中国的科学家已经成功地从胚胎干细胞中制造出了小鼠精子细胞。这些“精子细胞样细胞”被成功地用于受精小鼠卵细胞并产生了健康可育的后代。这是一个重大的突破，使得为不育男性生成功能性精子的可能性更近了一步。但仍有很长的路要走。
所有哺乳动物，包括小鼠和人类，都通过有性生殖繁殖，因此依赖于配子（卵子和精子）的融合。但是，为了实现受精并维持随后的胚胎发育，男性和女性的配子都必须经过漫长而复杂的增殖、生长和成熟过程。
生成健康后代的绝对要求是产生单倍体配子：含有染色体数目是其他细胞一半的配子。这些单倍体配子在受精时结合，生成具有完整染色体组的新二倍体生物。在人类中，每个卵子和精子有23条染色体，而所有其他细胞含有46条染色体。
单倍体配子的产生依赖于高度调控的细胞分裂过程，该过程仅限于生殖细胞，并发生在性腺（卵巢和睾丸）中。该过程被称为“减数分裂”。
从胚胎干细胞或诱导多能干细胞（被重编程为类似于胚胎干细胞状态的成年细胞）在体外重构雄性和雌性配子的发育，在生殖生物学中仍然是一个巨大的挑战。在培养皿中产生的小鼠原始生殖细胞（精子和卵子的前体）已被证明可以完成减数分裂，并在移植到睾丸后发育成精子。然而，在人类中，人们担心将原始生殖细胞移植到睾丸可能会导致肿瘤发生，因此必须在体外开发功能性精子细胞。
金标准
尽管此前有一些关于在体外从干细胞生成单倍体精子细胞的报道，但南京医科大学的Quan Zhou及其团队的研究是第一个描述完全体外减数分裂的研究，它满足了为体外衍生配子提出的所有金标准标准。
研究人员将胚胎干细胞与小鼠睾丸细胞一起培养，并暴露于促进它们形成精子的化学物质和激素。产生的精子，或称为精子细胞样细胞，随后被注入小鼠卵细胞，获得了高受精率和胚胎形成率（超过90%）。出生的小鼠幼崽健康，并正常发育至成年，然后又产下了自己的后代。
总的来说，这是一项研究，其令人鼓舞的发现证明了在纯体外条件下从胚胎干细胞生产精子细胞的可行性。这为无法产生精子的情况带来了希望，无论是由于先天性问题，例如支持细胞综合征，其中产生精子的细胞未能形成，还是由于手术、感染或癌症治疗。它甚至可能帮助产生精子质量差的男性。
仍是早期阶段
然而，显然存在局限性——在我们可以为这些男性带来任何真正的希望之前，未来的研究还需要解决一些问题。其中最重要的问题之一是，该团队未能生产出成熟的精子。一些精液中没有精子（无精子症）的男性，其睾丸中确实有精子，这些精子可以通过手术取出，但在许多情况下，这些精子是不成熟的，被称为精子细胞。
在人类中，使用ICSI（卵胞浆内单精子注射）技术将精子细胞注入卵子的数据并不理想，妊娠率和活产率令人失望。在Zhou的研究中，对照组小鼠使用体内圆形精子细胞的活产率仅为9.5%，而使用胚胎干细胞衍生的精子细胞样细胞的活产率更低（约2.8%）。
此外，这项工作是在小鼠身上进行的，有证据表明在小鼠和人类之间，在卵子和精子发育的早期阶段存在差异。因此，将结果推断到人类上是为时过早的。
这些观察表明，在人类中实现这项新技术足够的效率和安全性，我们还有很长的路要走。然而，这项新研究的发现表明，体外功能性精子细胞从胚胎干细胞的生产正在不断进步。这无疑将为再生医学这个不断发展和迷人的领域未来的研究奠定基础。至少，隧道尽头已现曙光，南京医科大学的团队应因取得这一突破而受到祝贺。
Nicholas Raine-Fenning，Nurture Fertility主任，The Fertility Partnership，以及诺丁汉大学生殖医学和外科阅读器/副教授，诺丁汉大学和Ioannis Sfontouris，临床胚胎学助理教授，诺丁汉大学
本文最初发表于The Conversation。阅读原文。
