人造精子 -簡(jiǎn)介

人造精子，一項(xiàng)能讓女性獨(dú)立生育的技術(shù)?？茖W(xué)家從男性或女性身上提取骨髓細(xì)胞，分離出了干細(xì)胞，然后將這些干細(xì)胞培育成“人造精子”，成熟的女性“人造精子”將可以和卵子進(jìn)行試管授精，生育繁衍后代。這意味著從理論上來(lái)說(shuō)，利用女性的骨髓細(xì)胞產(chǎn)生的“人造精子”，女性就可以完全在不依賴男性的情況下，獨(dú)自繁衍生子。

女性“人造精子”技術(shù)

只有男性才會(huì)生產(chǎn)精子，然而英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的科學(xué)家卻計(jì)劃從女性骨髓中提取干細(xì)胞，培育女性“人造精子”。

英國(guó)科學(xué)家目前已經(jīng)提出了實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)，一旦獲得批準(zhǔn)，英國(guó)科學(xué)家將在5年內(nèi)培育出成熟的女性“人造精子”。2013年起，女性在完全不需要男性參與的情況下，就能獨(dú)自繁育后代。

科學(xué)家稱，“人造精子”技術(shù)將為眾多不育癥患者帶來(lái)福音，然而，由于該技術(shù)能夠使女性完全不依賴男人而“單性生殖”，所以這項(xiàng)先鋒性技術(shù)也引發(fā)劇烈的倫理爭(zhēng)議。

成熟的女性“人造精子”將可以和卵子進(jìn)行試管授精，生育繁衍后代。這意味著從理論上來(lái)說(shuō)，女性就可以在不依賴男性的情況下，獨(dú)自繁衍生子。但納耶尼亞教授稱，就目前來(lái)說(shuō)，他并沒(méi)有任何意圖讓女性“人造精子”和一枚人類卵子進(jìn)行授精。如果科學(xué)家要進(jìn)行這樣的人工授精實(shí)驗(yàn)，必須要先得到英國(guó)人類授精和胚胎管理局批準(zhǔn)才行。

不過(guò)納耶尼亞教授稱，如果他們將來(lái)真能通過(guò)女性骨髓細(xì)胞培育出成熟的“人造精子”，并將它們用于孕育后代，那么這些“人造精子”也只能生出女兒，因?yàn)橥ㄟ^(guò)女性細(xì)胞培育的“人造精子”中將缺少生育男孩所必需的Y染色體。

男性“人造精子”技術(shù)

據(jù)報(bào)道，英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)教授卡里姆·納耶尼亞和他的同事們已經(jīng)掌握了通過(guò)男性骨髓細(xì)胞培育“人造精子”的技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)中，納耶尼亞教授的研究小組從男性志愿者身上提取出了一些骨髓組織，并從中分離出了干細(xì)胞，然后科學(xué)家又將這些干細(xì)胞培育成精原細(xì)胞。對(duì)于大多數(shù)男性來(lái)說(shuō)，他們體內(nèi)的精原細(xì)胞最后都能自然發(fā)展成為成熟的精子。

實(shí)驗(yàn)室中培育出來(lái)的精原細(xì)胞尚未發(fā)育成為精子，但這一研究成果卻讓科學(xué)家們激動(dòng)萬(wàn)分，因?yàn)樗麄兿嘈牛疃嗷?、5年時(shí)間，他們就能讓實(shí)驗(yàn)室中的精原細(xì)胞發(fā)展成為成熟的精子。

利用人類胚胎干細(xì)胞造出人造精子

英國(guó)科學(xué)家首次利用人體干細(xì)胞造出人造精子，這將為治療男性不育癥帶來(lái)希望，不過(guò)這一最新成果也帶來(lái)了巨大的道德和倫理爭(zhēng)議。醫(yī)學(xué)專家估計(jì)這項(xiàng)最新科學(xué)成就可能最早在5年內(nèi)就會(huì)被用于體外受精診所，屆時(shí)可以使成千上萬(wàn)的不育男性擁有自己的“基因”兒女。而這僅需要患者的一小點(diǎn)皮膚組織即可。

