男人和男人也能有下一代了?科學家首次使兩隻雄性小鼠產生後代

2023年04月02日21:58:04 科學 1549

去年,香港男男同性戀綜熱播受關注,其中唯一一對配對成功的情侶表示,儘管自己和愛人都是男性,但依舊想要一個屬於自己的孩子。可是,男生與男生之間又怎麼能產生一個有彼此基因的下一代呢?

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權威雜誌《Nature》表示:儘管這個假設很不靠譜,但現在卻有成功的可能性。胚胎專家用雄性老鼠的細胞改造成卵子,結果發現,當把這個改造後的卵子受精並植入雌性老鼠體內後,這個改造卵可以發育成健康、可生育的後代。

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儘管這一研究距離被用於人類還有很長的一段路,但這無疑是男男生子的科研路上邁出的最大一步。下面,就讓蹤述君和大家一起看看這個荒誕的研究。

人為何不能單性生殖?

談到哺乳動物的繁殖,就不能脫離有性繁殖這個概念,也即哺乳動物的繁殖必定是受到雙方影響,雌雄兩種生殖細胞缺一不可。然而,在大自然中,並不缺乏單性生殖的存在,一些雌性動物即使存在雄性的情況下,也可以通過單性生殖產生後代,比如魚類、鳥類和爬行動物,但為何哺乳動物卻沒有這種能力呢?

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或許哺乳動物是有這種能力的,不過卻受限於「基因組印記」,有的基因表達只能來自父本,有的只能來自母本,導致只有父母雙全的情況下才能誕生可繁衍的後代。不過這並沒有難倒那些瘋狂的科學家們,擁有執著求真精神的他們終於讓人們看到哺乳動物單性生殖的可能。

無爹生子真可行

2021年,日本京都大學ASHBi研究所在《細胞·幹細胞》雜誌上刊登了他們的成果,研究人員把小鼠胚胎幹細胞培育成具有生物活性的精原細胞,且這個精原細胞形成的精子可與卵子結合產生可育後代。這也就意味著,你只知道小鼠的媽媽是誰,卻猜不透小鼠的爹是誰。

由於哺乳動物雄性生殖細胞的發育包括三個不同的階段,分別是原始生殖細胞的發育、精原生殖細胞發育,和隨後的精子發生。而幹細胞則類似原始的生殖細胞,摸透其中環節的科學家決定對小鼠痛下毒手,把小鼠幹細胞一步一步培育成精子,具體流程可看小圖。

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隨後,科學家們通過人工方式讓這些特製精子與卵子結合,並植入小鼠子宮內進行培育,這些小鼠母親在不久後誕下新生兒,研究人員通過對新生兒的基因進行檢測分析,發現其並沒有出現轉基因問題,且在它們成年後依舊可與其他小鼠產生正常的下一代。

利用多能幹細胞補充自身並分化為身體任何細胞類型的能力培育出可育精子並不能滿足科學家們日漸遞進的求知慾,於是他們繼續展開了下一個荒誕的實驗。

雄性也可生娃?

上一個實驗提到,多能幹細胞可發展成精子,那它可培育成卵子這一結果也是具備可能性的,於是日本的科學家們再次發力,這一次他們決定把男性的多能幹細胞培育成卵子。

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由於成熟卵子的產生需要XX染色體,因此研究人員設計了一種尋找罕見的雄性莖細胞拋棄它們的Y染色體並複製它們的X染色體的方法。首先,研究人員讓這些多能幹細胞的X染色體上攜帶一種編碼紅色熒光蛋白的基因,這有助於監測每個細胞中這些染色體的數量;其次是開始讓細胞失去Y染色體,並形成只有一條性染色體X的XO細胞;隨後他們繼續培養這些XO細胞,篩選出那些因複製而多了一天性染色的XX細胞。這樣,產生成熟卵子的重要條件有了。

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為了讓這顆XX細胞成熟,研究人員還添加了來自小鼠胎兒卵巢的一些物質及細胞,用以為卵子形成提供信號。最後再把這顆成熟卵子與精子在體外結合,並轉移到小鼠的子宮中,觀察小鼠懷孕情況。結果也沒讓研究人員失望,小鼠媽媽誕生了可存活的新生兒。

不過這一實驗尚只在小鼠中進行,小鼠與人類有著極大的差異,因此這一實驗要用在人類上可能還需很長的一段時間,涉及還可能會受倫理問題阻攔。

蹤述

由哺乳動物單性生殖的可行,到男性幹細胞發育成卵子,這些「逆天」實驗離不開日本研究團隊的貢獻,不過話說回來,為何日本人總愛研究這類荒誕的生物命題呢?


蹤述專稿,未經授權不得轉載 #所見所得,都很科學#

參考文獻

[1] 文文.單性生殖的奧秘[J].科學大觀園,2015(08):57-59.

[2] Ledford H, Kozlov M. The mice with two dads: scientists create eggs from male cells[J]. Nature, 2023.

[3] Ishikura Y, Ohta H, Sato T, et al. In vitro reconstitution of the whole male germ-cell development from mouse pluripotent stem cells[J]. Cell Stem Cell, 2021, 28(12): 2167-2179. e9.

[4] Bayerl J, Laird D J. Eggs made from male mouse stem cells using error-prone culture[J]. 2023.

[5] Murakami K, Hamazaki N, Hamada N, et al. Generation of functional oocytes from male mice in vitro[J]. Nature, 2023: 1-7.

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