袁越

大部分不孕夫婦之所以生不出孩子，主要原因就是精子或者卵子出了問(wèn)題。人體內(nèi)的每一個(gè)細(xì)胞都攜帶著一個(gè)人全部的DNA，從理論上講完全具備了變成精子或者卵子的可能性，問(wèn)題在于同一個(gè)DNA分子可以有不同的修飾方式，導(dǎo)致攜帶著同一套遺傳信息的細(xì)胞可以具有完全不同的功能，如果能找到不同細(xì)胞DNA的修飾方式，理論上就可以變來(lái)變?nèi)チ恕?/p>

具體來(lái)說(shuō)，要想把一個(gè)體細(xì)胞（比如皮膚細(xì)胞）變成精子或者卵子，需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟。第一步，必須將這個(gè)已經(jīng)完全分化了的體細(xì)胞轉(zhuǎn)變成全能干細(xì)胞，這個(gè)目標(biāo)在2006年被日本科學(xué)家山中申彌實(shí)現(xiàn)了。他找到了一種很簡(jiǎn)單的辦法把體細(xì)胞轉(zhuǎn)變成“誘導(dǎo)型多功能干細(xì)胞”（iPS），并因此獲得了2012年度諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎(jiǎng)。

第二步，需要把這個(gè)iPS轉(zhuǎn)變成“原始生殖細(xì)胞”（PGCs），也就是精子和卵子共同的前體。這一步早在2012年便由日本京都大學(xué)的齋藤通紀(jì)和林克彥完成了，他們采用了和山中申彌類似的方法，即在細(xì)胞培養(yǎng)液中加入一些特殊的細(xì)胞因子，誘導(dǎo)iPS細(xì)胞改變其DNA修飾方式，最終在體外培養(yǎng)出了健康的人工誘導(dǎo)型PGCs細(xì)胞。

第三步便是促使PGCs細(xì)胞發(fā)育成卵子或者精子，自然情況下這一步驟是在卵巢或者睪丸內(nèi)完成的，這兩種性腺組織為PGCs提供了一個(gè)獨(dú)特的微環(huán)境，誘導(dǎo)PGCs細(xì)胞分別向兩個(gè)完全不同的方向分化。科學(xué)家們尚不清楚這個(gè)微環(huán)境當(dāng)中到底是哪些因子在起作用，所以只能把PGCs細(xì)胞注入活的動(dòng)物卵巢或者睪丸內(nèi)，借助生命的力量完成這一關(guān)鍵步驟。

外行可能會(huì)覺(jué)得這沒(méi)什么，但對(duì)于內(nèi)行來(lái)說(shuō)，凡是需要借助活體動(dòng)物才能完成的細(xì)胞誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)難度都太大了，因?yàn)槟壳凹?xì)胞誘導(dǎo)的成功率不高，需要進(jìn)行大量的后期篩選才能選出誘導(dǎo)成功的精子或者卵子，所以科學(xué)家們一直希望能夠在試管里完成這一步驟，那樣的話就可以不受動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的限制，無(wú)論是時(shí)間還是成本都會(huì)大大下降。

經(jīng)過(guò)4年的艱苦摸索，現(xiàn)為日本九州大學(xué)教授的林克彥成功地實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。2016年10月17日出版的《自然》（Nature）雜志發(fā)表了林克彥團(tuán)隊(duì)撰寫(xiě)的論文，向全世界公布了這一消息。不但如此，研究人員還通過(guò)體外受精的方式將這批在試管中制造出來(lái)的卵子培養(yǎng)成胚胎，然后將其植入母鼠子宮內(nèi)，最終生出了一批健康的小鼠。這些小鼠后來(lái)也順利地產(chǎn)下了健康的后代，說(shuō)明整套方法已經(jīng)和自然繁殖沒(méi)有差別了。

雖然林克彥博士在論文中一再聲明這項(xiàng)研究的目的只是為了研究哺乳動(dòng)物生殖系統(tǒng)的發(fā)育過(guò)程，但明眼人一看即知這個(gè)結(jié)果對(duì)于治療人類不孕不育的努力會(huì)有極大的幫助。想象一下，未來(lái)如果一名婦女因?yàn)楦鞣N原因錯(cuò)過(guò)了受孕的最佳年紀(jì)，她只需要把自己的皮膚細(xì)胞提交給醫(yī)院，醫(yī)院便會(huì)將其培養(yǎng)成健康的卵子，整個(gè)過(guò)程全部在實(shí)驗(yàn)室完成，不需要其他人的幫助。之后，醫(yī)院只需取得丈夫的精子進(jìn)行體外受精就可以了，所用的方法和試管嬰兒是一樣的，整套程序已經(jīng)相當(dāng)成熟了。

同理，如果一名男性因?yàn)楦鞣N原因無(wú)法生產(chǎn)出健康的精子，醫(yī)院可以如法炮制，在不需要借助其他人的情況下通過(guò)皮膚細(xì)胞生產(chǎn)出大量健康的精子。

另一個(gè)有趣的應(yīng)用就是同性戀夫婦也可以通過(guò)這個(gè)辦法生出屬于兩個(gè)人的孩子，因?yàn)閺睦碚撋现v，男性的皮膚細(xì)胞可以變成卵子，女性的皮膚細(xì)胞也可以變成精子。

當(dāng)然了，小鼠試驗(yàn)成功不一定保證人類能成功，林克彥的下一步計(jì)劃就是先拿靈長(zhǎng)類動(dòng)物做實(shí)驗(yàn)，看看能不能行。不過(guò)，從動(dòng)物過(guò)渡到人類需要解決倫理問(wèn)題，因?yàn)閺钠つw細(xì)胞制造出來(lái)的卵子有可能存在基因不良突變的問(wèn)題，必須首先解決這個(gè)問(wèn)題才能推廣。據(jù)科學(xué)家們估計(jì)，這項(xiàng)技術(shù)至少還需要等待10年才有可能用在人類身上。