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，這項本領(lǐng)或許能被人類掌握。日前，人類皮膚源干細胞定向分化胚子研究在山東獲得成功。通過體外培養(yǎng)，人類皮膚干細胞獲得了向生殖細胞分化的潛能，這在世界上還是*。這也意味著，人體干細胞體外培養(yǎng)分化成的精子和卵子，或能在將來用在臨床上治療不孕不育。

皮膚源干細胞，成功“變身”生殖細胞

日前，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)的實驗室成功將人類皮膚源干細胞進行體外分化，得到類單倍體生殖細胞樣細胞。這項研究由青島農(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8年研究而成，相關(guān)研究成果已在《科學(xué)報道》《細胞周期》《干細胞和發(fā)育》等科學(xué)雜志上發(fā)表。

沈偉告訴記者，人體內(nèi)的干細胞有很多，骨髓等里也都有。“因為皮膚新陳代謝快，取材簡單方便，從皮膚上取干細胞對人損傷小。”

在青島農(nóng)大的實驗室內(nèi)，課題組利用體外分離培養(yǎng)的皮膚來源干細胞，通過一些含有特定誘導(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入減數(shù)分裂，并形成類單倍體生殖細胞樣細胞。

該項研究的8年期間，由于成體干細胞分化能力差，沈偉和團隊也遇到過很多困難，但他沒有向細胞內(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證實驗。“通過誘導(dǎo)直接分化，準父母會更容易接受，若移植入其他基因，未來也許不容易被患者心理接受。”沈偉說。

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

能否“造人”成功，得看生殖細胞“質(zhì)量”

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

根據(jù)我國人口協(xié)會發(fā)布的調(diào)查結(jié)果，目前我國的不孕不育患者已經(jīng)超過3900萬。同時，世界上不孕不育人群已達到育齡家庭的10%，且呈現(xiàn)上升趨勢。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，而對于那些因絕精癥或卵巢早衰等問題自身不能產(chǎn)生正常精子、卵子的準父母來說，人類現(xiàn)有的治療技術(shù)往往“愛莫能助”。

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

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

再造小老鼠，已在國內(nèi)取得成功

2016年2月25日，中國科學(xué)家說，他們實現(xiàn)小鼠胚胎干細胞體外分化并獲得具有功能的精子細胞。這被認為是干細胞研究的一項重要進展。

這項研究由南京醫(yī)科大學(xué)沙家豪教授和中國科學(xué)院動物研究所周琪院士、趙小陽教授（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《細胞－干細胞》雜志上。

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

“我們的研究實現(xiàn)了*在體外再現(xiàn)精子發(fā)生的過程，為該技術(shù)向臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化奠定了理論基礎(chǔ)。”趙小陽對記者說，該成果已在項目內(nèi)的研究組得到重復(fù)驗證，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。

周琪與趙小陽表示，下一步將改進技術(shù)，并嘗試在其他物種如靈長類動物身上進行類似研究，以驗證該技術(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)險等。