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  • 發布時間:2021-01-25 13:19 原文鏈接: 利用干細胞刪除多余染色體并成功產生成熟的精子

      是否可以利用干細胞來治療不孕癥很多年以來一直都是一個備受爭議的話題。經典的理論認為女性的卵子從她出生起就已經存在了,但是有些研究者卻表示干細胞也可以產生新的卵細胞,如果的確可以的話那么或許可以治療女性的不孕癥。

      但是如果來自男性的不孕因素,干細胞是否還能實現?特別是遺傳性的不孕不育。

      雖然Crick科學家的方法刪除了額外的染色體并導致成熟精子的產生,但是它在一些小鼠中引起了腫瘤形成,這是他們在治療之前必須解決的問題,否則在人類中應用不是可行的。

      來自Francis Crick Institute研究所的科學家們使用干細胞和輔助生殖技術成功創造出遺傳性不育小鼠的健康后代,轟動整個行業。一旦這個技術的所有問題能夠解決,就可以成為克服人類遺傳不育癥的新方法。

      大多數人出生時有兩個性染色體,如果是兩個X染色體為女孩,如果是X和Y染色體即為男孩。但是,500名男孩中約有1名會多出一條性染色體,這樣的情況可能會干擾精子成熟并最終導致不孕。例如Klinefelter綜合征(XXY)就會導致最終的不孕。

      Klinefelter綜合征的性染色體是XXY(圖片來源:medicalxpress.com)

      研究人員從XXY和XYY小鼠的耳朵組織中收集了產生膠原蛋白和其他纖維的成纖維細胞,并將其轉化為干細胞。在這個過程中,一些細胞失去了額外的染色體。團隊誘導這些干細胞成為有潛在的可以發育成精子的細胞,然后將其注入小鼠的睪丸。他們收集了成熟的精子,并利用輔助生殖來創造出健康的生命,該項研究發表在《Science》雜志上。

      不過研究人員也發現發現,雖然使用雄性Klinefelter綜合征(XXY)的成纖維細胞制備干細胞可以去除額外的性染色體。但是將細胞注入小鼠體內后,導致其中一些細胞發展成了腫瘤。因此目前來看還需要更多的研究來規避這種副作用。

      資深作家詹姆斯·特納(James Turner)在一份聲明中說:“目前沒有辦法在體外產生成熟的精子。同時還需要消除腫瘤形成的風險。因此在試管中產生成熟精子的方法需要盡快的開發,將來才有可能應用到人體中。“

      一系列醫療條件和治療以及環境因素可導致男性不育癥。與不育相關的其他遺傳綜合征包括囊性纖維化,特征為延遲或不存在青春期的卡爾曼綜合征,和Kartagener綜合征,這些可能會導致一個人的內部器官在身體的另一側。

      Episona去年10月發起了一項不育癥的測試,該測試基于DNA上的表觀遺傳標記來預測男性不育癥的因素。這些是在DNA頂部結合以控制哪些基因是活性,哪些基因是非活性的甲基化,并且可以受老化和環境因素的影響。

      干細胞治療遺傳性疾病還有其他成功的案例

      鐮刀形細胞貧血癥(圖片來源:lookfordiagnosis.com)

      鐮刀形細胞貧血癥是一種隱性基因遺傳病,患病者的血液紅細胞表現為鐮刀狀,其攜帶氧的功能只有正常紅細胞的一半。迄今為止還沒有能真正治愈的藥物。目前唯一批準用于治療鐮狀細胞疾病的藥物是hydroxyurea(羥基脲),該藥物只能用來緩解癥狀,并不能治愈該疾病。

      美國斯坦福大學醫學院的研究人員首先從患者體內取出造血干細胞,利用CRISPR糾正基因突變,然后對這些造血干細胞進行濃縮以便它們中的90%攜帶獲得校正的鐮形細胞基因,最后將這種濃縮后獲得校正的造血干細胞注入到幼鼠體內。16周后,研究人員檢查小鼠骨髓,這些得到校正的造血干細胞在那里茁壯成長,并且開始制造其他的血細胞。

      干細胞的應用領域越來越廣,當然面臨的挑戰也依然嚴峻,例如成瘤和倫理問題,但是這不是阻礙干細胞發展的理由,希望通過科學家不斷的努力,終有一天會消除這樣的干擾問題,從而讓干細胞治療成為造福人類的最有力手段。


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