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科学家首次在实验室培养出成熟人类卵子

2018-02-11 10:03 来源:中国科学报

  人类卵子成熟不再单纯依靠女性本体。日前,《分子人类生殖》(Molecular Human Reproduction)在线发表了爱丁堡大学生殖生物学家Evelyn Telfer及其同事的一项最新成果:首次在实验室内将人类卵子从早期阶段培育成熟。这意味着新的女性不孕症治疗方案或将出现。

  实际上,早在2008年,Telfer等人就开始着手此项研究。当时,他们将卵巢组织中的始基卵泡培养成半成熟状态。随后的2015年,美国西北大学接力完成了剩下的一半工作,他们将部分发育的早期卵泡培养成成熟的卵子。

  在最新的这项研究中,Telfer和合作者完成了整个培育周期。

  研究团队对10名女性经剖腹获取一小块卵巢组织标本,分离出87个始基卵泡,然后放入营养素培养基中培养。接下来,研究团队从始基卵泡中小心提取出脆弱的不成熟卵子和一些周围细胞,让它们在一块富有更多支持生长的蛋白质的特殊培养基膜上进一步成熟。

  最后,只有9枚卵子通过了最终的成熟测试——它们能够分裂、染色体减半,可以准备好在受精过程中和精子结合。

  美国匹兹堡大学麻吉妇女研究所干细胞生物学家Kyle Orwig未参与上述研究,他评价,“这项成果是非常重要的,它在应用方面有很大的潜力,我们已经有这方面的患者。”

  这些患者包括经历过化疗的女性。一般来说,化疗会损伤卵子从而引起不孕。当尚未达到青春期的女孩患有癌症时,她们还不能产生成熟的卵子用来冷冻保存,因此部分人会选择保存一小块卵巢组织,这些卵巢组织未来可以被重新放回体内来制造卵子。但这种方式的风险在于,卵巢组织移植回体内的过程中有可能会引起癌症复发。

  这也就意味着,如果此番新的研究成果是完美的,这些未及青春期的女性将卵巢组织保存起来以后可以在体外培育其成熟,然后用成熟的卵子来进行体外受精。

  不过,这些全球首次从实验室内培养获得的卵子还在遭受“健康”方面的质疑。

  主要质疑点在于,相比于卵子在体内自然成熟需要花费长达5个月时间,实验室培养条件下仅花了22天。这些类似被“催熟”卵子是否能正常行使功能尚不明确。

  日本京都大学干细胞生物学家Mitinori Saitou就表示,研究论文中没有包含任何最终卵子的基因分析来确认它们的健康。Saitou团队曾用胚胎干细胞和诱导性多功能干细胞(iPS)得到小鼠卵子。

  Saito担心,实验室里卵子成熟过程缩短会对其造成不利影响。正常情况下,卵母细胞经过减数分裂会形成一个小的极体。但在这项新的实验中,极体却异常大。Saito认为,或许卵子并没有正常地成熟。“他们获得的最终产物很明显是不正常的,即使他们发表的论文是真实的,但还有大量需要改善的地方。”

  Telfer则认为,卵子能更快地成熟是因为原本存在于体内的抑制信号在实验室培养条件下消失了。快速成熟和大极体都不能必然指向卵子有问题。Telfer正在进一步改善实验过程,团队还希望能获得英国相关否认伦理批准,以便于后续能够对实验室培养的成熟卵子受精来制造人类胚胎。

  Telfer同时还提到,实验室的结果可能是无效的,但这是激动人心的第一步。

(责任编辑:王蔚)

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