中国科学家25日说，他们首次实现小鼠胚胎干细胞体外分化并获得具有功能的精子细胞。这被认为是干细胞研究的一项重要进展，为无精子症男性生育后代带来希望。

这项研究由南京医科大学沙家豪教授和中国科学院动物研究所周琪院士、赵小阳教授（现单位为南方医科大学）等人合作完成，研究论文当天发表在新一期美国《细胞—干细胞》杂志上。

“我们的研究首次实现了完全在体外再现精子发生的过程，为该技术向临床应用的转化奠定了理论基础，”赵小阳对记者说，“然而，从小鼠试验到人类疾病治疗还需要科研人员对其发生过程以及物种差异等因素进行充分研究，现在谈临床应用还为时尚早。”

不孕不育是全球高发的一种生殖系统疾病，其中男性不育的一大原因是男性睾丸中的原始生殖细胞无法经历一种叫减数分裂的过程并发育成具有功能的精子。此前也有研究利用干细胞成功制造出功能精子，但在培养过程中还要借助体内睾丸环境。

赵小阳等人则完全在体外环境中培养出功能精子。他们首先将胚胎干细胞分化得到原始生殖细胞样细胞，然后将其与小鼠睾丸体细胞混合培养，并添加有助于精子产生的细胞因子及激素，使生殖细胞完成减数分裂，体外分化获得具有功能的精子。

他介绍说，该成果已在项目内的研究组得到重复验证，产生了数十只小鼠后代，这些小鼠发育良好，并能正常繁殖下一代。

周琪与赵小阳表示，下一步将改进技术，并尝试在其他物种如灵长类动物身上进行类似研究，以验证该技术的安全性、有效性与可行性，包括用这种精子产生的后代是否有癌症风险等。

美国匹兹堡大学教授凯尔·奥威格、斯坦福大学助理教授维托里奥·塞巴斯蒂亚诺、加利福尼亚大学欧文分校教授彼得·多诺万等多名专家在评论这项研究时说，这是干细胞研究领域的“重大进展”，是“一项里程碑式的工作”。

但这些专家也指出，该技术还需要先被其他实验室重复验证。相关技术应用到人身上可能还需要多年研究，将来利用诱导多功能干细胞而非胚胎干细胞治疗男性不育的可能性更大。据新华社

从胚胎干细胞到生殖细胞

胚胎干细胞有什么用

胚胎干细胞具有发育的全能性

——能分化出成体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞

理论上讲，胚胎干细胞可保留个体基因，可使用该项技术进行动物克隆，对于保护珍稀野生动物有着重要意义

用胚胎干细胞定向诱导分化出人造组织器官进行自体移植，可以解决临床上存在的供体器官不足和移植后免疫排斥的问题

以胚胎干细胞为载体，对特定基因进行经体外定向改造，可获得稳定性更高的基因

应用

领域

生产克隆动物

用于器官组织移植

如何用小鼠干细胞“制造”精子

用于细胞治疗

第一步

加性激素

取得

诱导分化

卵细胞浆内

单精子注射

健康小鼠后代

减数分裂

睾丸细胞

试验小鼠

原始生殖细胞

样细胞

功能性

精子样细胞

小鼠胚胎

干细胞

第二步

将小鼠胚胎干细胞诱导分化成原始生殖细胞样细胞

模拟原始生殖细胞体内发育的“自然组织环境”，即与睾丸细胞共培养并添加性激素如睾酮等。最终获得功能性精子样细胞

第三步

将其注射入小鼠卵细胞浆内，繁育产生健康后代

制图/喻峰