秋 水

2009年7月8日英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的卡里姆·納耶尼亞聲稱，把從人體提取的胚胎干細(xì)胞放入一種化學(xué)物質(zhì)和維生素構(gòu)成的“雞尾酒”中培養(yǎng)，結(jié)果干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了精子。把人類胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)轉(zhuǎn)化成精子顯然是頭一遭，這一消息再次讓人類生殖的一個(gè)問題凸顯出來：沒有男人的世界會(huì)成為現(xiàn)實(shí)嗎?

試管精子和女性精子

卡里姆等人提取帶有XY男性染色體的胚胎干細(xì)胞作為“種子”，置入維生素A酸和其衍生物的溶液中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)約有20％的細(xì)胞會(huì)轉(zhuǎn)變成早期的精子細(xì)胞或者是精原細(xì)胞。經(jīng)過進(jìn)一步培養(yǎng)，一些細(xì)胞繼續(xù)分裂、成長、延長，并且長出尾巴，可以自由游動(dòng)，最后形成可辨認(rèn)的精子細(xì)胞?？ɡ锬氛J(rèn)為，這些細(xì)胞是“完全成熟，有用的”精子，還給它們?nèi)×艘粋€(gè)名字——試管精子。

卡里姆等人培養(yǎng)試管精子的過程是，先提取男性的胚胎干細(xì)胞，然后將其轉(zhuǎn)換成生殖系干細(xì)胞，再把后者培養(yǎng)成精原干細(xì)胞，最后把精原干細(xì)胞轉(zhuǎn)換成單倍體的精母細(xì)胞，即只有23條染色體的細(xì)胞，最后成為成熟的精子。

這些人造精子看起來具有精子的一些特點(diǎn)，如某些蛋白質(zhì)形態(tài)是精子獨(dú)有的，其中一種處于尾部的蛋白質(zhì)對(duì)于卵子的分裂至關(guān)重要。精子有尾巴和頭，在顯微鏡下可以_清晰地看見精子用尾巴進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

這一成果意味著可以從新的途徑上幫助不育患者，甚至從根本上改變?nèi)祟惿车姆绞?，不需要男人也可以繁衍后代。例如，不需要男性的生殖?xì)胞精子。可以提取男性的皮膚細(xì)胞，植入4個(gè)基因，使細(xì)胞的基因重新編排，變成具備胚胎干細(xì)胞功能的皮膚干細(xì)胞，也稱為誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞。這種細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞一樣，可以誘導(dǎo)分化為多種細(xì)胞，同樣也可能誘導(dǎo)分化成精子，從而利用這種精子來治療不育。

當(dāng)然，如果研究順利，未來也許可以提取女性自身的胚胎干細(xì)胞、骨髓干細(xì)胞或皮膚細(xì)胞，誘導(dǎo)其分化，成為精子，再用這樣的精子與卵子結(jié)合，用以繁衍人類。此時(shí)，人類社會(huì)就可以不需要男性了。不過，目前這只是一種設(shè)想，因?yàn)樵谝荒昵翱ɡ锬返难芯啃〗M就做過類似的研究。2008年1月，卡里姆提出申請(qǐng)，打算從女性捐贈(zèng)者的骨髓中取出干細(xì)胞，然后使用現(xiàn)在試管內(nèi)培養(yǎng)精子的方法將女性的骨髓干細(xì)胞轉(zhuǎn)變成精子，并認(rèn)為這種“女性精子”可以在兩三年內(nèi)培養(yǎng)成功。但迄今這種研究一直沒有成功。

當(dāng)然，即使“女性精子”還沒有培育出來，也并不意味著未來不可能出現(xiàn)，而且現(xiàn)在出現(xiàn)的試管精子也已經(jīng)是人工生殖技術(shù)的進(jìn)步了，至少從試管嬰兒再向前邁出了一步，到達(dá)了試管精子的新階段。

真“精”需要“火”來煉

即便用胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)出了精子，但這樣的精子是真還是假，是具有精子的功能，還是徒有其表的假精子?

英國劍橋大學(xué)生理學(xué)及生殖學(xué)教授阿奇姆·蘇拉尼認(rèn)為，卡里姆所培養(yǎng)出來的那些精子不過是“類似精子的細(xì)胞”，“要成為真正的精子細(xì)胞還有很長的路要走”。

人造精子或試管精子的本質(zhì)在于，是否與男性自然生成的精子一樣有生殖功能?，F(xiàn)在看來這是一個(gè)未知數(shù)，但基于過去的研究，試管精子很有可能不具備真正的精子的功能。

胚胎中基因的開啟與甲基有關(guān)，因?yàn)榧谆赡茏柚乖S多基因的表達(dá)。早在兩年多前，同樣是卡里姆的研究小組就利用小鼠的胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)出了小鼠的精子。為了驗(yàn)證這些試管精子是否具有真正的精子功能，卡里姆研究小組把培育出的小鼠的試管精子注入母鼠的卵子，成功地形成胚胎，并把這些胚胎植入代孕母鼠體內(nèi)培養(yǎng)，最后成功地孕育出了小老鼠。但結(jié)果是，那些小老鼠后來全部死亡。研究人員推測(cè)，可能是人造精子中的甲基阻斷了一些關(guān)鍵基因的表達(dá)，從而造成小鼠后代的死亡。大量研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，DNA(染色體)的甲基化能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象、DNA穩(wěn)定性及DNA與蛋白質(zhì)相互作用方式的改變，從而控制基因表達(dá)。DNA的甲基化可引起基因的失活。因此，這一次卡里姆想在人造精子的試驗(yàn)中驗(yàn)證是否是因甲基的原因造成孕育后代的不成功。

