人工精子的研究历史
在1994期间,宾夕法尼亚大学兽医学院的研究人员开发了一种在小鼠中移植精原干细胞的方法。从65438到0996,研究人员将健康雄性小鼠的冷冻精原干细胞植入不育雄性小鼠体内,后者成功产生精子。然而,在随后的几年里,人工精子的研究进展甚微。
直到2003年初,一个日本研究小组宣布,他们成功地将实验鼠的胚胎干细胞变成了精子细胞。
2004年,哈佛大学医学院的乔治·戴利领导的研究小组报告说,他们利用雄性小鼠的胚胎干细胞培养精子细胞,并将其注射到卵子中。这也是首次报道人工精子用于卵子受精。同年,新加坡的科学家培育了鱼类精原干细胞,从中培育出活的成熟鱼类精子。
2004年4月22日,权威科学杂志《自然》刊登了令人震惊的消息:日本和韩国科学家利用两只雌性小鼠的未受精成熟卵子,重组培育出一只没有“父亲”的孤雌生殖小鼠,并将其命名为“惠姬野”。女性“人造精子”技术
只有男性才能产生精子,但英国纽卡斯尔大学的科学家们计划从女性骨髓中提取干细胞,培育女性“人造精子”。
英国科学家已经申请实验。一旦获得批准,英国科学家将在5年内培育出成熟的女性“人造精子”。从2013开始,女性可以在完全没有男性参与的情况下繁殖自己的后代。
科学家表示,“人造精子”技术将为许多不孕不育患者带来福音。然而,这项开创性的技术也引起了激烈的伦理争议,因为它可以使女性完全独立于男性进行“单性生殖”。
成熟的女性“人造精子”将能够在体外使卵子受精并生育。这意味着,理论上,女性可以不依赖男性,独自生孩子。然而,纳耶·尼亚教授说,首先,他无意将女性“人造精子”与人类卵子受精。如果科学家想要进行这样的人工授精实验,他们必须首先获得英国人类授精和胚胎学管理局的批准。
然而,纳耶·尼亚教授表示,如果他们未来真的可以通过女性骨髓细胞培养出成熟的“人造精子”,并利用它们来繁殖后代,那么这些“人造精子”只能生下女儿,因为通过女性细胞培养出的“人造精子”将缺少生男孩所必需的Y染色体。
科学家还观察到,只有带有XY染色体的胚胎干细胞才能最终培养出人工精子,而带有女性特征的XX染色体的干细胞可以形成早期精原干细胞,但永远无法通过减数分裂i ya的考验。
我们知道,男女的区别在于男性携带XY染色体,而女性携带XX染色体。另一方面,精子细胞只有一半的染色体数目,一半是Y染色体,一半是X染色体。在实验室环境下,具有女性特征的XX染色体干细胞也能形成早期精原干细胞。
理论上,这样的精原干细胞也可以通过减数分裂形成含有X染色体的精细胞。更直接的是,利用生物技术,可以从女性体细胞中培养出人造精子。当然,这种人工精子和卵子结合后,只能产生女性后代。
然而,在目前的实验中,原因尚不清楚。
男性“人造精子”技术
据报道,英国纽卡斯特大学教授卡里姆·纳耶及其同事已经掌握了从男性骨髓细胞中培育“人造精子”的技术。在实验中,纳耶·尼亚教授的研究小组从男性志愿者身上提取了一些骨髓组织,并从中分离出干细胞,然后科学家将这些干细胞培养成精原细胞。对于大多数男性来说,他们体内的精原细胞最终可以自然发育成成熟的精子。
实验室中培养的精原细胞还没有发育成精子,但这项研究结果让科学家们非常兴奋,因为他们相信,他们最多需要3年或5年的时间,才能使实验室中的精原细胞发育成成熟的精子。科学家首先从雄性小鼠胚泡中提取干细胞,可以说是细胞之母,可以分裂成生物体内的各种组织。经过一段时间的培养,科学家在干细胞中标记一些早期的精子细胞(精原干细胞),然后分离标记的精原干细胞,培养一段时间。最后,精原干细胞与小鼠卵子结合,形成受精卵。当受精卵植入代孕母鼠的子宫时,一只新的老鼠诞生了。