科学家利用灵长类干细胞培育精子细胞

一项新的研究表明，灵长类胚胎干细胞可以在培养皿中培养出有功能的精子细胞。

　　

这项最近发表在《生育与不育科学》(Fertility and Sterility Science)杂志上的研究首次表明，灵长类动物胚胎干细胞可以在培养皿中制造出具有功能的精子细胞。

这项研究的负责人、佐治亚大学公共卫生学院的副教授查尔斯·伊斯利说:“这是研究以干细胞为基础的疗法的一个重大突破，可以治疗男性不育，如果男性无法产生任何可存活的精子细胞。”

研究人员利用恒河猴的胚胎干细胞产生未成熟的精子细胞，即圆形精子细胞，他们证明这种细胞能够使恒河猴的卵子受精。

伊斯利说，科学家已经能够利用老鼠的干细胞制造出类似精子的细胞，但啮齿动物的精子生产与人类截然不同。在这项工作之前，人们并不清楚这项技术是否能应用于人类。

“这是表明这项技术有潜在可译性的第一步。我们正在使用一个与我们更相关的物种，我们正在成功地制造健康的胚胎，”伊斯利说。

恒河猴与人类有相似的生殖机制，这使它们成为“探索基于干细胞的男性不育治疗方法的理想和必要的模型，”作者写道。

研究人员使用一种新方法将这些细胞分化成未成熟的精子细胞，即圆形精子细胞。与体内未成熟精子细胞一样，与体外精子细胞受精需要激活卵子并加入其他因素，使受精卵发育成健康的胚胎。

今年秋天，研究人员计划采取下一个关键步骤，将这些胚胎植入代孕恒河猴，以检验这些来自体外精子的胚胎是否能产生健康的婴儿。

如果这一步成功了，该团队将使用猕猴皮肤细胞中提取的类精子细胞进行同样的过程。

合作者包括俄勒冈国家灵长类动物研究中心的Jon Hennebold和匹兹堡大学的Kyle Orwig和Gerald Schatten。

Journal Reference:

1. Sujittra Khampang, In Ki Cho, Kanchana Punyawai, Brittany Gill, Jacqueline N. Langmo, Shivangi Nath, Katherine W. Greeson, Krista M. Symosko, Kristen L. Fowler, Siran Tian, John P. Statz, Alyse N. Steves, Rangsun Parnpai, Michael A. White, Jon D. Hennebold, Kyle E. Orwig, Calvin R. Simerly, Gerald Schatten, Charles A. Easley. Blastocyst Development after Fertilization with in vitro Spermatids Derived from Non-Human Primate Embryonic Stem Cells. F&S Science, 2021; DOI: 10.1016/j.xfss.2021.09.0011).