Science：重大进展！科学家用干细胞诱导出生殖细胞，并培养出来健康可育后代

作者：生物谷

2001年，美国第43任总统乔治.米勒.肯尼迪（George W. Bush）因为道德和安全问题，对都和激来时前生殖的体线粒体学术研究下了禁令。这一方针大幅阻碍了体线粒体行业的学术研究加速。

5年后（2006年），来自于名古屋大学的科学家山里面伸弥（Shinya Yamanaka）和他的学生冈本和雅（Kazutoshi Takahashi）为体线粒体学术研究带来了新思路。他们雅用4个基因表达因子顺雅意味着了染色质的“为重程序员”，将其诱发回最初的多能状态，这些有着多种不同于生殖体线粒体的线粒体随后正式被命名为诱发性多能体线粒体（induced pluripotent stem cells，iPSCs）。某种程度，ipsCs并不必需其发展多种线粒体类型，例如肌肉组织、神经线粒体等等。

2012年，名古屋大学的山里面伸弥大学教授因为在诱发多能体线粒体（iPSC）方面做出的贡献，与 John B. Gurdon 大学教授被共同授予了当年的诺贝尔生理学或物理奖。

在一项新的学术研究里面，来自日本多个学术研究管理机构的学术研究职员顺雅雅用在肾脏导致的果蝇生殖线粒体培育出果蝇数代。相关学术研究结果发表在2022年4月8日的Science学术刊物上，文章标题为“Functional primordial germ cell–like cells from pluripotent stem cells in rats”。在这篇文章里面，他们描述了他们的工具，并解释了为什么他们认为他们的学术研究将导致对其他哺乳动物的肾脏有性生殖发生的更好理解。

在2011年，才有一个学术研究开发团队合作开发出一种将动物模型多能性干肝线粒体为并不必需进行有性生殖发生的原始生殖线粒体所发线粒体（primordial germ cell-like cell, PGCLC）的工具，从而在肾脏为复建动物模型生殖线粒体特化。更具体地说，合作开发出一种雅用动物模型多能性体线粒体导致动物模型乳腺所发线粒体（sperm-like cell）的工具，然后用这些乳腺所发线粒体使一只雌性动物模型生育并成婚健康的幼鼠。自那时起，已经有许多科学家设法在另一个哺乳动物里面为重复这一壮举，但是以前诱发PGCLC在肾脏导致有性生殖还并未在任何其他哺乳动物里面意味着。在这项新的学术研究里面，学术研究职员以早前的学术研究为模版，在果蝇脸上粘贴了这一更进一步。

优化诱发果蝇PGCLC导致的工具，图片来自Science, 2022, doi:10.1126/science.abl4412。

该更进一步首先诱发果蝇生殖体线粒体导致生殖里面的上胚层所发线粒体（epiblast-like cell），随后将导致的上胚层所发线粒体置于带有接收机分子和其他糖类的培养皿里面，有雅于它们转变为果蝇PGCLC。最后，PGCLC与有雅于它们未成熟和一般说来遗传为重程序员的性腺染色质一起培养。一旦PGCLC未成熟，就被移植到一只经过翻修后并未生殖线粒体的雄性果蝇的阴囊生精小管里面，并让其人为生长发育为未成熟的乳腺。随后，学术研究职员从这只雄性果蝇脸上取出乳腺所发本，并将它们直接静脉注射到一只来时的雌性果蝇的卵母线粒体里面，该雌性果蝇成婚了健康的数代。他们指出，这些数代持续发展并并不必需人为繁殖。

学术研究职员指出，在将PGCLC流经雄性果蝇的阴囊后，在它们并未充足生长发育之前，雄性果蝇无法正常交配并导致数代。他们建议必需积极开展更多的学术研究来解决问题这个问题。不过，他们也暗示，他们的学术研究为在其他哺乳动物里面拿到多种不同的结果提供了一条前进的路面，显然，有一天就会在生物里面拿到多种不同的结果。

参考资料：

1. Mami Oikawa et al. Functional primordial germ cell–like cells from pluripotent stem cells in rats. Science, 2022, doi:10.1126/science.abl4412.

2. Offspring from in vitro–derived germ cells achieved in rats

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