重大进展。
据了解,研究小组先从雌鼠iPS細胞中制造出原始生殖细胞,把它与将成为卵巢的体细胞一起培养后,植入雌鼠卵巢内,生成了卵子,然后将卵子取出进行体外受精,再将受精卵植入雌鼠体内,结果雌鼠产出健康后代。该小组用ES细胞(胚胎干细胞)进行了同样的实验,得到了同样的结果。
研究小组称,通过观察iPS细胞变为卵子的过程,可以了解卵子在体内生成的机制,从而查明不孕不育的原因。该研究小组去年成功从老鼠的iPS细胞中制造出具有生殖功能的精子。如这两个研究成果能用于人类,则可通过人体的皮肤细胞制造出iPS细胞,再用iPS细胞制造出的精子和卵子进行体外受精,使无法产生精子或卵子的夫妻获得继承自身遗传基因的孩子。研究小组成员的齐藤通纪教授说,希望“成果能有助于不孕不育治疗”。京都大学iPS细胞研究所所长山中伸弥表示,研究成果“使不孕不育原因的查明和新药研发迈出了一大步”。
但也有专家指出,人类和老鼠的iPS细胞性质不同,很难用与老鼠同样的方法从人体制造原始生殖细胞。在制造iPS细胞时,还有可能损伤遗传基因。此外,人工制造卵子还存在伦理方面的问题。
iPS细胞由京都大学教授山中伸弥2006年首先研制成功,具有生成各种组织、器官细胞的能力,在利用干细胞来修复人体器官或组织的尖端医学技术——再生医疗领域具有广泛应用前景,近年来颇为世界所瞩目。日本在该方面研究处于世界地位。
新华网东京10月5日电(记者蓝建中)日本京都大学一个研究小组在5日的美国《科学》杂志上报告说,他们首次利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)成功培育出实验鼠的卵子,并使其受精从而诞出健康的小鼠。
iPS细胞是具有较强分化潜力的干细胞,由皮肤细胞等体细胞经基因改造“诱导”发育而成。科学家利用由雌性实验鼠胎儿体细胞培养得到的iPS细胞,添加生理活性物质促进其分化,培养出原始生殖细胞,原始生殖细胞是未来形成卵子的初始细胞。 科学家进而将其和能发育成卵巢的细胞一起培养,之后再移植到雌鼠的卵巢中,成功获得了尚未成熟的卵子。之后科学家将其从卵巢中取出,人工培养到成熟可受精状态,再使这些卵子和正常实验鼠的精子体外受精后,成功诞生出健康、有正常生殖能力的小鼠。
该研究小组去年8月曾成功“人造”实验鼠精子,因此理论上利用iPS细胞培养的精子和卵子“人造”受精卵、进而“人造生命”成为可能。京都大学名誉教授森崇英说,这对不能生成卵子的不育女性是一个好消息。不过,相关研究尚处在动物实验阶段,还将面临安全性和伦理等诸多挑战。
综合美联社、中央社4日消息:日本京都大学的研究团队成功地从诱导多功能干细胞(iPS细胞)培育出卵子,并利用体外受精,让实验鼠生出小鼠。这是世界首度完成类似实验,有助于不孕症的分析研究。
由京都大学教授斋藤通纪等教授组成的团队的这项研究成果,在*新一期的《科学》杂志上发表。
研究团队从母鼠的诱导多功能干细胞培育出可生成卵子的「始原生殖细胞」,同时也从鼠胎取出未来将形成卵巢的细胞,同步培养之后,移植到实验鼠卵巢,培育出卵子。
研究团队将如此培育出的163个卵子与自然形成的精子进行体外受精,结果实验鼠生出3只鼠。小鼠都正常,与其他实验老鼠交配,有孙子辈诞生。
研究团队认为,从诱导多功能干细胞造卵的过程观察,可更加解析至今还无法厘清的卵子生成机制,有助于不孕症的分析。
如果运用在人体上,因卵巢疾病而无法造卵或因卵子老化导致难怀孕的女性,或许可从皮肤细胞等培育出诱导多功能干细胞,制造新卵。
部分专家认为,这可能帮助数以百万计妇女,她们或是因为健康状况或接受癌症治疗,或是因为年纪太大,无法自行产出能存活的卵子。
