1997年,日本生物學(xué)家Takahiro Tagami及其同事通過將雌性原始生殖細(xì)胞移植到雞睪丸中,,讓這只雞生產(chǎn)出了“雌性精子”,,這并不是純粹的用卵細(xì)胞變成的精子,,在生理功能上也并不完整。
2003年5月,,賓夕法尼亞大學(xué)的Hans Scholer及其同事報(bào)告了通過小鼠胚胎干細(xì)胞培育出了較成熟的卵樣細(xì)胞,,具有減數(shù)分裂的能力。但這些細(xì)胞最終并沒有成為完全體,,因此也無(wú)法測(cè)試它們被精子受精的能力,。
2004年,日本生物學(xué)家Tomohiro Kono及其同事實(shí)現(xiàn)了同母生殖老鼠,??茖W(xué)家通過修飾未成熟卵細(xì)胞的基因,,將修飾后更“man”的卵細(xì)胞與另一個(gè)卵細(xì)胞相結(jié)合,實(shí)驗(yàn)最后得到457個(gè)受精卵中,,其中只有兩個(gè)產(chǎn)生正常的雌性小鼠,,其中一只名字叫“輝夜姬”。
輝月姬(圖源:? T,。 Kono from nature)
這項(xiàng)研究的重要性不在于其臨床實(shí)用性,而在于它證明了表觀遺傳工程是可以改變傳統(tǒng)的生殖方式,。
人類的同性生殖還遠(yuǎn)嗎,?
其后就是前面介紹的中科院動(dòng)物所的團(tuán)隊(duì)用更高效的辦法,通過消除單倍體胚胎干細(xì)胞中的基因組印記的辦法,,實(shí)現(xiàn)了同父同母小鼠的生殖,。不過,中科院的這項(xiàng)研究更多的專注于基因功能的研究,,并不只是“同性生殖”,。
關(guān)于同性生殖,甚至人類同性生殖這方面,,不去談倫理上的限制,,科學(xué)家也做了相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的研究。而且科學(xué)家在體外配子這一塊研究領(lǐng)域,,其主要的研究方法不是依靠精子或者卵細(xì)胞的性別逆轉(zhuǎn)再進(jìn)行結(jié)合,,而是直接通過轉(zhuǎn)化人類體細(xì)胞成為生殖細(xì)胞,這種方式顯然比性別逆轉(zhuǎn)更高效,。
說起這,,必須得提及諾獎(jiǎng)獲得者山中伸彌。
山中伸彌(圖源:Wikipedia)
2006年,,他找到了一種轉(zhuǎn)化人類體細(xì)胞的方法,,就連容易采集的上皮細(xì)胞和血細(xì)胞都能被轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞(iPS)。這些干細(xì)胞在重新編程后,,可轉(zhuǎn)變?yōu)槿梭w內(nèi)的任何細(xì)胞,,當(dāng)然也包括生殖細(xì)胞。在此之前,,科學(xué)家使用的干細(xì)胞僅能從冷凍人類胚胎中采集,,不僅相對(duì)材料受限,倫理上也備受爭(zhēng)議,。也正是這項(xiàng)技術(shù)的誕生,,才讓同性生殖的可能性大大提高。
想象一下,,稍微從你的皮膚上弄出一丁點(diǎn)細(xì)胞就可以用來培育生殖細(xì)胞,,甚至用來生崽,,那可將是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重大飛躍。
在2012年日本京都大學(xué)干細(xì)胞生物學(xué)教授齋藤通紀(jì)的團(tuán)隊(duì)培植出精卵的原始生殖細(xì)胞(PGCs),,當(dāng)時(shí)他就是透過誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS)的技術(shù)將皮膚細(xì)胞改造而來。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞再誘導(dǎo)分化成可產(chǎn)生卵子或精子的原生殖細(xì)胞,,再混合卵巢細(xì)胞去重建卵巢,,之后再移植到母鼠體內(nèi),4周后取出卵巢所產(chǎn)生的卵子,,進(jìn)行人工授精,。
雖然在老鼠身上的試驗(yàn)已經(jīng)成功了,但要在人類身上實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),,并不是簡(jiǎn)單的套用而已,。已經(jīng)有科學(xué)家在致力于將人類誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為精子和卵子。劍橋大學(xué)的Azim Surani和以色列魏茨曼科學(xué)研究院的雅各布·漢納Jacob Hanna,,已經(jīng)用人類胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為能夠形成精子或卵子的前體細(xì)胞,。不過要成為成熟的精子和卵子還有一段距離。
雅各布·漢納博士在他的研究所實(shí)驗(yàn)室(圖源:Courtesy)
上帝從亞當(dāng)身上取出一根肋骨便成了夏娃,,而在不久的將來也許你的一點(diǎn)皮膚就有可能成為你的下一代,。