幹細胞能製精卵 不孕夫妻福音

◆幹細胞能製精卵 不孕夫妻福音

【聯合報╱編譯王麗娟／報導】 2009.10.30 03:33 am

美國加州史丹福大學的科學家於自然雜誌發表報告，指出成功在實驗室以胚胎幹細胞製造精子與卵子。意謂不孕夫妻可「培育」自己的精與卵，用於試管嬰兒手術。

科學家製造的精子有頭與短尾，成熟度已足可讓卵子受精；卵子的發展仍在初步階段，但已較其他科學家進步。科學家是在找出正確的化學物與維生素組合後，成功誘引細胞變成精子與卵子。

目前科學家是以初期胚胎的幹細胞進行研究，未來將改用皮膚細片。科學家將先以一個混合物，逆轉皮膚細胞的生理時鐘，將它恢復成胚胎幹細胞狀態，再轉化成精子與卵子。以自己的皮膚培育精子與卵子，較不易產生排斥。

這項科學還可能帶來以男性皮膚製造「男性卵子」、女性皮膚製造「女性卵子」的結果，如此一來，同性戀者將可擁有親生子女。

但是因為女性細胞並無男性的Y染色體，某些科學家對於以女性細胞製造精子的可行性，抱持高度懷疑。

上述美國科學家的進展，可望解開精子與卵子製造的諸多秘密，誕生不孕症新藥。史丹福大學研究人員芮妮‧裴拉（Renee Reijo Pera）預期5年內新藥可問世。

她說，男性罹患不孕症的主因之一，是精子數量太少或品質不佳，科學家了解培育精子的方法後，也許可以促進不夠成熟的男性精子發育。

以胚胎幹細胞製造精子與卵子，將徹底改變夫妻「做人」的面貌。不孕以及因為癌症治療無法生育的夫妻，可一圓子女夢，但其中也涉及道德與倫理問題。嬰兒誕生可能全程人工完成，過程中不需要男性，也不需要女性。

反對者警告上述科學將扭曲與破壞家庭成員關係。

【2009/10/30 聯合報】@ http://udn.com/

http://www.udn.com/2009/10/30/NEWS/WORLD/WOR4/5222918.shtml


◆生殖細胞演化機制解密 有利不孕遺傳病研究

【中央社】2009-10-30

美國史丹佛大學的最新研究指出，研究人員發現可以操控生殖細胞演化機制的關鍵基因，在這項技術更加成熟後，不孕症判斷或遺傳病研究將更為準確、方便。

主導這項研究的培拉（Reijo Pera）表示，學界一直都想揭開胚胎幹細胞產生生殖細胞的機轉，但因為演化期是在胚胎滿兩週前就完成，觀察困難因此一直無法突破。

研究人員這次取得突破的方式是利用胚胎幹細胞做為研究對象，先在胚胎幹細胞中植入能辨識生殖細胞的蛋白質，接著分離出篩檢確定的生殖細胞，進行第二階段研究。

研究人員已經鎖定DAZ、DAZL、BOUL等3種可能基因，經過逐一開啟關閉作用後，發現DAZL是影響生殖細胞轉化的關鍵，DAZL關閉時，生殖細胞產生量只有開啟時的一半。

DAZ與BOUL的作用則是調控減數分裂，讓染色體的數量可以順利在生殖細胞分裂時減半。

培拉表示，這項發現如果與誘發型多功能幹細胞（iPS）結合，在進行不孕症案例判定時，就可以先利用誘發技術將成人細胞還原成幹細胞狀態，接著再研究生殖細胞演化過程到底出現什麼問題，瞭解不孕症的成因。

贊助這項研究的美國國家衛生研究院（NIH）則表示，除了不孕症研究，研究成果還能協助瞭解先天畸形與染色體異常的成因。

研究報告今天刊登於科學期刊「自然」（Nature）的網路版。981028

http://news.chinatimes.com/2007Cti/2007Cti-News/2007Cti-News-Content/0,4521,50402036+132009103000593,00.html


◆科學家將幹細胞轉變成精、卵的前驅細胞

Scientists turn stem cells into precursors for sperm, eggs
http://www.physorg.com/news175958673.html

October 28th, 2009

根據史丹佛大學醫學院的一項新研究，來自於過剩試管受精（IVF，體外受精、試管嬰兒）胚胎的人類胚胎幹細胞或能幫助科學家解開其他努力懷孕夫婦的不孕之謎。醫學院的研究者想出一種方法，在實驗室中有效將細胞誘哄成人類生殖細胞（human germ cells） -- 卵與精細胞的前驅物。與先前研究不同，那主要產生未成熟的生殖細胞，而這細胞在這項最新研究中功能完善到足以產生精細胞。

