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新手已上路木虫 (职业作家)
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Science发表卵子发育颠覆性发现
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Science杂志发表的最新研究表明，哺乳动物卵子会在早期阶段从未分化的姐妹细胞获取关键细胞组分，这可能是理解卵子独特属性的关键。过去人们一直以为这种现象只发生在低等动物中，这项研究颠覆了人们对哺乳动物卵子发育的认识。 在人类和其他动物中，只有卵子能够发展成为新的个体。女性一生只能生产少量的卵子，这是人类生殖能力的主要限制因素。理解卵子获得发育潜力的过程，不论在基础研究还是医学研究领域都很有意义。 卡内基科学研究所的Allan Spradling和Lei Lei认为，当哺乳动物卵巢内的一批生殖细胞聚集起来并且相互连通的时候，特定生殖细胞将获得成为卵子的机会。类似现象存在于较为低等的动物中，比如果蝇。果蝇大多数生殖细胞（哺育细胞）会把自己的细胞器和细胞质转移到一个细胞中，帮助它发展成为卵子。 虽然哺乳动物的卵巢也会发生这种生殖细胞聚集，但人们普遍认为这一事件只是进化留下的痕迹，并没有实际的功能。为此，研究人员对小鼠进行了深入研究。他们发现，小鼠卵巢内相互连通的生殖细胞也在交换细胞质和细胞器，包括线粒体、高尔基体和中心体。 小鼠的生殖细胞簇一般有五个生殖细胞，其中四个将大部分细胞器转移给第五个细胞，使其最终成为卵子。新细胞器合并在一起，形成了被称为Balbiani小体的结构。这种结构只存在于年轻卵子中，人们一直不清楚它的来源。研究显示，如果姐妹细胞之间的物质转移被阻断，基本上卵子就不能生成。这说明哺育细胞与未来卵子的细胞器转移是一个进化保守的过程，应该具有重要的功能意义。 那么，哺育细胞的这种牺牲对卵子有何帮助呢？研究人员指出，从姐妹细胞获得如此多的细胞材料，有助于卵子启动生长程序，发展成为哺乳动物体内最大的细胞。他们还认为，这种转移可能涉及了某些因子，“重编程”卵子的染色体，让其具有发展成胚胎的潜力。Balbiani小体本身也可能通过生产营养物质或者激素支持卵子的发育。受损细胞器可以在转移过程中移出，令卵子得到净化。 2014年12月Weizmann科学研究所和剑桥大学的研究小组实现了一项创举：他们在实验室中成功逆转了人类细胞的时钟，首次从多能干细胞获得了精子和卵子的“始祖”——原始生殖细胞（PGC）。在胚胎发育的最初几个星期，胚胎干细胞会分化为原始生殖细胞。几年前，日本研究人员用小鼠iPS细胞生成了原始生殖细胞。但生成人类原始生殖细胞的尝试一直没有取得成功。（更多详细信息参见：Cell里程碑成果：构建人类原始生殖细胞） 2015年6月，日本研究人员在脊椎动物中鉴定了决定生殖细胞是成为精子还是卵子的遗传开关，foxl3。他们惊讶的发现，该基因丧失功能的雌性青鳉，卵巢中居然生成了精子。研究证实，这些精子功能正常可以繁殖出正常的青鳉后代。（更多详细信息参见：Science惊人发现：来自卵巢的精子） 基因突变会导致精子缺乏，造成男性不育。由于睾丸中缺少功能性的生殖细胞，这些患者无法通过辅助生殖技术（比如IVF）拥有自己的后代，恢复他们的生育能力是一个很大的挑战。南京医科大学、中科院动物研究所的科学家们在这一方面取得了重要突破。他们将细胞重编程和基因组编辑结合起来，成功让缺乏精子的突变小鼠生成了功能性精子，并且拥有了自己的后代。（更多详细信息参见：中国学者获重要突破：精子缺乏也能繁衍后代） |
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