英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的科研人員致力于人體干細(xì)胞研究，并且首次造出人造精子。生物學(xué)家卡里姆調(diào)制出一種化學(xué)物質(zhì)和維生素構(gòu)成的“雞尾酒”，在這種“雞尾酒”培養(yǎng)環(huán)境下，人體干細(xì)胞轉(zhuǎn)變成精子。干細(xì)胞是一類具有自我復(fù)制能力(self-renewing)的多潛能細(xì)胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細(xì)胞，醫(yī)學(xué)上稱為“萬(wàn)用細(xì)胞”。干細(xì)胞的發(fā)育受多種內(nèi)在機(jī)制和微環(huán)境因素的影響。目前人類胚胎干細(xì)胞已可成功地在體外培養(yǎng)。最新研究發(fā)現(xiàn)，成體干細(xì)胞可以橫向分化為其他類型的細(xì)胞和組織，為干細(xì)胞的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

通過(guò)顯微鏡觀測(cè)，科學(xué)家清晰地看到了這種人造精子有頭和尾，并能像正常的精子一樣游動(dòng)。卡里姆教授表示相信這種人造精子能夠使卵子受孕，并能制造出健康的小寶寶?？ɡ锬方淌谶€將進(jìn)行進(jìn)一步研究，以確定該項(xiàng)成果的安全性，并申請(qǐng)監(jiān)管部門(mén)許可，利用人造精子開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室人工受孕研究。

制造出人造精子的干細(xì)胞取自于生命最初階段的胚胎，但是科研人員希望能夠利用男子的皮膚組織制造出人造精子。那就需要把皮膚組織細(xì)胞置于特定的培養(yǎng)環(huán)境中，讓其生物鐘調(diào)整到胚胎干細(xì)胞的狀態(tài)，然后再轉(zhuǎn)化成精子。

通過(guò)體外受精技術(shù)，人造精子可以植入到卵子之中，那樣不孕男子就可以擁有自己的骨肉了。不過(guò)英國(guó)法律禁止用實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的人造精子和人造卵子進(jìn)行體外受精?？蒲腥藛T認(rèn)為有必要對(duì)此進(jìn)行調(diào)整。醫(yī)學(xué)人員也相信這項(xiàng)最新成果也有助于人們更好地認(rèn)識(shí)和研究不孕不育癥。認(rèn)識(shí)到精子產(chǎn)生過(guò)程的缺陷，可以幫助醫(yī)學(xué)專家研制出能夠提高懷孕幾率的神奇藥物。

科研人員也曾試圖利用女性胚胎制造出精子，但是實(shí)驗(yàn)失敗了。這表明在繁衍后代方面，男性占有主導(dǎo)地位。但是有朝一日科學(xué)家也許會(huì)通過(guò)女性干細(xì)胞制造出人造卵子，屆時(shí)人造精子和人造卵子結(jié)合，將會(huì)誕生完全人造的嬰兒。

人造精子研究由來(lái)已久

干細(xì)胞研究的一個(gè)新趨勢(shì)是希望將干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為精子或卵子，因而人造精子和人造卵子成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。人造精子研究已經(jīng)持續(xù)了十幾年的時(shí)間。

1994年，美國(guó)賓夕法尼亞州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)展了在小鼠間移植精原干細(xì)胞的方法。1996年，科研人員將健康雄性老鼠的冷凍精原干細(xì)胞，植入了不能生育的雄性老鼠體內(nèi)之后，后者順利產(chǎn)生了精子。但是此后數(shù)年間，人造精子研究進(jìn)展不大。

