“人造精子”育出健康小鼠 时值青年能繁衍后代
2012年04月28日06:50
来源:解放网-解放日报
本报讯 (记者 徐瑞哲)“人造精子”诞出的首批鼠宝宝,至今已满半岁,它们时值青年,还繁衍出下一代。昨天,与《科学》、《自然》齐名的国际著名学刊《细胞》以“特别推荐”的形式发表了一项中国科研成果。中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所的科学家,成功获得可使卵子受精的“人造精子”,这些“人造精子”不仅保留全部来自父源的遗传信息,还可在体外培养,进行基因改造,有望用于修正“真精子”所携带的疾病基因,造福后代。
卵子和精子是体内仅有的单倍体细胞,只有精卵结合才能成为双倍体细胞,一变二、二变四、四变八……发育为新个体。然而,卵子和精子都无法在体外培养,也无法在基因层面进行操作。科学家希望人工制备一种独特的单倍体细胞,可接受“体检”,确保“质量可控”,并替代真的精子,完成传宗接代任务。
生化与细胞所李劲松研究组和徐国良研究组采用了 “借壳生蛋”的办法。他们取来一枚小鼠卵子,在显微镜下移除卵细胞的核,在这个“卵壳”中注入一枚小鼠精子。这个有点不完整的重构卵,在体外也能一变二、二变四、四变八,但变到100多个细胞时,它便停留在一个早期胚胎的状态囊胚。这种“孤雄囊胚”就是一个经过重构的单倍体胚胎,即带有来自父本基因组的“人造精子”之源。 (下转第6版)(上接第 1版)它可通过细胞培养的方法,扩增为大批“人造精子”,形成一株单倍体的胚胎干细胞系。目前,研究组共培养出5株这样的胚胎干细胞系。
为了验证“人造精子”的受精能力,杨辉等研究人员又将其注入小鼠卵细胞中,发现“受精”后的胚胎能发育成健康小鼠。据悉,第一只 “人造精子”小鼠于去年10月23日在实验室诞生。当时,由于它的遗传物质中被做了绿色荧光标记,这只红皮鼠宝宝在荧光灯下泛出绿色。后来,它成功交配,又产下子代,仍带有绿色荧光标记,证明遗传有效。目前,它已度过鼠类两年生命期的四分之一。以同样方法获得的健康小鼠共17只。
不过,这套“人造精子”技术尚存在不少待解之谜。李劲松研究员透露,将“人造精子”注入卵子后获得小鼠的成功率还只有5%,而正常精子的体外受精成功率有20%至30%。同时,“人造精子”似乎只兼容“X染色体”,而不兼容“Y染色体”,这决定了它育出的小鼠都是“X、X组合”,性别均为雌性。目前,科研人员采用冷冻方法保存 “人造精子”,待进一步研究,完善其功能性。他们计划在灵长类动物身上进行相关实验,如猴。
《细胞》杂志审稿意见认为,这项成果表明单倍体细胞也能让卵子受精,为快速可靠地制备转基因动物模型提供了一种新方法。
作者:徐瑞哲
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