专门研究生物医学科技造成的影响的美国史丹福大学法律系教授葛律利表示:「这可能意味女性不再受制于生育时钟。」
洛杉矶加利福尼亚大学卵子研究专家克拉克说:「我认为,这是女性繁殖技术的一大进步」,有关这项技术政策和规则方面的讨论「需要现在开始」。
应用于人类存巨大障碍
但研究团队指出,本次的实验要运用于制成人类的卵子与精子是有困难的。因为人类与老鼠的诱导多功能干细胞性质不同,人类要制造始原生殖细胞相当困难,而且基因也可能受损。加上以人工方式造卵,伦理上将受到质疑。有专家表示,使用成年人的细胞而不是胎儿的细胞可能会奏效。
由于将该技术应用在人类身上的障碍巨大,一些专家怀疑根本不可能实现。另一些专家表示乐观,但也认为不容易实现。研究团队联合作者林克彦说应用于人类身上「还在非常遥远的未来」,克拉克则认为至少要花费10年时间。
葛律利推测,在未来20到40年里,该技术会使得夫妇们更乐意选择试管受精方式,从而选择孩子的特征。这是因为通过皮肤细胞制造卵子比通过医疗和手术途径让女性产生卵子要容易得多。
但该技术也引起一些医疗和伦理方面的担忧。圣迭戈加利福尼亚大学干细胞项目主管戈德斯坦说:「我会担忧通过此方式制造孩子的安全性。这看起来就像是在孩子身上做实验。」
近日日本的研究人员成功地诱导小鼠干细胞成为了可生长发育的卵子,生成了健康的幼鼠。这项工作为研究长期笼罩在神秘中的哺乳动物发育及不育症的基本元素提供了一个强有力的工具。
英国爱丁堡大学的生殖生物学家Evelyn Telfer说:“人们一直试图用胚胎干细胞和多能干细胞来生成性细胞。现在他们做到了,并且做得很好。”
干细胞科学家们曾经利用前体干细胞获得了多种类型的细胞,却一直竭力于生成性细胞。,部分原因由于它们分裂方式上的差异,这些细胞具有明显更为复杂的发育程序。身体的绝大多数细胞进行有丝分裂,在有丝分裂过程中两套染色体被复制,而性细胞是通过减数分裂生成,导致细胞只包含每条染色体的一个拷贝。
去年,来自京都大学Mitinori Saitou实验室的同一研究小组成功地利用小鼠干细胞生成了功能性的精子。精子是身体的一些较简单的细胞,而卵母细胞则复杂得多。
新加坡医学生物学研究所发育生物学家Davor Solter(未参与该研究)说“人们始终认为生成精子可能更为容易。而卵母细胞是使整个发育变为可能的事物。”
在*新发表在《科学》(Science)杂志上的研究中,Saitou和他的同事们用两种细胞类型小鼠胚胎干细胞和诱导多能干细胞展开了研究。正如在早先精子研究中一样,他们利用一种信号分子鸡尾酒首先将干细胞转化为了外胚层细胞,然后生成了原生殖细胞(PGCs)。尽管雄性PGCs可以直接注入到不育雄性小鼠体内发育为精子,雌性版本还需要进一步的处理。
研究人员分离出不包含性细胞的胚胎卵巢组织,然后将他们实验室生成的PGCs加入到培养皿中。混合物自发地形成了卵巢样结构,它们随后被移植到雌性小鼠体内。4周后,干细胞源性PGCs发育成了卵母细胞。研究小组让它们受精,并将胚胎移植到了代孕小鼠体内。生成的后代能够长大自身具有生育能力。
Saitou说PGCs稀少且难于从小鼠分离,因此研究人员对于他们的调控所知甚少。当PGCs发育成为精细胞或卵细胞,在一个称作基因组印记的过程中某些基因被沉默。尽管这对于发育至关重要,但对于它是如何启动,或者说基因是如何选择性沉默的仍不是很清楚。
对于减数分裂的细节目前也了解甚少——尤其是卵母细胞,它们在雌性胚胎中形成直至生物体开始排卵一直维持着静止状态。“这是这项工作的直接影响。因为我们已经成功地生成了功能性的精子和卵母细胞,我们能够真正地研究在这一重要的细胞系中正在发生的事情,”Saitou说。
Telfer说这些问题中许多也将与生育研究相关。
