成熟哺乳动物卵子具有再生可能性
本报讯 美国波士顿科学家日前通过小鼠实验发现,小鼠卵巢中包含一种之前从未发现的新型干细胞,使它进入成熟期后仍然能够生成新的卵子。可能颠覆传统生殖生物学理论对雌性哺乳动物的认识的这一发现,对于生育能力和衰老过程研究具有重要意义,并能帮助年轻癌症患者重获生育能力。
男性的一生几乎都可以源源不绝地制造精子,可是女人似乎出生后就具有了全部的卵子,不再形成新的卵子。虽然在20世纪初,曾有科学家怀疑成年哺乳动物能够产生新的卵子,但是1951年的一项研究证实,哺乳动物卵子的数量是生而决定的,因为在卵巢中的卵泡数量只减不增。然而在老鼠身上的新发现,对生殖生物学的这一传统理论提出了质疑。
这一发现完全出自偶然。美国波士顿马萨诸塞州综合医院文森特生殖生物学中心主任Jonathan Tilly,之前正和同事一起进行有关卵巢退化的研究,这种现象经常由癌症化疗以及放射治疗的副作用引起。一次试验中,研究人员分别取出小鼠不同发育时期的卵巢,并从中计算健康卵泡的数量,每个卵泡通常都含有一个单独的卵母细胞或卵细胞。研究人员同时还计算了这些小鼠体内死亡卵细胞的数量。然而科学家惊奇地发现,在小鼠接近成熟期之前,就已经有多达1200个卵母细胞死掉了。小鼠出生后大约有5000个卵母细胞,如果按照这一速度,小鼠的卵子供应将在几周的时间里消耗殆尽。但小鼠在出生后一个月就能怀胎,直到一年后也还能繁殖。
通过对这些卵巢进行仔细检查,研究人员注意到每个卵巢中大约有65个细胞与胚胎的生殖细胞非常相似??这些细胞在胎儿体内最终能够转化为卵子或者是能够产生精子的细胞。为了搞清这些生殖细胞是否能够形成卵母细胞,Tilly的研究小组利用遗传工程的方法,使小鼠的细胞携带有一种绿色萤光蛋白质。然后研究人员将一只普通小鼠的半个卵巢移植到这种转基因小鼠的卵巢上。几个星期之后,绿色的卵母细胞便出现在移植过来的卵巢组织当中。研究人员在最近一期的英国《自然》杂志中报告说,生殖细胞从卵巢的一端迁移到另一端,并且形成了新的卵子。研究人员同时还对小鼠使用了一种名为Busulfan的药物,已知能够破坏雄性生殖细胞形成精子的能力,不过不会伤害已有的精子。研究人员发现卵巢接受过Bufulfan注射的老鼠,卵子数量呈直线下降趋势,可是并没有任何卵母细胞死亡的痕迹,因此药物应该是作用在雌性生殖细胞上,进而阻止它们产生卵子。
纽约市康奈尔大学Weill医学院的生殖生物学专家Kutluk Oktay认为,“这几乎就像发现地球居然是平的”一样让人感到震撼。这项研究工作“以一种极好的方式,挑战了一项已经完全确定、建构已久的观念”。Tilly实验室的发现将有助于科学家搞清为什么治疗不育可以使一些癌症患者康复,而有些患者却不行。Tilly指出,如果研究人员能够找出保存这些生殖干细胞的方法,或者能够确定药物不会对这些细胞造成伤害,那么即便现有的卵母细胞全部在治疗过程中死亡,妇女的生育能力依然有望保存。
Tilly等人接下来将进一步证实人类卵巢是否存在生殖干细胞,并且希望搞清究竟是哪些基因控制生殖干细胞分化为卵子。Tilly表示,把这些年轻的生殖干细胞移植回停经或接受过化疗的妇女卵巢中,将可能回复她们的生育能力。
(赵路)
信息来源:科学网 (2004-04-09)