未来,孕育新生命的起点,可能不是那颗卵子。
而是你我身上最普通的一小块皮肤。
这听起来像不像天方夜谭?
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但科学,正把这种神话一步步变为现实。
最近,一项研究在顶级期刊《自然-通讯》发表,
科学家们首次成功地对人类皮肤细胞改造,使其与精子结合。
并且发育成早期胚胎。
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生命的困局
人类为新生命的诞生而喜悦。
然而,还有一些人,他们渴望拥有自己的孩子。
却因卵巢早衰、生精障碍等身体原因,无法生育。
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对他们而言,试管婴儿技术也无能为力。
没有可用的精子或卵子,生命的种子成了奢望。
唯一的希望,或许只能寄托于遥遥无期的配子捐赠。
这其中还要接受等待、不确定性等很多问题。
看似无解的困境,驱动着科学家们探寻更根本的解法。
要理解这项突破有多神奇,我们得先知道一个生命诞生的秘密。
我们身体里几乎所有的细胞,包括皮肤细胞,都拥有46条染色体,被称为“二倍体”。
而正常的精子和卵子,却非常特殊,只有23条染色体,是“单倍体”。
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当精卵结合,才正好是46条染色体。
这是生命的精密规则。
所以,如果皮肤细胞变成“类卵细胞”,核心就是安全地去掉一半的染色体。
过去,科学家曾尝试过“体细胞核移植”技术。
简单说,就是把皮肤细胞的细胞核,塞进一个已经被掏空细胞核的卵子里。
但这样的“类卵细胞”,依然带着46条染色体。
它一旦和精子(23条)结合,就会得到一个拥有69条染色体的“三倍体”胚胎。
这种胚胎是不能正常发育的。那怎么办?
新研究的团队,想出了一种叫“mitomeiosis”(实验性减数分裂)的巧方法。
他们不借用整个卵子,而是巧妙地利用卵子细胞质中残留的“生命之力”。
研究团队精心挑选了处于“休眠期”的皮肤成纤维细胞。
此刻它的染色体还没有复制,状态最纯粹。
然后,通过高超的显微操作,将细胞核移植到一枚已被去除细胞核、并处于特定成熟期(MII期)的卵母细胞中。
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神奇的一幕发生了。
卵子细胞质内部的环境,欺骗了皮肤细胞的细胞核。
它跳过了正常的DNA复制步骤,直接进入了染色体分离程序。
显微镜下清晰地看到,在融合后短短几小时内,细胞内就形成了纺锤体。
那个负责拉扯染色体、实现平均分配的关键 machinery。
这相当于为皮肤细胞的染色体,安排了一场不复制、直接分离的“紧急瘦身”。
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精心设计的唤醒
然而,仅仅能“瘦身”还不够。
最初的实验发现,经过改造的“类卵细胞”,和精子放一起,大多毫无反应。
它们能够启动分裂程序,却难以被精子正常激活。
所以也不能开始胚胎发育。
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研究团队又设计了一套精妙的组合拳,唤醒这些沉睡的新生命。
他们先采用电穿孔技术,模拟精子进入时引发的细胞内钙离子波动。
紧接着,他们使用了一种名为roscovitine的药物,调节细胞内部一种名为MPF的关键因子活性。
这样确保分裂过程平稳有序地进行。
结果令人振奋!
在“电刺激+药物”的联合助攻下,这些“类卵细胞”的激活率大幅提升。
超过四分之三的细胞,在受精后能排出极体(卵子成熟的标志)。
同样高比例的细胞,能形成分别来自皮肤细胞和精子的双原核。
这无疑是生命成功的最初信号!
更关键的是,其中一部分胚胎成功地发育到了囊胚阶段。
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这是早期胚胎的一个重要里程碑。
这一切听起来很完美,但最核心的问题有答案了吗?
染色体真的成功减半了吗?
为了验证这一点,研究团队用先进的DNA测序技术,给90个“类卵细胞”发育来的胚胎,做了全面的“遗传学体检”。
结果证实,超过一半的胚胎,皮肤细胞的染色体确实发生了分离。
并且,在成功分离的案例中,最终留在“类卵细胞”内的染色体数量平均为22.8条,非常接近理想中的23条。
这场染色体“瘦身手术”取得了关键性的成功!
尽管这个过程,与自然卵子的形成路径不同。
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但它确实产生了一个功能上可用的“单倍体”细胞。
进一步的观察发现,这些来自皮肤的染色体能够与精子的染色体和谐共处,协同工作,共同指导早期胚胎的细胞分裂。
这已经证明,它们具备了参与创造新生命的基本能力。
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希望、挑战与责任
这项研究的成功,无疑是为困在生育困境中的无数家庭,带来了希望。
或许有一天,生育不再完全依赖于与生殖细胞。
同性伴侣或许能共同拥有基因相关的后代。
因疾病失去生育能力的人,可以提前储存皮肤细胞,留下生命的火种。
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年龄不再成为女性生育的绝对障碍……
这项技术有深远影响,并充满人文关怀。
但是,我们必须保持清醒的头脑。
这项工作,目前仍处于非常早期的“概念验证”阶段。
从实验室的早期胚胎,到一个健康出生的婴儿,中间还有很长的路。
其效率(目前能发育到囊胚的比例仍较低)、安全性(遗传稳定性是否万无一失)都有待继续验证。
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还有涉及的伦理问题,也需要探索。
生命的奥秘,远比我们想象的更复杂。
科学,它打开一扇窗,窥见未来的无限可能。
或许将来,靠智慧和匠心,找到生命新孕育的可能。
素材来源
1.《新浪财经》:这么神奇!人类皮肤可以产生卵子?!最新Nature子刊|科学家成功将人体皮肤细胞的染色体“减半”
2.《科学网》:皮肤细胞有望培育受精卵,为不孕提供新希望
3.《上观新闻》:改写生命!皮肤细胞也能造卵子?或可解决不孕症
4.《澎湃新闻》:用皮肤细胞制造出精子卵子来生娃?英国科学家正在认真讨论
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