Saitou研究小组现在正设法用人类细胞生成PGCs。由于人类和小鼠干细胞的差异这可能难于证实。更重要的是,实践和伦理问题意味着研究人员将无法获得人类卵巢组织来培养细胞。
Solter说:“但是有很多的技术来修补,通常这样的事情*终是有可能实现的。如果这种方法适用于人类,它有可能为研究用卵母细胞提供一个不受限制的资源。现在,利用卵母细胞具有道德和法律的重负。”
(生物通:何嫱)
信息时报综合报道 据英国媒体5日报道,日本京都大学研究人员用老鼠的皮肤细胞成功培养出卵子,并利用体外受精,让实验鼠生出健康的小鼠。这是世界首度完成类似实验。未来此项技术有望应用在人类身上,帮助因病或年纪太大丧失生育能力的女性孕育下一代,甚至筛选基因,“订制”宝宝,而这一点也引发各种伦理争议。
成功生出健康小鼠
由京都大学斋藤通纪等教授组成团队的这项研究成果,发表在*新一期的《科学》杂志上。研究团队,取出母老鼠腹中胎儿的皮肤细胞,改造成万能细胞“诱导多能干细胞”。同时也从鼠胎取出未来将形成卵巢的细胞,两者同步培养之后,移植到实验鼠卵巢,培育出卵子。
研究团队将如此培育出的163个卵子与自然形成的精子进行体外受精,结果实验鼠生出3只健康小鼠。小鼠都正常,长大后都具有生育能力。
京都大学去年8月曾用相同手法,让没有生育能力的公鼠产生精子,并用来让卵子受精,生下健康的小老鼠。
帮助分析胚胎基因
部分专家认为,这项研究可能帮助数以百万计的不孕妇女,她们或者因为卵巢疾病或接受癌症治疗,或是因为年纪太大,无法自行产出能存活的卵子。或许可从皮肤细胞等培育出诱导多能干细胞,制造卵子。
专门研究生物医学科技造成影响的美国斯坦福大学法律系教授葛律利表示:“这可能意味女性不再受制于生理周期。”
葛律利推测,在未来20到40年里,该技术会使得夫妇们更乐意选择试管受精方式,甚至会开始“订制”宝宝,分析胚胎基因,剔除致病基因,甚至决定宝宝发色等外在特征。这是因为通过皮肤细胞制造卵子比通过医疗和手术途径让女性产生卵子要容易得多。
网友评论:
@藜瑾蔓:那这还算是人的孩子么?
@带路侠:关于神的领域,还是不要触及比较好!
@LV_Qiang:从科幻来到现实世界,可怕!
@迷迭香:天!活到老,生到老!
技术困难:应用于人类还“为时过早”
研究团队表示,目前的研究进展来看,要用在人类身上“为时过早”。科学家必须先克服老鼠和人类生理构造的不同,因为人类与老鼠的诱导多能干细胞性质不同,人类要制造始原生殖细胞相当困难,而且基因也可能受损。下一步可能是先在猴子身上进行实验。
由于将该技术应用在人类身上的障碍巨大,一些专家怀疑根本不可能实现。另一些专家表示乐观,但也认为不容易实现。研究者林克彦说应用于人类身上“还在非常遥远的未来”,加州大学洛杉矶分校卵子研究专家克拉克则认为至少要花费10年时间。
伦理争议:“很像拿孩子做实验”
因研究人员必须在实验室“制造”、甚至销毁人类胚胎,引发一些医疗和伦理方面的争议。
克拉克说:“我认为,这是女性生殖技术的一大进步”,有关这项技术政策和规则方面的讨论“需要现在开始”。
但也有专家怀疑在人类身上是否真的可行,加州大学圣地牙哥分校干细胞计划主任哥斯坦说:“我非常担心这样“制造”下一代是否安全,感觉很像在拿孩子做实验。”
另外一个可能的争议是,这项技术让女性不管年龄多大都可以生小孩,到底多大才不适合当妈妈,这些都是发人深省的问题。
诱导多能干细胞 诱导多能干细胞(简称iPS细胞)是人造的新型万能细胞,是用人体皮肤等细胞人工培养而成的多功能细胞,可以被诱导分化成生殖、肌肉、血液等各种细胞和组织器官,由于是用患者自身细胞培养出来的组织,不会被身体排斥,可用来恢复因意外或生病丧失的身体机能。