挑戰(zhàn)教條,用非卵細(xì)胞制備胚胎并誕健康小鼠

2016年09月15日訊 最近，科學(xué)家們首次用非卵細(xì)胞制備出了動物胚胎，這一發(fā)現(xiàn)對于過去兩個世紀(jì)的教條觀念提出了挑戰(zhàn)。

卵子可以被“誘騙”發(fā)展成一個胚胎，無需受精，但由此產(chǎn)生的胚胎--稱為孤雌囊胚，在幾天后會死亡，因為沒有發(fā)生關(guān)鍵的發(fā)育過程，而這些過程需要來自精子的信息。

然而，來自英國巴斯大學(xué)生物與生物化學(xué)系的科學(xué)家，開發(fā)出了一種方法，將精子注射到小鼠孤雌囊胚中，使它們發(fā)育成為健康的小鼠寶寶，成功率高達(dá)24%。與此相比，孤雌囊胚的這個比率為零，核移植克隆的約為2%。

這項研究于9月13日發(fā)表在《Nature Communications》雜志上。該研究的資深作者、分子胚胎學(xué)家Tony Perry博士說：“這是第一次通過向胚胎注射精子，實現(xiàn)了足月發(fā)育。人們一直認(rèn)為，只有一個卵細(xì)胞能夠重新編程精子，使得胚胎開始發(fā)育。我們的工作向教條觀念提出了挑戰(zhàn)，因為早期的胚胎學(xué)家在1827年首次發(fā)現(xiàn)了哺乳動物卵子，在大約50年后觀察到了受精作用，一直以來都認(rèn)為，只有一個卵細(xì)胞和一個精子細(xì)胞受精，才可以導(dǎo)致一個活的哺乳動物誕生?！?/p>

這個想法是巴斯大學(xué)哺乳動物分子胚胎學(xué)實驗室的Perry博士團(tuán)隊的Toru Suzuki博士的主意，他與團(tuán)隊成員Maki Asami博士以及來自德國雷根斯堡大學(xué)、Fraunhofer毒理和實驗醫(yī)學(xué)研究所的同事一起，進(jìn)行了研究。

由這一技術(shù)而得以出生的幼鼠似乎是完全健康的，但是與正常受精幼鼠相比，它們的DNA有不同的表觀遺傳標(biāo)記。這表明，不同的表觀遺學(xué)傳途徑可能會導(dǎo)致相同的發(fā)育終點，這是以前沒有發(fā)現(xiàn)過的事情。

這一發(fā)現(xiàn)對于最近關(guān)于“人類孤雌囊胚可以作為胚胎干細(xì)胞的一個來源”的建議，有著重要的倫理道德意義，因為它們被認(rèn)為是不可能生存的。同時這也暗示，從長遠(yuǎn)來看，使用非卵細(xì)胞和精子來繁殖動物是可能的。雖然這仍然只是一個想法，但未來它可能應(yīng)用于人類生育治療和瀕危物種的繁殖。

來自醫(yī)學(xué)研究理事會（MRC）的Paul Colville Nash博士說：“這是一項令人興奮的研究，可以幫助我們了解關(guān)于‘人類生命是如何開始的、是什么控制著胚胎的發(fā)育能力、以及對于生育很重要的機(jī)制’的更多信息。也許有一天，甚至?xí)绊懳覀內(nèi)绾沃委煵辉胁挥?，雖然這可能還有很長的路要走?！?/p>

去年，來自中科院上海生命科學(xué)研究院的研究人員報告稱，他們找到了一種方法來提高利用小鼠孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞系（AG-haESCs）生成半克隆小鼠的效率。并證實借助于CRISPR-Cas9技術(shù)可構(gòu)建出多重遺傳修飾的半克隆小鼠及實現(xiàn)對其的誘變遺傳篩查。這些重要的研究結(jié)果發(fā)布在7月9日的《細(xì)胞干細(xì)胞》（Cell stem cell）雜志上。

2015年11月，李勁松課題組在這一領(lǐng)域又取得了新的進(jìn)展，他們首次通過卵母細(xì)胞注射用孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞（PG-haESC）有效生成了SC小鼠。這項研究發(fā)表在Cell Research雜志上。

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