"10% - 15% 的夫妻為不孕症，" 資深作者 Renee Reijo Pera 博士表示。"這些病例中大約有一半是因為不能夠製造卵子或精子。然而，刪除或增加基因在子宮中的表現以了解為什麼會這樣，都是不可能且不道德的。"

"理解在實驗室中培養人類生殖細胞的遺傳學「訣竅（recipe）」賦予我們追蹤這些人出了什麼差錯所需要的工具。" Reijo Pera 是醫學院婦產科醫學教授以及史丹佛人類胚胎幹細胞研究與教育中心主任。這項研究將在 10/28 由 Nature 在線上出版。

先前研究不孕症的努力受阻於這個事實 -- 不像其他生物學過程 -- 人類的生殖週期無法在動物模型上充分研究。且因生殖細胞在非常早期（在 8-10 星期）的胚胎生長中業已開始形成，故供研究之用的人類材料十分缺乏。"人類擁有獨特的生殖系統，" Reijo Pera 表示。"直到目前為止，我們都倚賴小鼠的研究以了解人類生殖細胞的分化，不過這些生殖基因並不一樣。這（項研究）是你能在實驗室中創造實用人類生殖細胞的第一個證據。"

這些科學家以 Reijo Pera 在 1990 年代中期所進行的研究為基礎，該研究確認一些涉及男性不孕症的基因。身為所謂 DAZ 家族的成員，這些基因不尋常之處在於，其為 RNA 結合蛋白編碼而非更為人所知能調控細胞事件的 DNA 轉錄因子。

在目前這項研究裡，研究者利用已知能刺激生殖細胞形成的蛋白質來處理人類胚胎幹細胞，並分離出那些開始表現生殖細胞特性的基因 -- 約佔整體 5%。除了表現出關鍵基因之外，這些細胞也開始將修飾（modifications），或甲基（methyl groups），移動至賦予其細胞特定特徵的 DNA 上。這些特徵會妨礙它們如生殖細胞那樣作用。這種外遺傳再程式化（epigenetic reprogramming，表遺傳重編程）為生殖細胞形成的正字標記。

他們接著使用一種稱為 RNA 沈默（RNA silencing）的技術來檢查如何在胚胎幹細胞中封鎖三個 DAZ 家族成員（基因）的表現，那會影響生殖細胞生長。相反地，他們也研究當這些基因過度表現時會發生什麼事。

他們發現，家族成員之一，DAZL，在相當早期的生殖細胞生長中起作用，而其餘二個 DAZ1 以及 BOULE 刺激這個接著成熟的生殖細胞分裂以形成配子。這三種蛋白一同過度表現讓研究者能產生可在成熟精子中發現的單倍體（haploid）細胞 -- 這些僅有每個染色體的一份拷貝 -- 表現蛋白。（當精、卵結合時，所產生的受孕卵子會再度擁有每個染色體的二份拷貝，一份來自母親，一份來自父親。）以此法處理後，經 14 天的分化，已分化的人類胚胎幹細胞約有 2% 成為單倍體。

DAZ 家族成員對於胚胎幹細胞的作用並不相同，取決於這些細胞源自男性或女性胚胎。在女性而非男性的細胞株中，BOULE 的過度表現使推定生殖細胞的相對比率從 2% 增加到 12%。這指出 BOULE 在女性生殖細胞的形成中所扮演的角色也許大過其他蛋白質。

研究者接著計畫使用一種類似策略自胚胎幹細胞優化卵子的產生，同時研究以再程式化的成人（幹）細胞，稱為 iPS 細胞，是否也能用來創造生殖細胞。透過繪製配子生長的里程碑，他們希望能確定可能導致不孕或殘疾胎兒的潛在問題。

" 雖然我們絕大部份的誕生缺陷是因為卵或精生長中的問題所致，" Reijo Pera 說，"但目前仍不清楚為何這裡會有這麼多錯誤。這項研究賦予我們一套系統，我們能用來比較生殖株 vs. 體細胞中的錯誤。例如，我們現在能開始直接研究環境毒素對於生殖細胞分化與配子生長的影響。我們已看見，即使是在培養皿中，生殖細胞顯然對於這些化合物（譯註︰指環境毒素）更為敏感。"

※ 相關報導︰

＊ Human DAZL, DAZ and BOULE genes modulate primordial germ-cell and haploid gamete formation
http://dx.doi.org/10.1038/nature08562

Kehkooi Kee, Vanessa T. Angeles, Martha Flores, Ha Nam Nguyen
& Renee A. Reijo Pera
Nature advance online publication 28 October 2009
doi: 10.1038/nature08562

http://only-perception.blogspot.com/2009/10/blog-post_30.html