Science發布輔助生殖研究突破性成果

日期：2013-11-25 09:27:32

Y染色體是雄性的象征，它只存在于雄性體內，編碼對雄性生殖至關重要的蛋白。近日，科學家們利用Y染色體上只有兩個基因：睪丸決定因子Sry和精原細胞增殖因子eif2s3y的雄性小鼠的生殖細胞，通過輔助生殖生成了活體小鼠后代。

夏威夷大學John A. Burns醫學院生物起源研究所副教授Monika A. Ward說：“這是否意味著不再需要Y染色體（或是Y染色體的大部分）？鑒于我們當前在輔助生殖技術中取得的技術進展，答案是肯定的。”但同時她也強調Y染色體對于正常、非輔助生殖以及雄性生殖的其他方面還是非常的重要。

在發表于11月22日的《科學》（Science）雜志上的新研究論文中，Ward和同事們描述了她們通過努力鑒別出了生成第一代健康小鼠，且在無需進一步技術干預的情況下第一代小鼠自身能生殖出第二代小鼠，所需要的最小Y染色體貢獻。

在這項研究中，Ward利用了只有兩個Y染色體基因：Sry和Eif2s3y的轉基因雄性小鼠。由于減速分裂和減速分裂后阻滯——應該正常發育為精子的生殖細胞在這些小鼠體內不能完全成熟，它們被視作是不育小鼠。但研究人員還是找到了一些有用的細胞。Ward研究小組博士后學者Yasuhiro Yamauchi收獲了這些不成熟的精細胞，利用一種叫做圓形精子細胞注射（round spermatid injection，ROSI）的技術，成功地在實驗室中讓卵母細胞受精。當將這些發育胚胎轉移到雌性代孕小鼠體內后，他們獲得了活體后代。

由于用兩個Y染色體基因進行ROSI的整體效率要比常規生育小鼠要低，研究人員隨后查看了添加其他的Y染色體基因是否能夠改善這種情況。他們通過用Sxrb替代Sry將活體后代比率提高了2倍，Sxrb編碼了另外三種Y染色體基因。這些結果證實了，Sxrb編碼的一個基因或多個基因促進了精子發生進程。

這些研究結果與人類男性不育病例有關系但卻不能進行直接轉化。在輔助生殖技術的時代，現在可以繞過一些正常的人類受精步驟利用不能游動的、無活力的活不成熟的精子。但目前，由于人們對于注射不成熟生殖細胞的擔心以及其他的技術障礙，ROSI仍然被視作是實驗性的技術。研究人員希望ROSI在小鼠研究中取得成功，或許可以支持在未來將這種方法作為攻克男性不育的一種可行的治療選擇。

對于人類的Y染色體，研究人員認為它不應被束之高閣。它的遺傳信息對于成熟精子發育以及在正常受精中的功能起至關重要的作用。小鼠同樣也是這種情況。

Ward說：“大多數的小鼠Y染色體基因對于正常受精都是至關重要的。而我們的小鼠研究證實，涉及到輔助生殖時，可利用絕對最小的Y染色體貢獻。如果這兩種基因能夠進行適當的替代，整個除去Y染色體也是有可能的。”