简要概述
诱导多能干细胞(iPSCs)是由正常体细胞制成的，可能是在实验室中创建精子和卵子的途径。这项技术可用于从死亡、不育或代表性不足的动物中恢复遗传多样性，并支持保护和未来的牲畜育种。从多能干细胞完整生产功能性配子和健康后代的研究主要在小鼠中得到了证明。关于牲畜、灵长类和受威胁物种的研究仍处于较早期的发展阶段。关键挑战包括：维持遗传和表观遗传稳定性、确保适当的生殖系发育和减数分裂、生产具有发育能力的配子，以及产生健康和有生育能力的后代。本综述总结了基于iPSC的体外配子发生的当前进展、生物障碍、物种特异性要求以及潜在应用。它还提供了一个用于未来生殖应用的阶段性验证框架。
摘要
基于诱导多能干细胞(iPSC)的体外配子发生(IVG)提供了一条从冷冻储存或收集的体细胞到功能性配子，最终到后代的可能途径。然而，完整的后代水平概念验证迄今为止主要在小鼠中得到了证明。在牲畜、非人灵长类和受威胁物种中，基于iPSC的IVG仍然具有前瞻性，大多数研究仅限于多能细胞的分离、原始生殖细胞样细胞的特化或部分的生殖系发育。如果成功开发，这项技术可以增加受威胁群体中奠基群体的代表性，恢复无繁殖能力或已死亡动物的遗传贡献，并可能支持牲畜中更短的世代间隔和定向性状渐引入。在此，我们批判性地评估了基于iPSC的IVG的生物学和转化要求。这些包括重编程质量、生殖系特化、表观遗传重编程、印记擦除、减数分裂、性别特异性性腺生态位、配子成熟、胚胎发育和长期后代评估。基于iPSC的IVG应与生物样本库管理、群体遗传管理、辅助生殖、动物福利和栖息地恢复相结合以用于保护。在牲畜中，应用包括遗传多样性管理、稀有品种恢复、更短的世代间隔和定向性状渐引入。目前的证据表明，这是研究和协议开发阶段，而非商业部署。提出了阶段性验证框架和跨物种路线图。生殖应用需要来自基因组学、表观基因组学、细胞学、功能、发育和多个世代的证据。
