日本科學(xué)家的最新成果并非完全“人造”
韓春生研究員表示,日本科學(xué)家此次發(fā)表的成果確實(shí)是一個(gè)很大的突破,但仍然只是人造精子研究領(lǐng)域一個(gè)階段性的發(fā)展成果。比如,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室培育成功的其實(shí)只是原始生殖細(xì)胞,而并不是真正的精子細(xì)胞。
我們知道,人體一般的細(xì)胞擁有23對(duì)染色體,比如精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞就是這樣。而精子和卵子作為特殊細(xì)胞,染色體數(shù)目只有普通細(xì)胞的一半,即23條。這樣一來到卵子受精后,受精卵的染色體數(shù)目就重歸為23對(duì)。
精原細(xì)胞只有經(jīng)過減數(shù)分裂,染色體數(shù)目減少一半,才能變成真正意義上的精子。而在日本科學(xué)家這一次的工作中,這個(gè)過程不是在實(shí)驗(yàn)室人工完成的,而是把精原細(xì)胞植入老鼠的睪丸里,通過自然過程完成的。
不過,韓春生也介紹說,前不久有另外的日本科學(xué)家恰恰發(fā)表了這樣的研究成果:他們將小鼠的睪丸組織在體外培養(yǎng),在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中成功進(jìn)行減數(shù)分裂,并獲得了能產(chǎn)生后代的精子。
把不同科學(xué)家的研究努力結(jié)合起來,也許未來我們可能向前走得更遠(yuǎn)。韓春生表示,中國(guó)科學(xué)家在人造精子領(lǐng)域也一直進(jìn)行著自己的努力,而日本科學(xué)家的突破讓他們有了更多的緊迫感。
真正獲得應(yīng)用還有很多困難需要克服
韓春生介紹說,在日前公布的日本科學(xué)家這一成果中,采用的老鼠胚胎干細(xì)胞一部分來自自然產(chǎn)生的胚胎,一部分來自人工誘導(dǎo)的多功能干細(xì)胞即iPS細(xì)胞。
iPS細(xì)胞是體細(xì)胞克隆技術(shù)的一種新發(fā)展。普通的體細(xì)胞克隆技術(shù)成功率非常低,實(shí)用價(jià)值不大。2006年,日本京都大學(xué)的山中伸彌將四個(gè)基因?qū)胫列∈蟮捏w細(xì)胞,經(jīng)重新編程后,誕生出世界上第一株iPS細(xì)胞;幾乎與此同時(shí),美國(guó)威斯康辛大學(xué)的湯姆森利用另外的基因,也成功得到了iPS細(xì)胞。而這些導(dǎo)入基因在完成了回?fù)芊只瘯r(shí)鐘的任務(wù)后,可以過河拆橋般地將其“卸載”。這種新技術(shù)一經(jīng)公布立即成為學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)。
然而,美國(guó)科學(xué)家利用基因芯片技術(shù)比較了iPS細(xì)胞和人胚胎干細(xì)胞之間基因表達(dá)的情況,發(fā)現(xiàn)其中仍然存在不小的差異。
更糟糕的是,研究發(fā)現(xiàn),此過程中用到的一個(gè)導(dǎo)入基因很危險(xiǎn)。該基因在體內(nèi)的異常表達(dá),常常與某些腫瘤的誘發(fā)關(guān)系甚密。此外導(dǎo)入基因時(shí)需要用到病毒載體,這種載體的特點(diǎn)是會(huì)隨機(jī)插入到宿主基因組中,倘若一旦插入有誤,那么有可能導(dǎo)致癌癥發(fā)作的后果。
目前,科學(xué)家們還希望通過另一個(gè)途徑進(jìn)行努力,即不通過胚胎干細(xì)胞,直接利用體細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中培育獲得精子細(xì)胞。但無論通過哪種方式,要想在人體上進(jìn)行這種實(shí)驗(yàn),都是充滿了風(fēng)險(xiǎn),必須慎之又慎的事情。
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