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利用干细胞删除多余染色体并成功产生成熟的精子

2021.1.25

　　是否可以利用干细胞来治疗不孕症很多年以来一直都是一个备受争议的话题。经典的理论认为女性的卵子从她出生起就已经存在了，但是有些研究者却表示干细胞也可以产生新的卵细胞，如果的确可以的话那么或许可以治疗女性的不孕症。

　　但是如果来自男性的不孕因素，干细胞是否还能实现？特别是遗传性的不孕不育。

　　虽然Crick科学家的方法删除了额外的染色体并导致成熟精子的产生，但是它在一些小鼠中引起了肿瘤形成，这是他们在治疗之前必须解决的问题，否则在人类中应用不是可行的。

　　来自Francis Crick Institute研究所的科学家们使用干细胞和辅助生殖技术成功创造出遗传性不育小鼠的健康后代，轰动整个行业。一旦这个技术的所有问题能够解决，就可以成为克服人类遗传不育症的新方法。

　　大多数人出生时有两个性染色体，如果是两个X染色体为女孩，如果是X和Y染色体即为男孩。但是，500名男孩中约有1名会多出一条性染色体，这样的情况可能会干扰精子成熟并最终导致不孕。例如Klinefelter综合征（XXY）就会导致最终的不孕。

　　Klinefelter综合征的性染色体是XXY（图片来源：medicalxpress.com）

　　研究人员从XXY和XYY小鼠的耳朵组织中收集了产生胶原蛋白和其他纤维的成纤维细胞，并将其转化为干细胞。在这个过程中，一些细胞失去了额外的染色体。团队诱导这些干细胞成为有潜在的可以发育成精子的细胞，然后将其注入小鼠的睾丸。他们收集了成熟的精子，并利用辅助生殖来创造出健康的生命，该项研究发表在《Science》杂志上。

　　不过研究人员也发现发现，虽然使用雄性Klinefelter综合征（XXY）的成纤维细胞制备干细胞可以去除额外的性染色体。但是将细胞注入小鼠体内后，导致其中一些细胞发展成了肿瘤。因此目前来看还需要更多的研究来规避这种副作用。

　　资深作家詹姆斯·特纳（James Turner）在一份声明中说：“目前没有办法在体外产生成熟的精子。同时还需要消除肿瘤形成的风险。因此在试管中产生成熟精子的方法需要尽快的开发，将来才有可能应用到人体中。“

　　一系列医疗条件和治疗以及环境因素可导致男性不育症。与不育相关的其他遗传综合征包括囊性纤维化，特征为延迟或不存在青春期的卡尔曼综合征，和Kartagener综合征，这些可能会导致一个人的内部器官在身体的另一侧。

　　Episona去年10月发起了一项不育症的测试，该测试基于DNA上的表观遗传标记来预测男性不育症的因素。这些是在DNA顶部结合以控制哪些基因是活性，哪些基因是非活性的甲基化，并且可以受老化和环境因素的影响。

　　干细胞治疗遗传性疾病还有其他成功的案例

　　镰刀形细胞贫血症（图片来源：lookfordiagnosis.com）

　　镰刀形细胞贫血症是一种隐性基因遗传病，患病者的血液红细胞表现为镰刀状，其携带氧的功能只有正常红细胞的一半。迄今为止还没有能真正治愈的药物。目前唯一批准用于治疗镰状细胞疾病的药物是hydroxyurea（羟基脲），该药物只能用来缓解症状，并不能治愈该疾病。

　　美国斯坦福大学医学院的研究人员首先从患者体内取出造血干细胞，利用CRISPR纠正基因突变，然后对这些造血干细胞进行浓缩以便它们中的90%携带获得校正的镰形细胞基因，最后将这种浓缩后获得校正的造血干细胞注入到幼鼠体内。16周后，研究人员检查小鼠骨髓，这些得到校正的造血干细胞在那里茁壮成长，并且开始制造其他的血细胞。

　　干细胞的应用领域越来越广，当然面临的挑战也依然严峻，例如成瘤和伦理问题，但是这不是阻碍干细胞发展的理由，希望通过科学家不断的努力，终有一天会消除这样的干扰问题，从而让干细胞治疗成为造福人类的最有力手段。

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