直到2003年初，日本的一個(gè)科研小組宣布，他們成功地把實(shí)驗(yàn)鼠的胚胎干細(xì)胞變成了精子細(xì)胞。

2004年，美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院?jiǎn)讨巍ご骼I(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科研小組報(bào)告說(shuō)，他們用雄性老鼠的胚胎干細(xì)胞培育出精子細(xì)胞，并且把這些精子細(xì)胞注入了卵子。這也是首次使用人造精子使卵子受精的報(bào)道。同年，新加坡科學(xué)家培育出魚(yú)的精原干細(xì)胞，并從中培育出了活的成熟魚(yú)精子。

2004年4月22日，權(quán)威科學(xué)雜志《自然》公布了令人震驚的消息：日韓科學(xué)家利用兩只雌性老鼠未受精的成熟卵子重組培育出了一只沒(méi)有“父親”的單性老鼠，并取名“輝夜姬”。

中國(guó)的人造精子研究

中科院動(dòng)物研究所計(jì)劃生育生殖生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室韓春生研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究小組長(zhǎng)期從事人造精子研究，他們?cè)凇渡茖W(xué)前沿》雜志上發(fā)表論文提出，小鼠精原干細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞在自我更新調(diào)節(jié)方面具有共同的機(jī)理。由于精原干細(xì)胞是成體中唯一向精子定向分化的干細(xì)胞，因此利用它培育出成熟精子的成功率可能更高。目前，他們正在研究直接利用精原干細(xì)胞培育精子。

日本在試管中培養(yǎng)出精子

日本科學(xué)家2011年3月在試管中培植出健康精子，實(shí)現(xiàn)了關(guān)于男人不育研究的突破性進(jìn)展。這個(gè)研究結(jié)果將幫助數(shù)百萬(wàn)不育男性實(shí)現(xiàn)他們的“父親夢(mèng)”。這次試驗(yàn)的對(duì)象為小老鼠，研究人員首先從老鼠體內(nèi)取出薄薄的睪丸組織，然后將該組織加進(jìn)蛋白質(zhì)和其他食物的混合物中，從而為人工精子提供營(yíng)養(yǎng)，供它“成熟”。最后研究人員利用試管受精技術(shù)將“成熟”的人工精子放進(jìn)受精卵中，結(jié)果很令人驚喜，12只小老鼠出生了，而且跟正常的小老鼠沒(méi)什么兩樣。但橫濱大學(xué)(Yokohama City University)研究員Takehiko Ogawa博士強(qiáng)調(diào)，雖然順利的繁殖出小老鼠，但是小老鼠其他方面的健康還需要觀察。 科學(xué)家也研究卵子的形成過(guò)程，希望從中可以發(fā)現(xiàn)精子的形成過(guò)程以及造成男人不育的其他原因。雖然這次人工精子的成果只是研究歷程中的一小步，但意義卻十分重大，因?yàn)樗谖磥?lái)會(huì)幫助更多的不育男性產(chǎn)出正常的精子。研究人員同時(shí)也表示，他們會(huì)將這次研究深入進(jìn)行下去，讓這次研究出的組織能夠產(chǎn)生出更多成熟健康的精子，真正實(shí)現(xiàn)男人們的“父親夢(mèng)。[1]

科學(xué)意義

1、解決男性不育癥

從發(fā)育生物學(xué)的角度看，不孕癥可能是卵子發(fā)育不正?；蛘呔影l(fā)育不正常導(dǎo)致的，“人造精子”有利于修正和彌補(bǔ)精子發(fā)育中的缺陷。理論上講，可以在體外把一個(gè)成熟的卵細(xì)胞和一個(gè)有功能的精子放在一起，它們可以自動(dòng)結(jié)合，或者通過(guò)顯微注射的方式在體外與卵子結(jié)合。

人造精子技術(shù)對(duì)于如何治療男性不育癥，其一：可以通過(guò)手術(shù)的方法分離病人的精原細(xì)胞，在實(shí)驗(yàn)室中設(shè)法使這些精原細(xì)胞產(chǎn)生具有生殖功能的精子，再將這些精子植入到患者體內(nèi)或直接冷凍保存，以便擇期將妻子的卵子取出進(jìn)行體外受精;其二，人類還可能通過(guò)核移植的克隆技術(shù)生產(chǎn)出攜帶有不育男子的遺傳物質(zhì)(DNA)的胚胎干細(xì)胞，這些胚胎干細(xì)胞再經(jīng)過(guò)培育，生產(chǎn)出人造精子。解決這一系列問(wèn)題，將能用于治療男性不育癥。

