使用人類皮膚 DNA 制成的工作卵細胞在世界上首次

科學家們創造了能夠使用普通皮膚細胞的 DNA 受精的卵樣細胞，這可能是不孕癥研究的重大突破。

俄勒岡健康與科學大學臨床生物學家 Nuria Marti-Gutierrez 領導的團隊使用一種新開發的去除多余染色體的技術，創造了可以成功受精并開始發育成受精卵的人類卵子。

作者推測，這項技術的臨床應用至少還需要 10 到 15 年的時間，并且仍然存在一些關鍵挑戰和倫理障礙，但它是一個概念驗證，可能為未來的不孕癥病例帶來希望。

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“我們可以利用成熟卵母細胞的細胞機制從根本上重新編程體細胞，而不是依靠數月的細胞培養來產生誘導多能干細胞“俄勒岡健康與科學大學的婦產科醫生和生殖內分泌學家保拉·阿馬托 （Paula Amato） 告訴 ScienceAlert。

“從理論上講，它可以節省時間，并有可能減少遺傳和表觀遺傳畸變。”

不孕癥影響著全球數百萬人。這是官方定義的作為在嘗試 12 個月后無法成功懷孕，并且可能有許多促成原因。這些原因包括配子功能不正常，無論是精子、卵子還是兩者的組合。

卵子不起作用的原因也可能有很多，例如疾病癌癥與年齡相關的卵母細胞數量和質量下降——這些是發育成卵子的細胞.一種可能的治療方法涉及一種稱為體外配子發生 （IVG） 的技術，該技術涉及使用患者自身的遺傳物質制造配子。這已經在小鼠中實現，但不是人類。

體細胞核轉移（SCNT的） 是 IVG 的一種形式，其中卵細胞的細胞核被體細胞或體細胞的細胞核取代。然而，它本身也帶來了重大挑戰。其中之一是額外的染色體。一個正常的配子包含一組 23 條染色體，是大多數身體細胞中發現的染色體數量的一半。用 SCNT 創建的配子有 46。

為了解決這個問題，研究人員開發了一種他們稱之為線粒體病的技術，這是一種模仿細胞分裂的自然過程.

“來自預期父母的皮膚細胞的細胞核（含有 DNA）被轉移到被切除細胞核的供體卵母細胞（卵子）中，”Amato 解釋道。

“然后誘導重建的卵子擠出一半的染色體補體以實現單倍體（23 條染色體）。這就是我們稱之為“線粒體病”的過程。然后，現在的單倍體卵子與來自另一方預期父母的精子受精，產生二倍體受精卵（胚胎），希望染色體數量正常（46 條 - 父母雙方一半）。

使用這項技術，研究人員使用來自同意捐贈者的卵子和皮膚創建了 82 個功能性卵母細胞。然后，他們使用供體精子使卵母細胞受精。

結果好壞參半。大多數卵母細胞在 4 到 10 個細胞分裂階段停止發育。大約 9% 繼續發育成囊胚——這個比率相對較低，但首次成功證明該技術可以發揮作用。該實驗在發育的第六天終止，因為那是發育中的囊胚通常被植入患者體內的時刻。

囊胚顯示出染色體異常的跡象，因為在線粒體發育過程中額外染色體物質的噴射是隨機的。這提出了下一個需要解決的挑戰。

“除非胚胎包含正常數量的染色體，即 23 對中的每對一條，否則胚胎將不會正常發育，也不會產生健康的嬰兒，”阿馬托說。“我們現在正在研究增強染色體配對和分離的方法，以在所得胚胎中產生正常的染色體補體。”

阿馬托警告說，完善這項技術可能至少需要十年時間。但這一成功證明了線粒體病的可行性，同時為進一步研究鋪平了一條清晰的道路。

“科學家們首次表明，來自普通身體細胞的 DNA 可以放入卵子中，被激活，并使其染色體減半，模仿通常產生卵子和精子的特殊步驟，”英國南安普頓大學的生育專家 Ying Cheong 說，他沒有參與這項研究。

“雖然這仍然是非常早期的實驗室工作，但在未來，它可能會改變我們對不孕癥和流產的理解，也許有一天會為那些沒有其他選擇的人打開創造卵子或精子樣細胞的大門。”

該研究已發表在自然通訊.

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