中國科學家成功將卵巢顆粒細胞轉變為卵子並獲健康小鼠

女性卵巢的衰老程度與生殖能力直接相關。卵子的數量和質量是卵巢衰老的重要標誌。而人體卵子數量有限,如果能夠從體外獲得足夠量的卵子補充到體內的卵巢中,將會對恢復生殖能力並在臨床上治療生殖衰老等疾病具有重要價值。
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2020-01-17
作者 送子鳥生殖中心

新華社天津12月31日電(張建新吳軍輝)

中國南開大學生命科學學院、藥物化學生物學國家重點實驗室劉林教授團隊通過完全化學小分子的方法成功將卵巢顆粒細胞重編程為具有生殖系轉移能力的誘導性多能幹細胞,進而分化為卵子,並通過正常受精獲得了健康小鼠。該突破屬世界首次,為保持生育能力、調節機體內分泌等研究開闢了新思路。

這種化學重編程的方法能夠有效避免倫理問題,降低安全風險。日前,介紹該成果的論文發表於學術刊物《細胞報告》(Cell Reports)上。國際頂級期刊《細胞》(Cell)將此發現作為頭條文章推薦。

女性卵巢的衰老程度與生殖能力直接相關。卵子的數量和質量是卵巢衰老的重要標誌。而人體卵子數量有限,如果能夠從體外獲得足夠量的卵子補充到體內的卵巢中,將會對恢復生殖能力並在臨床上治療生殖衰老等疾病具有重要價值。這也是世界各國生物學家競相攻關的科學難題。

卵巢顆粒細胞是卵泡中與卵母細胞相互作用並促進卵子發生的一類體細胞,最早被成功應用於克隆動物的研究。臨床上,卵巢顆粒細胞一般作為體外受精的副產物而被丟棄。

「每個卵子周圍都有數千個顆粒細胞,若能將其誘導為多能細胞並轉換為卵母細胞,豈不是解決了卵子數量匱乏的問題。」劉林說。

如何從卵巢顆粒細胞轉變生成卵子?研究人員開發了一種Rock抑制劑和巴豆酸組成的化學「雞尾酒」,可用於從顆粒細胞中產生化學誘導的多能幹細胞。研究人員從成年小鼠卵巢中分離顆粒細胞,使用此方法誘導為生殖幹細胞,且進一步誘導這些幹細胞形成卵母細胞,從顆粒細胞再生的生殖細胞和卵母細胞顯示出較高的基因組穩定性,並成功產生了具有正常生育力的後代。

劉林指出,與傳統的幹細胞誘導方法(如轉染)相比,化學處理法通過將轉錄因子引入體細胞來對細胞進行重新編程,具有更高的可控性。

「這是我們首次將顆粒細胞轉化為卵母細胞,是一項在發育和生殖生物學領域的重大而有趣的成果,但這一研究要從應用於小鼠到應用於人類,仍舊有很長的路要走。在我看來,與治療不孕不育相比,這項技術在保持生育能力和內分泌功能方面有更廣闊的前景。」劉林說。

評論

李孟儒 醫師
李孟儒 醫師
  1. 女性卵子的數量及品質,會隨著年齡逐漸下降。因此,超過40歲以上,就算做試管嬰兒幫助受孕,懷孕機率通常不到20%。其中最重要的原因,是卵子數目太少,以致於無法受精產生良好的胚胎植入。很多科學家都在研究,利用誘導性多功能幹細胞(iPSC),分化成卵子增加卵子的數量。
  2. 先前的誘導性多功能幹細胞,是利用轉錄因子(transcription factor),和特定的基因結合,讓細胞變成多功能幹細胞。本篇文獻則是利用化學物質(Rock抑制劑和巴豆酸),誘導顆粒細胞形成多功能幹細胞,進一步分化成卵子。
  3. 目前這些發現,都還在動物實驗的階段,距離人類的實際應用應該還需要數十年的時間。因此,為了避免高齡困難生育,還是要趁年輕及早生育,或是凍卵當做生育保險,幫自己凍存充滿希望的未來。

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