研究人员利用小鼠皮肤细胞生成体外受精卵。图片来源：俄勒冈健康与科学大学
本报讯 近日，科学家利用小鼠的皮肤细胞制造出体外受精卵。如果这项技术未来在临床上可行，将有可能彻底改变体外受精，为许多因疾病、衰老或癌症治疗失去精子或卵子的不孕不育患者带来希望。相关论文发表于《科学进展》。
1996年，世界上首只克隆哺乳动物多莉羊诞生，它是通过体细胞核移植的方式培育出来的。研究人员从母羊的乳腺细胞中提取了细胞核，并与受精卵融合，产生了携带母羊所有DNA的胚胎。
此后，世界各地的科学家都在研究在实验室中产生卵子和精子的方法，例如利用胚胎干细胞产生精子和卵子。去年，日本研究人员用雄性小鼠的皮肤细胞制造了卵子，从而诞生了拥有两个父亲的幼鼠。
论文通讯作者、美国俄勒冈健康与科学大学的Shoukhrat Mitalipov表示，在过去20年里，其实验室一直在为缺乏健康精子或卵子的患者开发治疗方法。如果使用捐赠的精子或卵子，会生下与自己基因无关的孩子。“我们的技术将使不孕不育患者能够拥有与自己遗传相关的孩子。”
不过，此前的实验成功率极低——不足1%，主要原因在于卵子在发育过程中会丢弃一半的染色体，造成染色体数量异常，无法发育成健康胚胎。
染色体是组织基因组的基本单位，也是细胞分裂过程中遗传信息复制和分布的关键载体。此次他们采用了一种让细胞提前分裂的方法，即首先去除卵子的细胞核，然后将小鼠皮肤细胞转移到小鼠卵母细胞的中期细胞质中，随后的细胞分裂便会产生倍性降低的子细胞。
基因组测序分析显示，这种方式成功的关键在于，同源染色体会正确分离，自然丢弃一半染色体，产生完整的单倍体基因组卵子，进而确保受精后含有数量正确的染色体（父母双方各一半）。
“这篇文章展示了我们如何实现单倍体。”Mitalipov说。
而且，该方法跳过了细胞重编程的整个步骤，可以在两到3个小时内制成受精卵，避免了长时间培养。而在几个月的时间里，可能发生许多有害的遗传和表观遗传变化。
（陈欢欢）
《医学科学报》 (2024-03-22 第9版 国际)