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        體外配子是人類生育的最終歸宿?

        2021-05-28 16:59:35瞻云
        看世界 2021年10期
        關(guān)鍵詞:人類

        瞻云

        《人類之子》劇照

        科幻片《人類之子》講述了這樣一個(gè)背景故事:2027年,地球上的所有人類失去了生育能力,連續(xù)19年都沒有出生一個(gè)嬰兒。面對(duì)即將到來的滅絕危機(jī),人們藐視法律、肆意搶砸,整個(gè)世界逐漸走向了混亂和黑暗。

        該科幻片講述的故事,可能會(huì)在未來上演。雖然當(dāng)前的世界總?cè)丝谶_(dá)到78億,已經(jīng)是1950年的3倍,但近年來的數(shù)據(jù)表明,全球近一半國(guó)家的生育率已經(jīng)降到了2.1以下,幾乎堪堪保持著人口替代水平。

        除了第三世界的人口保持著高速增長(zhǎng)外,一些發(fā)達(dá)國(guó)家的人口甚至出現(xiàn)了倒退。在人口衰退的大前提下,還有嚴(yán)峻的少子化和老齡化問題。比如在2019年,日本新生兒數(shù)量跌破90萬,65歲老人率卻高達(dá)28.41%。

        發(fā)達(dá)國(guó)家人口的出生率越來越低,不僅僅是生育意愿問題,還有一個(gè)十分重要的原因:生育障礙。

        /全球近一半國(guó)家的生育率已經(jīng)降到了2.1以下,幾乎堪堪保持著人口替代水平。/

        鄰苯二甲酸會(huì)影響精子的產(chǎn)生

        精子質(zhì)量腰斬

        紐約西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的環(huán)境與生殖流行病學(xué)家莎娜·斯萬,在對(duì)男性精子數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)研究后發(fā)現(xiàn),從1973年到2011年的38年間,西方男性的精子數(shù)量減少了59%。

        按照這個(gè)趨勢(shì),如果一直持續(xù)到2045年,男性精子的中位數(shù)將降到0,大量男性將因絕精而不能留下后代。

        從世界衛(wèi)生組織歷年出臺(tái)的精子標(biāo)準(zhǔn),也可以看出一些端倪。1940年的相關(guān)研究表明,男性每毫升精液的平均精子量為1.2億。而1980年,世界衛(wèi)生組織出臺(tái)的第一版精液分析標(biāo)準(zhǔn),給出每毫升精液所含精子的正常值是6000萬。這或可說明,40年的時(shí)間里,男性的精子質(zhì)量降低了一半。

        2000年,世界衛(wèi)生組織出臺(tái)的第四版精液分析標(biāo)準(zhǔn)中,正常值已經(jīng)只有2000萬。到了2010年,世衛(wèi)組織又更新了第五版精液分析標(biāo)準(zhǔn),這一次已經(jīng)只剩1500萬。

        科學(xué)研究表明,精子濃度大于6000萬,才是最佳授精濃度;4000萬~6000萬屬于正常受精范圍;低于4000萬,將可能影響受精能力;低于1500萬,受精能力已經(jīng)很低。

        對(duì)于一些只有1500萬精子濃度的男性,不孕不育已經(jīng)發(fā)生。當(dāng)前世界范圍內(nèi),每7對(duì)夫妻,就有1對(duì)存在懷孕問題。美國(guó)的一份研究表明,多達(dá)12%~15%的夫妻無法生育,大約有1/3屬于男性的原因。隨著男性精子的惡化,這個(gè)比例還將繼續(xù)升高。

        男性精子質(zhì)量下降,可能和現(xiàn)代人生活方式、習(xí)慣以及環(huán)境息息相關(guān)。雖然尚不清楚具體原因,但至少有個(gè)重要的影響因素:化學(xué)物質(zhì)影響身體內(nèi)的荷爾蒙水平,從而影響精子的質(zhì)量。

