​人類卵子首次在實驗室培育成熟!有科學家質疑該卵子「不正常」

圖片來源:《科學》雜誌網站

科技日報記者 劉霞

據美國《科學》雜誌近日報道,英國科學家首次在實驗室將未成熟的卵子培育至成熟期,即可以受精的階段,儘管有科學家質疑得到的卵子「並不正常」,而且要將其引入治療程序可能還得等上很多年。

但南京醫科大學生殖醫學國家重點實驗室副主任霍然教授對科技日報記者表示,最新研究為保留女性的生育能力提供了一種潛在解決方案,為治療不孕開啟了一扇窗。而且,如果該技術被證明安全且得到優化,有望獲得大量卵子來源,促進再生醫學的發展。

實驗室培育出成熟卵子

卵巢組織含有原始卵泡細胞簇,其中有卵細胞的未成熟前體。隨著卵泡逐漸發育,卵子前體慢慢成熟。青春期后,卵泡每月破裂一次,釋放出一個成熟的可以受精的卵子。

迄今為止,不同研究團隊只能在實驗室進行上述發育過程的一部分。2008年,英國愛丁堡大學生殖生物學家伊芙琳·特爾弗及同事從卵巢組織中提取出原始卵泡,在實驗室讓它們發育成半成熟狀態;2015年,美國西北大學的團隊利用部分發育的卵泡,獲得成熟的卵子;此外,也有研究小組成功地在實驗室內將老鼠的卵子培育至成熟。

據霍然介紹,2017年1月,中國科學院深圳先進技術研究院的3D列印人工卵巢科研團隊在國內率先構建了多種三維立體卵巢支架,實現了離體原始卵泡的激活、發育與成熟,併發揮卵巢功能。

在新研究中,特爾弗團隊完成了整個發育周期。她們從10名女性的卵巢內取出小樣本,分離出87個卵泡,將其放入培養液中發育。然後,她們邁出了關鍵的一步:從卵泡中仔細提取了脆弱的、未成熟的卵子和周圍的細胞,讓它們在有更多生長支持蛋白的特殊膜上進一步成熟。最終,9個卵子通過了最終的成熟測試——它們的染色體能分裂和減半,可在受精期間與精子結合。

特爾弗團隊稱,這是首次「在實驗室中將處於最早期階段的卵子培育至完全成熟」。

有望保留女性生育能力

特爾弗表示,實驗過程可能效率低下,但是令人激動的第一步。

研究人員指出,這一技術進步有望幫助罹患癌症女性保留生育能力。化療可能會損壞卵子並導致不孕。藉助新方法,可以從病人卵巢組織提取未成熟的卵母細胞,在實驗室培育至成熟,然後將處於成熟期的卵子保存下來,以備日後體外受精。

霍然說:「新研究實現了人類原始卵泡的完全體外培養,獲得成熟卵子,隨著這一技術的進一步優化,實現臨床應用后,將可用於青春期前癌症患者放化療前的生育力保存;還可用於卵巢早衰、卵巢功能低下導致的不孕患者的治療,隨著「二胎」政策的放開,高齡備孕女性越來越多,這一技術也將為這部分人群提供臨床助孕途徑。

技術還需進一步優化

儘管不少人對最新研究充滿期待,但也有科學家潑冷水。

日本京都大學幹細胞生物學家齋藤通紀指出,新研究論文中沒有包含可以確認最終卵子健康的基因分析。而且,得到的卵子22天內就能達到成熟;而正常情況下,人體內的卵子5個月才能成熟;另外,一般來說,卵母細胞經過減數分裂會形成一個小極體,但新實驗中,極體卻「異常」大。因此他認為,「她們得到的最終產品顯然不正常。即使研究報告是真實的,也有很多方面需要改進。」

針對齋藤通紀的質疑,特爾弗解釋稱,卵子之所以能更快成熟,是因為原本源自體內的抑制信號在實驗室培養條件下消失了,快速成熟和大極體都不能必然地說卵子有問題。

霍然也強調說,這一研究還有很多有待完善和優化的地方,如由這一技術獲得的「成熟卵子」的受精和支持早期胚胎髮育的能力還有待證實,卵子質量還有待評估,產生的後代是否健康還有待觀察,技術效率還有待提高等,因此在臨床應用之前,尚有很多工作要做,並確保這一技術的安全性。

「通過在實驗室用原始卵泡培育出成熟卵子,將可獲得大規模的卵子來源,為建立卵子庫提供了可能。」霍然說,「此外,卵子具有最完美的重編程能力,一旦其來源的瓶頸被解除,將會促進再生醫學的發展。」


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