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<button id="k4qwy"></button> 一項由美國哈佛大學(xué)Wyss研究所與哈佛醫(yī)學(xué)院聯(lián)合開展的突破性研究，首次在體外引導(dǎo)人類誘導(dǎo)多能干細胞(iPSC)啟動減數(shù)分裂。減數(shù)分裂是形成健康卵子和精子的最關(guān)鍵生物學(xué)過程。相關(guān)成果發(fā)表于最新一期《科學(xué)進展》，為理解人類生殖發(fā)育機制以及最終解決不孕癥問題帶來新希望。
全球超六分之一的成年人會經(jīng)歷不孕癥困擾。盡管輔助生殖技術(shù)如試管嬰兒已取得長足進步，但許多病例的根本原因仍難以解決，尤其是源于生殖細胞發(fā)育早期階段的缺陷。其中，減數(shù)分裂的異常被認為是重要源頭。
減數(shù)分裂是一種特殊的細胞分裂方式，這一過程極為精密，任何環(huán)節(jié)出錯都可能導(dǎo)致非整倍體胚胎，嚴(yán)重影響生育結(jié)果。然而，在實驗室中復(fù)制這一復(fù)雜過程始終面臨巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方法通常嘗試先將干細胞誘導(dǎo)為“原始生殖細胞”(PGC)狀態(tài)，再促使其進入減數(shù)分裂，但效率極低且難以持續(xù)進展。
此次團隊另辟蹊徑，完全繞過PGC階段，直接激活減數(shù)分裂程序。他們通過基因工程改造干細胞，使其一旦啟動減數(shù)分裂便發(fā)出熒光信號，便于實時監(jiān)測。隨后，他們又系統(tǒng)篩選了多種基因組合，并結(jié)合兩種小分子化合物，顯著提升了減數(shù)分裂的誘導(dǎo)效率。
經(jīng)過對超過64萬個細胞的高通量測試，團隊鑒定出3個關(guān)鍵調(diào)控基因：BOLL、MEIOC和HOXB5。令人意外的是，HOXB5此前并未被明確關(guān)聯(lián)到減數(shù)分裂過程里，而此次發(fā)現(xiàn)揭示了其潛在的重要作用。
實驗結(jié)果顯示，在優(yōu)化條件下，細胞可在約12天內(nèi)完成減數(shù)分裂的前兩個階段——細線期和偶線期。到第15天，部分細胞進入粗線期，實現(xiàn)遺傳物質(zhì)交換。這是人類細胞在體外首次被明確誘導(dǎo)進入這一核心生殖過程。
研究還發(fā)現(xiàn)了一個引人注目的現(xiàn)象：當(dāng)培養(yǎng)溫度從常規(guī)的37℃降至34℃(接近睪丸生理溫度)時，無論是源自男性還是女性iPSC的細胞，進入減數(shù)分裂的效率均顯著提高。這一結(jié)果挑戰(zhàn)了低溫僅有利于精子生成的傳統(tǒng)認知，為未來構(gòu)建人工卵巢微環(huán)境提供了重要線索。
專家評論稱，該成果逐步揭開人類生命孕育中最神秘的篇章，是邁向“人工配子”技術(shù)的關(guān)鍵一步，有望徹底改變生殖醫(yī)學(xué)的格局。
【總編輯圈點】
科研人員開發(fā)了一套新方法，讓人類誘導(dǎo)多能干細胞跳過耗時漫長的中間階段，即原始生殖細胞階段，僅用15天直接在培養(yǎng)皿中啟動減數(shù)分裂，而這正是形成精子和卵子的關(guān)鍵過程。當(dāng)能在實驗室觀察和控制神奇的減數(shù)分裂時，新的發(fā)現(xiàn)也隨之產(chǎn)生�？蒲腥藛T找到了此前未與減數(shù)分裂產(chǎn)生明確關(guān)聯(lián)的調(diào)控基因，還發(fā)現(xiàn)了低溫環(huán)境同樣是卵子喜歡的溫度。新的成果可以幫助揭開生命初始階段的神秘面紗，未來還有助不孕不育家庭走出困境。
（責(zé)任編輯：華康）
