干细胞技术使精子成为一道菜

中国的科学家终于成功地在实验室中从小鼠身上创造了功能正常的精子。为了实现这一壮举，研究人员诱使小鼠胚胎干细胞转变为功能性精子样细胞，然后将其注入卵细胞以产生可育的小鼠后代。这项研究于2月25日在细胞干细胞中报道，为生成精子细胞提供了一个平台，有朝一日它可用于治疗人类的男性不育症。

“体外再生生殖细胞一直是生殖生物学和生殖医学的核心目标，”南京医科大学的共同高级研究作者沙嘉浩说。“我们建立了一种强大的，逐步的方法，概括了培养皿中功能性精子样细胞的形成。我们的方法完全符合生殖生物学家共识小组最近提出的黄金标准，因此我们认为它具有治疗的巨大希望。男性不育症。“

不孕症影响多达15%的夫妻，约三分之一的病例可以追溯到该男子。男性不育的一个主要原因是睾丸中前体生殖细胞不能进行称为减数分裂的细胞分裂形成功能性精子细胞。一些研究报道了从干细胞中成功生成生殖细胞，但他们没有充分评估生殖细胞的功能或为减数分裂的所有关键标志提供证据。

最近，一组生殖生物学家提出了金标准，以证明减数分裂的主要事件发生在工程生殖细胞中。例如，研究人员必须在特定的减数分裂阶段，正常的染色体数目和组织以及生殖细胞产生可存活后代的能力中显示正确的核DNA含量的证据。到目前为止，重复减数分裂的所有必要步骤仍然是在盘子中产生功能性精子和卵细胞的主要障碍。

为了克服这个障碍，Sha与中国科学院动物研究所的共同高级研究作者齐周和赵晓阳合作开发了一种基于干细胞的方法，该方法完全概括减数分裂并产生功能性精子样细胞。第一步是将小鼠胚胎干细胞(胚胎干细胞)暴露于化学混合物，诱导胚胎干细胞变成原始生殖细胞。接下来，研究人员模仿这些前体生殖细胞的天然组织环境，将它们暴露于睾丸细胞以及性激素如睾丸激素。

在这些生物学相关条件下，ESC衍生的原始生殖细胞经历完全减数分裂，导致精子样细胞具有正确的核DNA和染色体含量。为了提供减数分裂的最终金标准证据，研究人员将这些精子样细胞注射到小鼠卵细胞中，并将胚胎转移到雌性小鼠体内。值得注意的是，这些胚胎正常发育并产生了健康，肥沃的后代，从而催生了下一代。

在未来的研究中，研究人员计划使用他们的平台来检查控制减数分裂的分子机制。他们还将测试他们在其他动物如灵长类动物中的方法，以期进行人体研究。然而，在将该技术转化为临床之前，必须排除可能的风险，并应考虑使用胚胎细胞的伦理问题。

“如果被证明对人类安全有效，我们的平台可能会产生完全功能的精子用于人工授精或体外受精技术，”沙说。“因为目前可用的治疗对许多夫妇不起作用，我们希望我们的方法可以大大提高男性不育的成功率。”