使用人类皮肤 DNA 制成的工作卵细胞在世界上首次

科学家们创造了能够使用普通皮肤细胞的 DNA 受精的卵样细胞，这可能是不孕症研究的重大突破。

俄勒冈健康与科学大学临床生物学家 Nuria Marti-Gutierrez 领导的团队使用一种新开发的去除多余染色体的技术，创造了可以成功受精并开始发育成受精卵的人类卵子。

作者推测，这项技术的临床应用至少还需要 10 到 15 年的时间，并且仍然存在一些关键挑战和伦理障碍，但它是一个概念验证，可能为未来的不孕症病例带来希望。

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“我们可以利用成熟卵母细胞的细胞机制从根本上重新编程体细胞，而不是依靠数月的细胞培养来产生诱导多能干细胞“俄勒冈健康与科学大学的妇产科医生和生殖内分泌学家保拉·阿马托 （Paula Amato） 告诉 ScienceAlert。

“从理论上讲，它可以节省时间，并有可能减少遗传和表观遗传畸变。”

不孕症影响着全球数百万人。这是官方定义的作为在尝试 12 个月后无法成功怀孕，并且可能有许多促成原因。这些原因包括配子功能不正常，无论是精子、卵子还是两者的组合。

卵子不起作用的原因也可能有很多，例如疾病癌症与年龄相关的卵母细胞数量和质量下降——这些是发育成卵子的细胞.一种可能的治疗方法涉及一种称为体外配子发生 （IVG） 的技术，该技术涉及使用患者自身的遗传物质制造配子。这已经在小鼠中实现，但不是人类。

体细胞核转移（SCNT的） 是 IVG 的一种形式，其中卵细胞的细胞核被体细胞或体细胞的细胞核取代。然而，它本身也带来了重大挑战。其中之一是额外的染色体。一个正常的配子包含一组 23 条染色体，是大多数身体细胞中发现的染色体数量的一半。用 SCNT 创建的配子有 46。

为了解决这个问题，研究人员开发了一种他们称之为线粒体病的技术，这是一种模仿细胞分裂的自然过程.

“来自预期父母的皮肤细胞的细胞核（含有 DNA）被转移到被切除细胞核的供体卵母细胞（卵子）中，”Amato 解释道。

“然后诱导重建的卵子挤出一半的染色体补体以实现单倍体（23 条染色体）。这就是我们称之为“线粒体病”的过程。然后，现在的单倍体卵子与来自另一方预期父母的精子受精，产生二倍体受精卵（胚胎），希望染色体数量正常（46 条 - 父母双方一半）。

使用这项技术，研究人员使用来自同意捐赠者的卵子和皮肤创建了 82 个功能性卵母细胞。然后，他们使用供体精子使卵母细胞受精。

结果好坏参半。大多数卵母细胞在 4 到 10 个细胞分裂阶段停止发育。大约 9% 继续发育成囊胚——这个比率相对较低，但首次成功证明该技术可以发挥作用。该实验在发育的第六天终止，因为那是发育中的囊胚通常被植入患者体内的时刻。

囊胚显示出染色体异常的迹象，因为在线粒体发育过程中额外染色体物质的喷射是随机的。这提出了下一个需要解决的挑战。

“除非胚胎包含正常数量的染色体，即 23 对中的每对一条，否则胚胎将不会正常发育，也不会产生健康的婴儿，”阿马托说。“我们现在正在研究增强染色体配对和分离的方法，以在所得胚胎中产生正常的染色体补体。”

阿马托警告说，完善这项技术可能至少需要十年时间。但这一成功证明了线粒体病的可行性，同时为进一步研究铺平了一条清晰的道路。

“科学家们首次表明，来自普通身体细胞的 DNA 可以放入卵子中，被激活，并使其染色体减半，模仿通常产生卵子和精子的特殊步骤，”英国南安普顿大学的生育专家 Ying Cheong 说，他没有参与这项研究。

“虽然这仍然是非常早期的实验室工作，但在未来，它可能会改变我们对不孕症和流产的理解，也许有一天会为那些没有其他选择的人打开创造卵子或精子样细胞的大门。”

该研究已发表在自然通讯.

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