科学家成功将人类诱导多能干细胞培育为精原细胞,方法是将细胞混合物移植到活体小鼠肾脏上孵育六个月。虽距临床应用还很远,但为研究男性不育开辟了新途径。
这听起来像科幻小说:采集一个人的血细胞,通过工程改造使其最终转化为未成熟精子,然后把它们放在小鼠肾脏上培育出的微型囊袋中孵育。但这并非科幻。

研究人员将来自小鼠睾丸的非生殖细胞(青色)与未成熟的猕猴精细胞(红色和绿色)混合,并将其移植到小鼠肾脏上的一个囊袋中。移植一个月后,小鼠细胞自行排列成类似睾丸中的管状结构(如本图所示)
一支研究团队在《细胞干细胞》期刊上报告,他们已成功完成了这一操作,最终目标是在实验室中制造成熟的人类精子。目前这个目标仍未实现,实验室培育的细胞在未成熟阶段就停止了发育。宾夕法尼亚大学的生殖生物学家Eoin Whelan说,还有很多障碍需要克服,但这项最新成就是朝着正确方向迈出的一步。
这一程序可用于研究人类精子发育的早期阶段,寻找男性不育的原因。大约40%的男性不育病例病因不明。"我们是从基础科学的角度来做的,"Whelan说,"离临床应用还很远。"
一些潜在临床应用充满争议,尤其是用实验室培育的精子或卵子制造婴儿的想法。尽管有研究者希望这种方法能用于治疗特定类型的不育症,但这也引发了伦理担忧,其中之一是这项技术可能使基因改造生殖细胞、制造"定制婴儿"变得更容易。

迄今已有少数研究者能够从小鼠皮肤细胞制造出小鼠卵子和精子。这些细胞经过基因重编程转化为诱导多能干细胞,即类似胚胎状态、可被化学或基因诱导转变为完全不同细胞类型的"年轻"细胞。有一个团队甚至用这种方法从两只雄性小鼠培育出了后代。
但研究者一直无法将小鼠身上的这些成功转化到人类或其他灵长类动物上,因为不同物种的发育方式存在差异。研究人类胎儿发育也非常困难,这让试图了解和重现精子和卵子最早发育阶段的研究者如坠黑暗。宾夕法尼亚大学发育生物学家Kotaro Sasaki及其同事在最新尝试中,将未成熟细胞与小鼠睾丸中的非生殖细胞混合,然后移植到活体小鼠肾脏上一个适合支持移植组织的区域。移植后,细胞自组织形成了类似睾丸中产生精子的管状结构。六个月后,人类细胞已发育为精原细胞,这是一种最终能产生成熟精子的细胞类型。
原文:https://www.nature.com/articles/d41586-026-02172-6