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Science:新技术使不育小鼠繁殖出健康可育后代
作者: 来源:转化医学网 2017-08-30

 

日前,英国Francis Crick研究所和日本京都大学的科学家们从基因不育雄性小鼠身上培育出了健康的后代,为解决人类不育症的常见遗传因素提供了一种潜在的新方法。
众所周知,性别由X和Y染色体决定。通常,女性有两个X染色体(XX),男性有一个X染色体和一个Y染色体(XY),但500个男性中约有1个男性的性染色体数目出现异常,即会多出一个X染色体或Y染色体。性染色体数目异常会阻碍成熟精子的形成并导致不育。
8月17日发表在Science上的一篇研究文章中,Francis Crick 研究所的科学家们已经找到了一种新方法可以去除雄性小鼠额外的性染色体以产生健康后代。如果新方法可以安全地应用到人类身上,最终可能解决患有Klinefelter综合征(XXY)或双Y综合征(XYY)的男性患者的不育问题。
这项研究由英国Francis Crick研究所以及京都大学合作完成,由欧洲研究理事会,日本科技局以及日本科学协会资助。
在该研究中,研究人员首先从XXY和XYY小鼠中取出小块耳朵组织进行培养,收集称为成纤维细胞的结缔组织细胞。其次,研究人员将成纤维细胞转化为干细胞,并注意到在该过程中,有一些细胞丢失了多余的性染色体,研究人员将这种现象称为三体染色体丢失(TCL)。 使用现有的方法,他们使用特定的化学信号来“引导”干细胞向有潜力成为精子的细胞转化。当把这些细胞注射到宿主小鼠的睾丸中时,这些细胞发育为成熟的精子。 最后,研究人员收获这些成熟的精子,通过辅助繁殖培育出健康可育的后代。
Francis Crick研究所的Takayuki Hirota说:“新方法能够使不育的XXY和XYY小鼠产生健康后代。有一天可以用同样的方法解决具有三种性染色体的男性的生育问题。”
此外,在初步实验中,研究小组发现,使用Klinefelter综合征的男性成纤维细胞产生的干细胞也失去了额外的性染色体。
然而,在这种方法应用到人体之前,需要进行更多的研究。研究资深作者James Turner解释道:“在体外没有办法使精子成熟。在小鼠实验中,我们必须将有可能成为精子的细胞注入睾丸以帮助他们完成发育,但是我们发现这引起了一些受试小鼠的肿瘤。因此,在我们考虑应用到人体之前,必须减少肿瘤形成风险,或者在试管中发明一种产生成熟精子的方法。”
T. Hirota el al., "Fertile offspring from sterile sex chromosome trisomic mice," Science(2017). science.sciencemag.org/lookup/ … 1126/science.aam9046: Science