生物行移动版

主页 > 神经科学 > 干细胞与再生

《科学》发布权威报告:利用干细胞删除多余染色体并成功产生成熟精子,或用于治疗遗传性不孕不育

是否可以利用干细胞来治疗不孕症,多年来一直是一个备受争议的话题。经典理论认为女性的卵子从出生起就已存在,但有些研究者认为干细胞也可以产生新的卵细胞,如果确实如此,或许可以治疗女性不孕症。然而,对于男性不育因素,尤其是遗传性不孕不育,干细胞是否也能发挥作用?

来自英国弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)的科学家们,利用干细胞和辅助生殖技术,成功创造出遗传性不育小鼠的健康后代,这一成果轰动整个行业。一旦该技术的所有问题得到解决,它将成为克服人类遗传性不育症的新方法。

大多数人出生时有两个性染色体:两个X染色体为女性,X和Y染色体为男性。但是,每500名男孩中约有1名会多出一条性染色体,这种情况可能干扰精子成熟并最终导致不孕,例如Klinefelter综合征(XXY)就会导致不育。

研究人员从XXY和XYY小鼠的耳朵组织中收集成纤维细胞,并将其转化为干细胞。在这个过程中,一些细胞失去了额外的染色体。团队诱导这些干细胞成为有潜力发育成精子的细胞,然后将其注入小鼠的睾丸。他们收集了成熟的精子,并利用辅助生殖技术创造出健康的生命。该项研究发表在《科学》杂志上。

不过,研究人员也发现,虽然使用雄性Klinefelter综合征(XXY)的成纤维细胞制备干细胞可以去除额外的性染色体,但将细胞注入小鼠体内后,导致其中一些细胞发展成了肿瘤。因此,目前还需要更多研究来规避这种副作用。

资深作者詹姆斯·特纳(James Turner)在一份声明中说:“目前还没有办法在体外产生成熟的精子,同时还需要消除肿瘤形成的风险。因此,在试管中产生成熟精子的方法需要尽快开发,将来才有可能应用到人体中。”

一系列医疗条件、治疗以及环境因素可导致男性不育症。与不育相关的其他遗传综合征包括囊性纤维化、特征为延迟或不存在青春期的卡尔曼综合征,以及Kartagener综合征,这些疾病可能导致人体内部器官位置异常。

Episona公司去年10月发起了一项基于DNA表观遗传标记的不育症测试,用于预测男性不育因素。这些标记是DNA顶部的甲基化,控制哪些基因活跃、哪些基因沉默,并且可能受衰老和环境因素的影响。

干细胞治疗遗传性疾病还有其他成功案例。例如,镰刀形细胞贫血症是一种隐性基因遗传病,患者的红细胞呈镰刀状,携氧功能只有正常红细胞的一半。迄今为止尚无治愈药物,唯一获批的药物羟基脲只能缓解症状。美国斯坦福大学医学院的研究人员从患者体内取出造血干细胞,利用CRISPR纠正基因突变,然后浓缩这些干细胞,使其中90%携带校正的镰形细胞基因,最后将浓缩后的造血干细胞注入幼鼠体内。16周后,检查小鼠骨髓发现,这些校正后的造血干细胞在那里茁壮成长,并开始制造其他血细胞。

干细胞的应用领域越来越广,但面临的挑战依然严峻,例如成瘤风险和伦理问题。然而,这不应阻碍干细胞的发展。希望通过科学家的不断努力,终有一天能消除这些干扰,使干细胞治疗成为造福人类的最有力手段。

(责任编辑:泉水)