人造精子、卵子如何走向临床?

1、多篇Sceice、Nature和Cell探讨诱导生殖细胞

近年来，关于诱导生殖细胞的研究频频在 Sceice、Nature和Cell等顶级期刊中报道。2011年Cell及2012年Science的研究表明可利用诱导多能干细胞(iPSCs)和胚胎干细胞(ESCs)诱导生成老鼠的卵母细胞及精细胞，从而繁殖健康的后代。此外，诱导人类生殖细胞的研究还得出了其他前沿性的结果，包括单倍体的产生，利用诱导多能干细胞(iPSCs)或胚胎干细胞培育(类)精子细胞等。

2016年2月26日，国际顶级期刊《Cell Stem Cell》在线报道了中国科学家成功在实验室中造出小鼠功能性精子，研究人员将某种类型的小鼠干细胞转变成类精子细胞，并与卵子受精最终孕育出健康的幼鼠。

近期，西班牙研究团队向皮肤细胞中引入了一系列产生配子所需的基因，对成熟的皮肤细胞进行了重新整合。一个月之后，这些皮肤细胞便被转化成了生殖细胞，可以继续发育成精子或卵子。但科学家发现，这些细胞无法使卵细胞受精。

将涉及诱导生殖细胞的辅助生殖技术应用至临床之前，除了考虑安全性和有效性之外，还需考虑诱导生殖细胞带来的社会及伦理问题。随着诱导生殖细胞的可行性越来越大，5月9日，Nature发表了一篇综述，对诱导人类生殖细胞技术的挑战及应用至临床诱发的相关伦理、法律和社会问题进行探讨。

2、诱导人类生殖细胞三步曲

目前，利用干细胞技术将体细胞诱导生成可育的生殖细胞主要涉及三个步骤(如图所示)。第一步是利用当前技术在体外将人类诱导多能干细胞(iPSCs)分化成生殖细胞(图a)，第二步是表达与生殖细胞发展相关的关键基因(图b)，第三步是将体细胞核转移至人类胚胎干细胞中(图c)。

3、诱导生殖细胞面临的障碍

无论使用何种方法，生殖细胞的诱导逆转了魏斯曼障碍(Weismann barrier)——强调遗传信息只能从生殖细胞传到体细胞，该过程的扭转不仅影响诱导生殖细胞的发展潜力，还对后代整个生命进程有影响，因而该技术值得深思。另外，值得注意的是，关于人类诱导多能干细胞遗传完整性的研究表明了在细胞重编程和(或)随后的培养过程中，除了染色体畸变外，还呈现出细胞核 DNA和(或)线粒体DNA改变的趋势。此外，虽然源于真皮成纤维细胞的人类诱导多能干细胞已被用于视网膜再生的临床试验中，出于临床有效性和新生突变累积带来的负担，应慎重考虑体细胞的类型。

为此，针对诱导多能干细胞遗传不稳定性必须采取相应的措施。虽然通过代际监测由诱导生殖细胞繁殖的小鼠，可对整个技术的安全性进行洞察分析，然而将该技术应用至其他种类的动物，尤其是灵长类动物，还需进行更多的研究。