2、同性戀者可以有自己的孩子

評(píng)論界警告說(shuō)，此研究還處于初級(jí)階段，還需要多年的臨床實(shí)驗(yàn)才可用于治療。他們還擔(dān)心這種人造卵子和精子出生的孩子會(huì)有嚴(yán)重的健康問(wèn)題。而且，從女人那里制造的人造精子只能生女孩。這是因?yàn)榕跃尤鄙偕泻⒌腨染色體。英國(guó)社會(huì)目前出現(xiàn)了越來(lái)越多的同性戀夫婦或者是選擇獨(dú)身的單性家庭。他們都希望能夠通過(guò)“人工精子”等干細(xì)胞技術(shù)，讓自己獲得親生骨肉。他們認(rèn)為這樣不僅不會(huì)違背倫理道德，相反更能夠建立一個(gè)穩(wěn)定的現(xiàn)代家庭。

倫理爭(zhēng)議

1、讓男人顯得多余

這一研究在科學(xué)界和倫理學(xué)界引起了巨大的倫理爭(zhēng)議，批評(píng)者們認(rèn)為，“人造精子”技術(shù)已經(jīng)超越了人類道德的底線，因?yàn)檫@意味著女性也可以變相生產(chǎn)“人造精子”，從而使男人完全成為多余——未來(lái)社會(huì)的女性完全不需要男性參與，就能夠單性孕育后代。

由于類似的科技將來(lái)也能幫助不孕婦女培育出“人造卵子”，這意味著將來(lái)的孩子可以通過(guò)完全人工的方式——讓“人造精子”和“人造卵子”受精而孕育出來(lái)。此外，該科技還能讓同性戀夫婦生育出擁有他們各自基因的后代，譬如通過(guò)這一方法生育出來(lái)的孩子，可能會(huì)同時(shí)擁有兩個(gè)女性的基因。該科技可說(shuō)是除了克隆技術(shù)外，又一個(gè)將使男人顯得多余的科技。

2、嚴(yán)重缺陷

女性“自產(chǎn)”的將全是女?huà)耄河捎谂约?xì)胞中缺乏生育男孩所必需的Y染色體，所以通過(guò)女性“人造精子”生育出來(lái)的后代將全部是女?huà)搿Ｄ行院团远加?3對(duì)染色體，其中22對(duì)染色體是相同的，男性的第23對(duì)染色體是X和Y染色體，而女性是XX染色體。從男性骨髓干細(xì)胞中提取的精子細(xì)胞帶有X和Y染色體，而女性都是X染色體，所以女性精子細(xì)胞與一個(gè)卵子結(jié)合后，只能發(fā)育成女孩。而男性精子細(xì)胞與卵子結(jié)合后，孩子的性別就是隨機(jī)的。

3、后代能否接受父母

此外，由“人造精子”和“人造卵子”產(chǎn)生的后代，他們是否能夠坦然接受自己的父親或者母親竟是實(shí)驗(yàn)室里制造出來(lái)的一堆細(xì)胞，這同樣也是一個(gè)問(wèn)題。英國(guó)“基督教協(xié)會(huì)”官員邁克·賈奇稱，只有異性夫婦生育的孩子，才能擁有最佳的成長(zhǎng)環(huán)境和心理健康。賈奇說(shuō)：“因?yàn)楹⒆拥纳钪行枰行园駱雍团园駱?，確實(shí)，有些孩子由于各種原因都是在單親家庭中長(zhǎng)大的，但如果你故意制造這樣的單親家庭孩子，那從道德上來(lái)說(shuō)是絕對(duì)錯(cuò)誤的?！?/p>