重大突破！科學家用恆河猴的胚胎幹細胞在體外分化出功能性精子細胞_風聞

近日，有報道稱，20世紀70年代男性平均每毫升精液有9900萬個精子，到了2011年，這一數量降至4700萬個，降幅高達53%。美國西奈山伊坎醫學院環境醫學和公共衞生學教授Shanna Swan因此預測，照這一趨勢持續下去，到2045年時，男性或將“絕精”。

這一説法是否聳人聽聞我們還無法下結論，但男性不育症已成為一個全球性的健康問題。全世界至少15%的夫婦受到不孕不育的困擾，其中一半是男性。男性不育的原因包括遺傳缺陷、環境毒劑、損傷或治療後遺症，如鹼化化療。目前還沒有治療不育症的方法。

近日，發表在《Fertility and Sterility Science》上的一項研究中，來自美國佐治亞大學領導的研究團隊首次利用非人靈長類動物的胚胎幹細胞在體外分化出功能性精子細胞。該研究是生殖和發育生物學領域的重大突破，有望在男性無法生成活精子的情況下治療不育症。

在此前的研究中，該研究團隊、華東師範大學團隊等已經證明利用小鼠幹細胞分化出高級生精細胞的能力，但齧齒類動物精子的生成過程與人類截然不同。在這項工作開始之前，研究人員還不清楚這項技術能否應用於人類。

由於恆河猴與人類具有相似的生殖機制，而且它們的精子發生在動力學上也與人類更類似，這使其成為探索基於幹細胞技術的男性不育療法的理想和必要模型。

在這項新研究中，研究人員通過恆河猴實驗首次表明功能性單倍體精子可以完全在體外從非人靈長類多能幹細胞分化出來。這一結果代表了在體外生成雄性生殖細胞的重要一步。

恆河猴睾丸圓形精子細胞活檢（左）和體外衍生的圓形精子樣細胞（右）

然而，研究人員表示仍存在一些問題。他們注意到精原幹細胞介導的生殖細胞分化不會使TET3基因（通常在成熟精子中表達）表達提升到在恆河猴精子中觀察到的水平。也就是説，生成的精子樣細胞，就像靈長類動物體內的圓形精子一樣，是不成熟的。因此，不能自行激活成熟的卵母細胞。

為了克服受精這一障礙，研究人員發現，加入激活因子和純化的TET3蛋白可以提高生成健康胚胎的效率。

總之，這項研究證明了非人靈長類多能幹細胞可以分化成生精細胞系，包括可以使非人靈長類卵母細胞受精併發育到囊胚階段的精子樣細胞，該研究還強調了一些減數分裂機制參與了在體外生成單倍體圓形精子細胞樣細胞。

研究人員表示，可以通過深入瞭解男性不育症患者精子發生停止的原因，來幫助彌合生殖和發育生物學領域的問題。

該研究負責人、佐治亞大學公共衞生學院首席研究員Charles Easley教授説：“這項研究是表明幹細胞技術具有可轉化性的重要一步。我們正在使用一種與我們更近的物種進行研究，並且在創造健康胚胎方面我們已取得了成功。”

今年秋天，研究人員計劃進行下一個關鍵步驟，將這些胚胎植入代孕恆河猴體內，以檢查這些體外生成的精子細胞是否能產生健康胚胎。

如果這一步成功，研究團隊將使用源自恆河猴皮膚細胞的精子樣細胞複製這一過程。

論文鏈接：

https://www.fertstertscience.org/action/showPdf?pii=S2666-335X%2821%2900066-5