生物学家已成功培育出能产生其他物种精子的动物，这使实验室在仅依靠动物自身 DNA 进行动物繁衍的道路上又近了一步。虽然这可能为重建濒危物种种群，甚至复活已灭绝的物种带来希望，但请放心——《侏罗纪公园》很可能仍将停留在虚构层面。
今天发表在《Stem Cell Reports》上的新研究表明，在无菌的杂交小鼠中产生大鼠精子是可行的。虽然这项技术仍需进一步完善，但研究人员表示，他们通过将一种物种的工程干细胞添加到另一种物种的胚胎中的方法（称为囊胚互补）具有促进濒危物种繁衍的潜力。如果处于危险中的物种无法维持健康的数量，在实验室中生成它们的卵子和精子可以作为一种新的工具来增加种群数量。
该团队的研究过程使用了干细胞，特别是多能干细胞。干细胞是构成所有细胞类型的原材料，而多能干细胞可以产生最多样化的细胞类型。这些干细胞自然只在胚胎中发育，但也可以将其他类型的细胞（例如来自普通组织样本的细胞）转化为多能干细胞。因此，这为科学家提供了在实验室中更方便地获取和培养这些干细胞的来源。将它们添加到另一种活体动物的无菌胚胎中，最终可以将这些干细胞转化为生殖细胞，如精子或卵子。
瑞士苏黎世联邦理工学院生物学家、该研究的合著者 Ori Bar-Nur 表示，之前的研究已经表明，可以使用多能干细胞在小鼠中制造大鼠精子。该过程涉及创建一个嵌合体，即多种动物的人工遗传杂合体——在这种情况下是小鼠和大鼠。但过去关于大鼠-小鼠嵌合体的实验除了产生大鼠精子外，也产生了小鼠精子，导致混合物难以区分、分离和使用。与过去的实验不同，Bar-Nur 和他的团队使用了基因上不育的小鼠。通过在特定发育阶段（在此案例中为囊胚阶段）将大鼠的多能干细胞添加到无菌小鼠胚胎中，最终形成的大鼠-小鼠嵌合体中仅产生了大鼠的精子。
“这扫除了一大障碍，尤其如果这个过程可以适用于其他物种，”洛克菲勒大学的干细胞生物学博士后研究员 Kevin Gonzales 表示，他并未参与这项研究。
然而，这个新系统并非完美成功。嵌合体产生的精子可以使大鼠卵子受精，但效率相对较低，而且产生的胚胎未能发育成活体后代。Bar-Nur 和他的团队不确定原因，但他们推测可能是因为细胞经过了冷冻和解冻，这已知会降低活力。“这是我们仍需继续研究并正在努力解决的问题，”Bar-Nur 说。
尽管如此，Gonzales 认为，该团队能够培育出仅产生另一种物种精子的嵌合体，预示着干细胞在保护工作中的未来应用前景光明。继续沿着这条研究方向前进，有可能为濒危（甚至已灭绝）种群数量急剧下降的物种重新繁衍。数量少会导致遗传多样性严重缺乏，从而增加灭绝的风险。“如果你想到极度濒危的物种，你可能无法获得精子，”Bar-Nur 解释说。“但你可能有组织样本，如果我们能将其转化为多能干细胞，并找到一个进化上近缘的物种，我们或许最终可以重新繁衍该物种。”
这项技术要投入实际应用还有许多步骤。首先，生物学家尚未真正开发出一种利用这种特定类型的干细胞繁殖（囊胚互补）产生的精子的活体生物。此外，尚无人能够通过这种方法产生雌性卵子。然而，Bar-Nur 和 Gonzales 都表示，有充分的理由相信这是可能的。
Gonzales 指出，这项应用的未来使用将取决于是否拥有或能够制造出多能干细胞。他表示，濒危物种的组织样本正在被收集和保存，因此实验室可以获得。“然而，将细胞转化为多能干细胞所需的特定遗传密钥因物种而异。例如，实验室小鼠的 DNA 序列相对为人熟知，但稀有老虎的 DNA 序列可能并非如此。”
Gonzales 表示，哺乳动物物种的生殖系统带来了另一个障碍：它们需要宿主来携带任何可行的胚胎。即使成功创建并结合了精子和卵子，也无法确定胚胎是否能在另一个物种（即使是近缘物种）的子宫内健康发育。
因此，尽管听起来用细胞样本复活已灭绝物种——甚至是从灭绝边缘拉回近乎灭绝物种——如同《侏罗纪公园》中的情节，但研究人员在将这项技术付诸实践之前，仍有几个障碍需要克服。