        例如,化工中常用的鄰苯二甲酸,是一種讓塑料變得柔軟且有彈性的物質(zhì)。但它進(jìn)入人體后,會(huì)干預(yù)和模擬睪酮,讓身體誤以為有了充足的性激素而不再生產(chǎn),并最終導(dǎo)致睪酮水平的下降,從而影響到精子的產(chǎn)生。

        而由于身體內(nèi)同樣有著微量的睪酮分泌,女性在鄰苯二甲酸的影響下,不僅會(huì)提前進(jìn)入青春期,還可能導(dǎo)致卵巢早衰,以及增加流產(chǎn)和早產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。

        除此之外,讓塑料變得堅(jiān)硬的雙酚A(BPA),以及一些阻燃劑和殺蟲劑中的化學(xué)物,也有著類似的風(fēng)險(xiǎn)。

        第三方配子或成家庭裂痕

        雖然后天的飲食、健康和壓力水平等因素,不會(huì)影響男性精子內(nèi)的基因,但和這些行為相關(guān)的后天因素,卻與“表觀遺傳”密切相關(guān)。精子中的非DNA分子,可從“表觀遺傳”傳遞環(huán)境信息。但對(duì)確切分子機(jī)制,人類依舊知之甚少。

        中科院研究員利用胚胎干細(xì)胞和基因編輯技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)老鼠同性繁殖

        除了男性精子之外,女性卵子也面臨著諸多問題。雖然相同年齡段的女性卵子質(zhì)量,并沒有像男性這樣出現(xiàn)明顯的變化,但同樣存在一定的影響:年輕女性出現(xiàn)生育障礙問題的增速,已超過年長(zhǎng)女性當(dāng)年的水平。

        而且,隨著現(xiàn)代人晚婚、晚育,甚至大齡、超齡生子,女性的卵子質(zhì)量同樣面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。雖然凍卵技術(shù)可以為年輕女性提供未來的保障,但凍卵數(shù)量有限,并非100%成功,而且也不適用于沒凍過卵的大齡女性。

        除此之外,相較于取精的方式,取卵方式對(duì)女性的傷害也大得多。取卯時(shí),首先通過藥物進(jìn)行促排卵,誘導(dǎo)卵泡中的次級(jí)卵母細(xì)胞發(fā)育成熟,然后用長(zhǎng)長(zhǎng)的取卵針穿透子宮,取出成熟的卵子進(jìn)行冷凍。

        自從1978年7月25日世界上首例試管嬰兒誕生以來,輔助生殖技術(shù)已經(jīng)解決了成千上萬夫婦的生育難題。然而,精子或者卵子有問題的夫婦,在輔助生殖方面卻不得不使用第三方的配子。

        但調(diào)查顯示,許多使用第三方配子的家庭并不快樂,妻子使用第三方精子的男性尤為明顯。“一想到精子不是自己的,心里就覺得別扭?!边@幾乎成了無數(shù)使用第三方精子的男性的共同心聲。這樣的狀態(tài)常常導(dǎo)致家庭出現(xiàn)問題,很多人甚至后悔生下試管嬰兒。

        體外配子未來將有突破

        隨著現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展,這個(gè)現(xiàn)狀已經(jīng)有了改善的希望。早在上世紀(jì)90年代,就有科學(xué)家進(jìn)行過人造精子的研究。1994年,美國(guó)賓夕法尼亞州的研究人員在對(duì)小鼠進(jìn)行研究時(shí),掌握了精原干細(xì)胞的移植方法。1996年,研究人員把健康老鼠的精原干細(xì)胞,植入了不能生育的老鼠體內(nèi),并使得后者順利產(chǎn)生了精子。

        這兩大突破,令人看到了人造精子的希望,但一直到20世紀(jì)結(jié)束,都沒有更多的進(jìn)展。2003年初,日本的一個(gè)科研小組才成功把老鼠的胚胎干細(xì)胞變成了精子細(xì)胞。