另外，即使人造精子(試管精子)培育出來了，而且也有正常的經(jīng)過減數(shù)分裂后的23條染色體，但也并非是有正常功能的精子。例如，正常的精子需要有一些幫助其完成正常功能的基因。例如，其中一種叫做動(dòng)力蛋白基因，如果沒有這個(gè)基因或該基因失活，精子的尾部不能彎曲，就不能讓精子正常游動(dòng)去與卵子結(jié)合。

還有一種情況是，精子和卵子表面質(zhì)膜上都有一種能分別識(shí)別對(duì)方的識(shí)別蛋白，雙方中任何一方的識(shí)別蛋白缺失或不正常，也會(huì)讓精子和卵子相見但不能相識(shí)，也就不能懷孕?？ɡ锬费芯啃〗M的試管精子是否缺失某些蛋白，或只是因?yàn)榧谆脑蚨柚沽艘恍╆P(guān)鍵基因的表達(dá)，從而讓人造精子不具備正常精子的功能，這只能用受精實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。

而且用試管精子培育試管小鼠的成功率極低?？ɡ锬费芯啃〗M在大約400個(gè)受精卵中僅培育出7只鼠崽。而且，即使成功孕育后，幼鼠的存活時(shí)間也極短。其中1只幼崽出生后很快死亡，其余6只在5個(gè)月后死亡，但正常老鼠平均壽命約為2年。因此，用老鼠的試管精子孕育的后代即使可以存活，也逃不過夭亡的命運(yùn)。以此推論，即使卡里姆研究小組培育出的人的試管精子能孕育出后代，也很有可能壽命不長。

不要精子行不通

雖然很多專家對(duì)卡里姆等人的試管精子表示了極大的懷疑，而且以往的研究結(jié)果也證明目前的試管精子并不安全，但這并不意味著紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)完成的這項(xiàng)研究是毫無意義的。相反，很多研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)研究不僅有意義，而且令人感興趣。因?yàn)檫@有利于今后對(duì)精子產(chǎn)生過程的探索，了解精子的功能和功能缺失的秘密，也因此有助于治療不育男性，但是現(xiàn)階段還不可能取代男性自然生成的精子。

早在卡里姆之前，有更多的研究想要證明繞過男(雄)性也可以孕育后代，克隆(無性繁殖)就是一種典型方法，但這種方法以克隆羊多莉的失敗而遭到普遍反對(duì)。此后，日本研究人員在英國《自然》雜志發(fā)表文章稱，他們未用雄性而只用兩只雌鼠的卵子就孕育出了一個(gè)正常的后代，取名叫做Kaguya(月亮女神)。這也是繁衍后代不需要雄性的極好例子。

但是，多莉與月亮女神的單性生殖不完全一樣。多莉是由一只母羊的乳腺細(xì)胞核植入另一母羊的去掉細(xì)胞核的卵子中孕育的，而月亮女神是由兩個(gè)不同的卵子融合創(chuàng)造的。而且這一研究用了598個(gè)老鼠的卵子制造出了足夠多的能生長發(fā)育的胚胎，然后植入26只雌鼠體內(nèi)，最后只有24只雌鼠懷孕。這些雌鼠妊娠的結(jié)果是，有18個(gè)胚胎胎死腹中，同時(shí)也成活了10個(gè)胎兒，但其中只有兩只分娩下來。最后，只有一只是正常的幼鼠，即月亮女神。

顯然這個(gè)過程比克隆多莉耗時(shí)耗錢，也耗精力。當(dāng)然。這種單性生殖研究唯一的意義是證明單性也可以創(chuàng)造生命，也即不用雄(男)性也可以繁衍后代，但是，這樣的技術(shù)可以用于人類或其他高等生物嗎?不要說倫理和法律上會(huì)有很多阻力，就是這種技術(shù)產(chǎn)生出來的后代結(jié)果也與多莉一樣，身上充滿多種遺傳缺陷，早衰并提前死去(多莉是因多種絕癥和頑癥而被處以安樂死的)。那么，用這樣的技術(shù)產(chǎn)生的生命有什么用呢?

當(dāng)然，以單性生殖孕育生命還有其他的意義，比如，可以探索人和高級(jí)動(dòng)物為什么會(huì)是兩性生殖而非單性生殖，也許這可以解開生物進(jìn)化史的許多謎團(tuán)和一些疾病之謎。但是，這決不是世界不需要男性的理由。

人類和高級(jí)哺乳動(dòng)物千萬年來進(jìn)化而成的由兩性交換遺傳物質(zhì)孕育后代的方式被證明是最佳和最有效的生育方式，目前沒有誰能逆進(jìn)化的方向而選取單性生殖的方式孕育人類和其他高級(jí)生物，未來能否做到，也只有用科學(xué)實(shí)驗(yàn)來求證，但首先要明確的是，這樣的研究意義何在。(文章代碼：1824)

責(zé)任編輯張?zhí)锟?/p>