▎药明康德内容团队编辑
本周的《科学》杂志上，日本的科研人员带来了干细胞领域的一项新突破。他们用小鼠胚胎干细胞，制造出了卵母细胞成熟所需的结构——卵巢中的卵泡。在干细胞制造的“体外卵泡”中，原始生殖细胞得以生成具有完整功能的卵子，这些卵子最终受精并孕育出了健康的小鼠后代。《科学》评论：“这项技术突破激发了生殖细胞研究的巨大潜力。”
▲来源于干细胞，体外制造的卵子最终孕育出了健康的小鼠后代（图片来源：参考资料[1]）
在体外制造人类的生殖细胞，一直是生殖生物学家所追求的目标。先前，人们在制造原始生殖细胞（产生雄性和雌性生殖细胞的早期细胞）方面已经取得了一些进展。在过去的研究中，科学家们已经可以使用小鼠的胚胎干细胞造出卵母细胞，也就是卵子的前体。但这些前体细胞必须移植回雌性动物体内，或者从动物体内分离出卵巢细胞，才能进一步产生卵子。这是因为，卵母细胞需要在一个充满液体的特殊囊泡中成熟。这个囊泡叫做卵泡，组成卵泡的体细胞提供了多种营养成分和信号分子，支持卵母细胞的生长和分裂。“如何诱导卵母细胞成为功能成熟的卵细胞，成为体外配子发生的一个关键问题，也是重要挑战。”此次研究的作者在论文中指出。
在这项新研究中，九州大学的科研人员成功创建了可供卵子发育的卵泡结构，让干细胞制造的卵母细胞可以在体外发育成熟。研究小组开发了一套培养条件，通过在不同时间点提供不同的信息分子，诱导雌性小鼠的胚胎干细胞逐步分化，最终产生了大量与卵巢体细胞类似的细胞。他们将其命名为胚胎卵巢体细胞样细胞（简称FOSLC）。
▲通过激活不同的信号通路，诱导小鼠多能干细胞分化，获得卵巢体细胞的特征和多样性（图片来源：参考资料[2]）
当这些FOSLC与来自小鼠胚胎干细胞的卵母细胞（被称为原始生殖细胞样细胞，简称PGCLC）放在一起共同培养时，FOSLC产生了卵巢卵泡结构，而PGCLC在里面发育成有活力的卵子。更可喜的，这些体外生成的卵子完全具有该有的功能：它们可以受精，受精卵产生的胚胎移植到雌性小鼠子宫内，产生了健康、有生育能力的后代。
▲从小鼠多能干细胞重建卵泡结构和制造原始生殖细胞，卵母细胞在卵泡结构中成熟，产生卵子，最后受精产生后代（图片来源：参考资料[1]）
研究人员总结说，这项技术为体外大规模产生卵子提供了一个模型系统，这可能对辅助生殖技术产生影响。但《科学》同时发表的评论也指出，这项技术如果要进一步运用于人类，可能会带来一些伦理上的担忧。在技术逐渐成熟的同时，考虑任何临床应用并最终实现之前，科学界和公众都必须非常谨慎，监管也应跟上技术的步伐，以免出现伦理上的灾难。
参考资料：
[1] Takashi Yoshino et al., (2021) Generationof ovarian follicles from mouse pluripotent stem cells. Science Doi: 10.1126/science.abe0237
[2] Lin Yang and Huck-Hui Ng (2021) Themaking of an ovarian niche. Science Doi: 10.1126/science.abj8347
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