        2006年是一個(gè)特殊的年份。日本科學(xué)家山中伸彌利用病毒作為載體,將Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)入小鼠皮膚纖維母細(xì)胞,得到了類似胚胎干細(xì)胞和胚胎APSC多能細(xì)胞的一種細(xì)胞類型,將其命名為誘導(dǎo)I生多能干細(xì)胞。

        該技術(shù)具有重大的突破意義。隨后不久,世界各地的科學(xué)家受到啟發(fā),紛紛使用不同的方法,制造出了各種誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞。

        2008年,科學(xué)家開始在各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞進(jìn)行探索。次年,科學(xué)家已經(jīng)證明,誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞擁有一定胚胎干細(xì)胞的能力。到了2012年,日本京都大學(xué)的研究人員有了更大的突破。他們先是把老鼠胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了原始生殖細(xì)胞,然后又嘗試誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化。

        成功轉(zhuǎn)化出老鼠原始生殖細(xì)胞后,他們并沒有止步,而是將原始卵母細(xì)胞植入了雌鼠體內(nèi),使之分化出了擁有完整功能的卵細(xì)胞,然后再通過試管技術(shù),讓代孕的雌鼠成功生下了擁有繁殖能力的后代。

        這個(gè)實(shí)驗(yàn)成果證明了,誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為生殖細(xì)胞是完全可行的。但從老鼠到人身上,卻還有著技術(shù)上的天塹。2014年,日本京都大學(xué)同樣的研究團(tuán)隊(duì),開始對(duì)人類誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化。雖然他們也得到了人類的精子和卵子,但它們卻并不成熟。

        2016年,西班牙的研究團(tuán)隊(duì)把人類皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了生殖細(xì)胞,但由于缺陷太多,該生殖細(xì)胞并沒有受精能力。2018年,京都大學(xué)的齋藤通紀(jì),成功將女性的血細(xì)胞轉(zhuǎn)變成卵原細(xì)胞,人類的體外配子技術(shù)才得到了進(jìn)一步突破。

        雖然從理論上來說,體外配子技術(shù)可以徹底解決人類不孕不育的問題,但時(shí)至今日,該技術(shù)尚未轉(zhuǎn)變出擁有生殖能力的人類精子或卵子。

        單性別將產(chǎn)生后代

        不過,在以往誘導(dǎo)并繁殖成功的老鼠后代中,通常只有20%左右的健康后代。人類要把體外配子技術(shù)運(yùn)用在自身上,還必須經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn),到時(shí)候勢(shì)必又會(huì)有諸多新的人倫挑戰(zhàn)。

        日本干細(xì)胞科學(xué)家山中伸彌

        美國(guó)胚胎學(xué)家進(jìn)行取卵手術(shù)

        /誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為生殖細(xì)胞是完全可行的。/

        具體的運(yùn)用時(shí)間,有可能得到2035年以后去了。等到2050年,社會(huì)上可能已經(jīng)廣泛接受相關(guān)技術(shù),那時(shí)候的人類社會(huì)將可能發(fā)生天翻地覆的變化。

        到時(shí)候,無論是全球多達(dá)十億的不孕不育者,還是男、女同性戀者,都可以擁有自己的孩子。屆時(shí),人造子宮技術(shù)也極有可能得到前所未有的突破,不僅男性可以產(chǎn)子,甚至女性也可能體外妊娠,完全避免親身分娩的風(fēng)險(xiǎn)。

        在那樣的社會(huì),女性不需要男性就能產(chǎn)生后代,而男性可能同樣如此。但不同的是,女性和女性不會(huì)產(chǎn)生男性后代,而男性和男性卻能產(chǎn)生女性后代。

        當(dāng)然,那樣的人類社會(huì),還會(huì)有更多更復(fù)雜的社會(huì)問題。這也是未來科技發(fā)展帶給社會(huì)的必然沖擊。但無論怎么樣,解決生育問題,依舊是當(dāng)下需要解決的頭等大事。

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