Nature：让雄性小鼠扔掉Y染色体完成“单亲繁殖”壮举

研究人员用雄性小鼠的细胞制造了卵子，并表明，一旦受精并植入雌性小鼠体内，卵子可以发育成看似健康、可生育的后代。代孕成功率1%。

　　

该方法于3月8日在伦敦举行的第三届人类基因组编辑国际峰会上宣布，距离在人类中使用还有很长的路要走。但这是一项技术的早期概念证明，该技术提高了治疗某些不孕原因的可能性，甚至允许使用单亲胚胎。位于东兰辛的密歇根州立大学的发育生物学家Keith Latham说：“这是一个具有重大潜在应用的重大进步。”

研究人员多年来一直致力于实现这一壮举。2018年，一个研究小组（中国）报告称，使用精子或卵子制成的胚胎干细胞来产生有两个父亲或两个母亲的幼崽。有两个母亲的幼崽存活到成年，并且可以生育；有两个父亲的人只活了几天。2020年，由现就职于日本大阪大学的发育生物学家Katsuhiko Hayashi领导的一个团队描述了细胞在实验室培养皿中成熟为卵子所需的基因变化。2021，同样的研究人员证明，他们可以重建小鼠卵巢的环境，培育出能够产生健康后代的卵子。

有了这些工具，Hayashi和他的同事们开始了一个项目，用成年雄性小鼠的细胞制造卵子。他们对这些细胞进行重新编程，创造出类似干细胞的诱导多能干细胞。研究小组在培养中培养这些细胞，直到其中一些细胞自发地失去了Y染色体。然后，他们用一种名为可逆性的化合物处理细胞，这种化合物会导致细胞分裂过程中染色体分布的错误，并寻找具有两个X染色体拷贝的染色体雌性细胞。从那里，研究小组为诱导多能干细胞提供了形成未成熟卵子所需的遗传信号。然后，他们用小鼠精子使卵子受精，并将产生的胚胎移植到雌性小鼠的子宫中。

但研究表明，“雄雄受精”的胚胎存活率较低。在630个移植胚胎中，只有7个发育成幼崽。但Hayashi在会议上说，幼崽生长正常，成年后可以生育。

暂且不提如此低的成活率，这项技术与任何医学应用都相去甚远。“鼠和人类之间有很大的区别，”Hayashi说。这种差异往往使将生殖和干细胞生物学的发现从小鼠转化为临床的工作变得复杂。

Hayashi说他的团队需要仔细研究实验中幼崽的特征，以寻找它们与使用传统方法繁殖的幼崽的任何不同之处。

Nature 615, 379-380 (2023)