俄勒岡健康與科學大學研究人員已成功實現一項獨特的概念驗證研究,通過將皮膚細胞轉化為具有功能的卵細胞來治療不孕症。 該研究成果發表在《自然通訊》期刊上。
這一發展為體外配子發生——即配子生成過程——提供了潛在治療途徑,可説明高齡產婦或因癌症治療等原因無法產生健康卵子的女性解決不孕問題。
"除為因缺乏卵子或精子而面臨不孕的數百萬人帶來希望外,該方法還將使
俄勒岡健康與科學大學研究人員已成功實現一項獨特的概念驗證研究,通過將皮膚細胞轉化為具有功能的卵細胞來治療不孕症。 該研究成果發表在《自然通訊》期刊上。
這一發展為體外配子發生——即配子生成過程——提供了潛在治療途徑,可説明高齡產婦或因癌症治療等原因無法產生健康卵子的女性解決不孕問題。
"除為因缺乏卵子或精子而面臨不孕的數百萬人帶來希望外,該方法還將使
早同性伴侶擁有雙方基因關聯的後代成為可能,"該研究合著者、俄勒岡健康與科學大學醫學院婦產科教授保拉·阿馬托醫學博士表示。
研究人員指出研究中存在多項局限,並預計至少需要十年的進一步研究,才能使該方法達到足夠安全有效的水準以推進臨床試驗——即使假設美國允許開展此類試驗。
儘管如此,這代表了解決不孕症有前景技術的一個里程碑。 "我們實現了曾被認為不可能的事,"資深作者、俄勒岡健康與科學大學胚胎細胞與基因治療中心主任舒赫拉特·米塔利波夫博士表示,"大自然賦予我們兩種細胞分裂方式,而我們剛剛開發出第三種。 "
研究人員將該技術描述為「有絲減數分裂」,意指結合生物學中兩種主要已知細胞分裂過程。
有絲分裂通過單個細胞生成兩個基因完全相同的細胞,是所有生物體細胞生長的基礎。 減數分裂則嚴格關聯於有性生殖中的精子和卵細胞,使每種細胞的染色體數量減半,從而通過體外受精等方式結合后形成具有正確染色體數量的胚胎。 在人類中,這表現為23對共46條染色體。 本研究中,研究人員將兩種過程進行了結合。
體外配子發生(IVG)已成為全球研究人員關注的焦點,致力於為希望生育基因關聯後代的人群解決不孕問題。
與嘗試將誘導多能幹細胞重程式設計為精子或卵細胞——這一過程可能耗時數月甚至數年——不同,俄勒岡健康與科學大學研究人員採用基於體細胞核移植的技術。 該技術涉及將皮膚細胞核移植到去核的供體卵細胞中。 1997年,蘇格蘭研究人員曾利用該技術成功克隆出名為"多利"的綿羊。
當時,研究人員創建了單一親本的克隆體。
相比之下,俄勒岡健康與科學大學的技術使胚胎獲得了來自雙親的染色體。 該過程包含三個步驟:
- 研究人員將皮膚細胞核移植到去核的卵細胞(卵母細胞)中
- 在供體卵細胞細胞質的誘導下,植入的皮膚細胞核理想狀態下通過類似減數分裂的過程丟棄半數染色體。 這是關鍵步驟,形成僅含23條染色體的單倍體卵細胞(而非46條)
- 研究人員隨後通過標準體外受精流程用精子使新卵細胞受精,由此產生含兩套染色體的二倍體胚胎,最終可發育為健康後代,其基因貢獻均等來自雙親
研究人員報告稱,他們已生成82個功能性卵母細胞,並通過體外受精使其與精子結合。
值得注意的是,大多數胚胎未能超越4至8細胞階段,且表現出染色體異常。
相對較少數量——9%——在受精六天后發育至囊胚階段(體外受精中胚胎通常在此階段移植以建立妊娠)。 無胚胎被培養至該階段之後。
該研究第一作者、俄勒岡健康與科學大學胚胎與細胞治療中心科學家努里亞·馬丁·古鐵雷斯博士表示,研究將繼續深入探索染色體如何精確配對和分離以形成染色體數量正確的卵細胞。 若胚胎染色體過多或過少(稱為非整倍性),通常無法正常發育。
米塔利波夫指出,即使在自
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然生殖過程中,僅約三分之一的胚胎能發育至囊胚階段。
"非整倍性在人類卵細胞中相當普遍,尤其隨年齡增長而增加,"他表示。
研究人員強調,該出版物代表科學里程碑,但在該技術能用於建立人類妊娠前仍有大量工作需完成。
"儘管我們的研究展示了有絲減數分裂在體外配子發生中的潛力,但現階段它仍僅是概念驗證,未來臨床應用前還需進一步研究以確保有效性和安全性,"作者寫道。
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