不孕有救了！《Nature》重量級研究：調整8個基因就把幹細胞變成「可受精細胞」

近日，一支來自日本的科研團隊在《Nature》期刊上發表論文—僅僅在小鼠幹細胞中，增強8個基因的表達，就可以將幹細胞轉變為「類卵母細胞」。這些細胞可以受精，並分裂成胚胎。

卵母細胞可以被視作是卵子的前身，隨著在體內逐漸成熟，卵母細胞在經歷多個階段的發育後，會形成最終能受精的卵子。卵母細胞的發育對於生命的誕生具有舉足輕重的作用，然而科學家們對它的了解卻知之又少。

改變幹細胞中的8個轉錄因子，即可成為「類卵母細胞」

為了探尋卵母細胞發育背後的秘密，科學家們做了初步的表達分析，發現27個可能參與其中的轉錄因子。隨後，他們在胚胎幹細胞中一個個使這些轉錄因子失去活性，觀察是否會影響相應的發育過程。結果表明，其中8個轉錄因子是關鍵，缺一不可。

如果促進這些轉錄因子表達，能否也促進幹細胞變成卵母細胞呢？研究人員們在小鼠的多能幹細胞中過表達這些轉錄因子，發現果然可以誘導這些幹細胞產生「類卵母細胞」。

「僅僅引入一些轉錄因子，看到這些小鼠幹細胞那麼快、那麼簡單就能變成卵母細胞的形態，最初我是完全不信的，」本研究第一作者浜崎伸彥（Nobuhiko Hamazaki）博士說道，「但重複實驗表明這是真的。發現僅需要8個轉錄因子，就能帶來如此大的變化，令人震驚。」

陽明大學生化所博士張薏雯介紹，這項研究是由日本理化學研究所（RIKEN）的研究人員們展開的合作，科學家們確認無論是小鼠的胚胎幹細胞，還是誘導的多能幹細胞，都可以用這種方法誘導產生「類卵母細胞」。

「事實上，在某些實驗裡，最少只需要4個轉錄因子就可以促進這一過程的發生，但實驗的可重複性較差。」張薏雯指出，若是確保8個轉錄因子參與，

幹細胞成為生殖醫學重要工具

值得一提的是，當這些「類卵母細胞」在體外與正常情況下卵母細胞周圍的細胞一同培育時，它們可以發育成結構上類似成熟卵細胞的細胞。但這一過程沒有發生減數分裂，因此染色體的數目與正常卵子並不一致。

張薏雯指出，儘管如此，科學家們發現這些成熟的「類卵母細胞」在體外與野生型精子結合後，可以受精，並發育至8細胞的階段。超過這一時間點後，發育就會受到影響。

張薏雯表示，該研究不但加深了我們對卵子發育的理解，也將為生殖醫學帶來重要工具。「卵母細胞的細胞質對於生殖生物學和醫學而言是寶貴的資源，這一工具能帶來大量卵母細胞的細胞質，而無需侵入性措施的創新方法。」浜崎伸彥博士補充道。

參考資料：Reconstitution of the oocyte transcriptional network with transcription factors

文/林以璿 圖/林以璿

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