拔一撮毫毛，就能變出一群小猴兒，這是《西游記》里的經(jīng)典片段。將來(lái)，這項(xiàng)本領(lǐng)或許能被人類掌握。日前，人類皮膚源干細(xì)胞定向分化胚子研究在山東獲得成功。通過(guò)體外培養(yǎng)，人類皮膚干細(xì)胞獲得了向生殖細(xì)胞分化的潛能，這在世界上還是*。這也意味著，人體干細(xì)胞體外培養(yǎng)分化成的精子和卵子，或能在將來(lái)用在臨床上治療不孕不育。

皮膚源干細(xì)胞，成功“變身”生殖細(xì)胞

日前，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室成功將人類皮膚源干細(xì)胞進(jìn)行體外分化，得到類單倍體生殖細(xì)胞樣細(xì)胞。這項(xiàng)研究由青島農(nóng)業(yè)大學(xué)沈偉教授課題組牽頭，攜手中科大、中科院、加拿大圭爾夫大學(xué)和意大利羅馬第二大學(xué)，歷時(shí)8年研究而成，相關(guān)研究成果已在《科學(xué)報(bào)道》《細(xì)胞周期》《干細(xì)胞和發(fā)育》等科學(xué)雜志上發(fā)表。

沈偉告訴記者，人體內(nèi)的干細(xì)胞有很多，骨髓等里也都有。“因?yàn)槠つw新陳代謝快，取材簡(jiǎn)單方便，從皮膚上取干細(xì)胞對(duì)人損傷小。”

在青島農(nóng)大的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，課題組利用體外分離培養(yǎng)的皮膚來(lái)源干細(xì)胞，通過(guò)一些含有特定誘導(dǎo)因子的條件培養(yǎng)基定向誘導(dǎo)分化，使其在體外條件下進(jìn)入減數(shù)分裂，并形成類單倍體生殖細(xì)胞樣細(xì)胞。

該項(xiàng)研究的8年期間，由于成體干細(xì)胞分化能力差，沈偉和團(tuán)隊(duì)也遇到過(guò)很多困難，但他沒(méi)有向細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)入外源基因，而是不斷嘗試采取誘導(dǎo)分化。在獲得成功后，課題組又做了很多的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。“通過(guò)誘導(dǎo)直接分化，準(zhǔn)父母會(huì)更容易接受，若移植入其他基因，未來(lái)也許不容易被患者心理接受。”沈偉說(shuō)。

青島市科技局農(nóng)業(yè)與社會(huì)發(fā)展處副處長(zhǎng)王向陽(yáng)介紹，該成果標(biāo)志著人類皮膚來(lái)源干細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下，具有向生殖細(xì)胞分化的潛能。

能否“造人”成功，得看生殖細(xì)胞“質(zhì)量”

這樣的研究成果如果能在臨床上實(shí)現(xiàn)精子、卵子的再造，對(duì)不孕不育患者而言，將是一種新的希望。

根據(jù)我國(guó)人口協(xié)會(huì)發(fā)布的調(diào)查結(jié)果，目前我國(guó)的不孕不育患者已經(jīng)超過(guò)3900萬(wàn)。同時(shí)，世界上不孕不育人群已達(dá)到育齡家庭的10%，且呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。目前，不孕不育的治療技術(shù)都是建立在人體自身能夠產(chǎn)生精子或卵子的基礎(chǔ)上的，而對(duì)于那些因絕精癥或卵巢早衰等問(wèn)題自身不能產(chǎn)生正常精子、卵子的準(zhǔn)父母來(lái)說(shuō)，人類現(xiàn)有的治療技術(shù)往往“愛(ài)莫能助”。

2006年和2011年，加拿大科學(xué)家曾成功實(shí)現(xiàn)了利用豬和小鼠的皮膚來(lái)源干細(xì)胞向卵母細(xì)胞樣細(xì)胞的誘導(dǎo)分化，而在人類皮膚來(lái)源干細(xì)胞定向分化上一直沒(méi)有相關(guān)報(bào)道，該項(xiàng)目的成功在上還是*。

“我們還在研究用人類頭發(fā)根部的毛囊干細(xì)胞培養(yǎng)生成生殖細(xì)胞。”沈偉說(shuō)，這就好比《西游記》里孫悟空拔下根猴毛變個(gè)小孫悟空那樣。下一步，他將繼續(xù)相關(guān)研究，讓這些培養(yǎng)生成的生殖細(xì)胞真正變得有生育能力，并提高細(xì)胞的分化效率，讓研究成果早日轉(zhuǎn)化到臨床應(yīng)用上。

再造小老鼠，已在國(guó)內(nèi)取得成功

2016年2月25日，中國(guó)科學(xué)家說(shuō)，他們實(shí)現(xiàn)小鼠胚胎干細(xì)胞體外分化并獲得具有功能的精子細(xì)胞。這被認(rèn)為是干細(xì)胞研究的一項(xiàng)重要進(jìn)展。

這項(xiàng)研究由南京醫(yī)科大學(xué)沙家豪教授和中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所周琪院士、趙小陽(yáng)教授（現(xiàn)單位為南方醫(yī)科大學(xué)）等人合作完成，研究論文發(fā)表在新一期美國(guó)《細(xì)胞－干細(xì)胞》雜志上。

趙小陽(yáng)等人*在體外環(huán)境中培養(yǎng)出功能精子。他們首先將胚胎干細(xì)胞分化得到原始生殖細(xì)胞樣細(xì)胞，然后將其與小鼠睪丸體細(xì)胞混合培養(yǎng)，并添加有助于精子產(chǎn)生的細(xì)胞因子及激素，使生殖細(xì)胞完成減數(shù)分裂，體外分化獲得具有功能的精子。

“我們的研究實(shí)現(xiàn)了*在體外再現(xiàn)精子發(fā)生的過(guò)程，為該技術(shù)向臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化奠定了理論基礎(chǔ)。”趙小陽(yáng)對(duì)記者說(shuō)，該成果已在項(xiàng)目?jī)?nèi)的研究組得到重復(fù)驗(yàn)證，產(chǎn)生了數(shù)十只小鼠后代，這些小鼠發(fā)育良好，并能正常繁殖下一代。

周琪與趙小陽(yáng)表示，下一步將改進(jìn)技術(shù)，并嘗試在其他物種如靈長(zhǎng)類動(dòng)物身上進(jìn)行類似研究，以驗(yàn)證該技術(shù)的安全性、有效性與可行性，包括用這種精子產(chǎn)生的后代是否有癌癥風(fēng)險(xiǎn)等。