中国研究人员培育出能存活至成年的“双父”小鼠

xinwen.mobi · 发表于昨天 11:14

中国研究人员通过一系列复杂的生物技术手段培育出能存活至成年的“双父”小鼠，这一成果具有重要意义：

一、研究过程
1. 单倍体胚胎干细胞系的建立
研究人员首先从雄性小鼠的精子中诱导产生单倍体胚胎干细胞系。单倍体胚胎干细胞具有与精子或卵子类似的单倍体基因组状态，这是后续基因编辑和细胞融合等操作的基础。
通过特殊的培养条件和筛选方法，成功获得了稳定的单倍体胚胎干细胞系，并且对其进行了严格的鉴定，确保其具有正常的发育潜能和遗传稳定性。
2. 基因编辑
对单倍体胚胎干细胞系进行基因编辑是关键步骤。研究人员利用CRISPR Cas9等基因编辑技术，敲除了雄性单倍体胚胎干细胞中的一些特定基因。
这些基因的敲除旨在模拟卵子中的某些基因表达模式，使得雄性单倍体胚胎干细胞能够在后续的发育过程中替代卵子的部分功能。例如，通过改变细胞的表观遗传状态，使其更接近卵子的特性。
3. 细胞融合与胚胎发育
将经过基因编辑的雄性单倍体胚胎干细胞与另一个雄性小鼠的精子融合，形成一种特殊的“合子”样结构。这种结构在合适的体外培养条件下开始胚胎发育过程。
然后将发育到合适阶段的胚胎移植到代孕雌性小鼠的子宫内，让其继续发育直至出生。在这个过程中，研究人员需要密切监测胚胎的发育情况，调整代孕小鼠的饲养和管理条件，以提高胚胎的着床率和幼崽的存活率。

二、成果意义
1. 对于生殖生物学研究的意义
突破传统认知
   传统观念认为，哺乳动物的繁殖需要精子和卵子的结合，而这项研究打破了这种传统认知，证明了仅利用雄性生殖细胞的遗传物质也能够培育出存活至成年的个体。这为深入理解生殖过程中性别决定、基因印记等基本生物学问题提供了新的视角。
探索基因印记机制
   基因印记是指某些基因的表达取决于它们是来自父本还是母本的现象。在“双父”小鼠的培育过程中，研究人员不得不克服基因印记带来的障碍。通过研究这一过程，能够更加深入地了解基因印记在胚胎发育、细胞分化和个体生长中的作用机制。
2. 医学研究的潜在价值
对于生殖疾病研究的启发
   这项成果对研究某些人类生殖相关疾病，如男性不育症等具有潜在的价值。例如，对于一些由于精子质量问题或者特定基因缺陷导致不育的男性，研究中的基因编辑和细胞融合技术可能为开发新的治疗方法提供思路。
再生医学的借鉴意义
   在再生医学领域，该研究为利用干细胞培育组织和器官提供了新的理论依据。如果能够进一步控制细胞的分化和发育过程，未来或许可以利用类似的技术从患者自身的细胞培育出可供移植的器官，解决器官移植供体短缺的问题。

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