科學家可能找到了一種克服男性不育常見基因病因的方法

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七分之一的夫婦都在與不孕不育做鬥爭，這被定義為在嘗試了12個月後還沒能懷孕。其中約三分之一是男性有問題，另外三分之一是女性有問題，最後三分之一則是兩者兼有。雖然大部分情況下我們並不知道男性不育的原因，但我們知道其中有部分基因的因素。

1959年來，我們就知道男性體內額外多出一條X染色體(XY變為了XXY，也被稱作克氏綜合征)與少精和不育有關。現在這也被認為是不育最常見的基因病因。長期以來，科學家們都在考慮是否能直接刪除這些個體中的額外染色體，使精子數量恢復正常。但在此之前這都被認為是純理論和幻想。

一篇發表在科學上的論文表明，的確可以刪除小鼠體內額外的性染色體，產生正常健康的可育精子。這一研究相當重要，也為患有其他染色體異常的病人帶來了恢復生育能力的希望。

克氏綜合征相對不那麼常見，影響了千分之一到1500分之一的男性。這條額外的X染色體似乎對身體組織的影響相對最小，但會使肌肉更無力、外生殖器更小、減緩男性的性慾和胸圍發育。出於某些我們尚未能完全理解的原因，這對生殖細胞——精子和卵子的發育具有深遠的負面作用，也即影響精子數量和生育力。患有克氏綜合征的男性的睾丸機能較弱，一般不會產生或者很少產生精子。

卵胞漿內單精子顯微注射技術(ICSI)出現之前，這些男性是無法生育的。不過，由於能夠從精液或者睾丸中恢復少許精子並將其注射到卵細胞中，科學家在1995年成功利用從XXY病人體內復原的精子創造了一個胚胎。隨後就有了120多名這樣的新生兒。

刪除染色體

在將來自XXY(和XYY)小鼠的耳朵的組織轉變為被稱為纖維母細胞的結締組織並隨後轉變為幹細胞時，新研究的科學家們發現某些細胞失去了那條額外的性染色體。他們還表明當重新編輯具有三條特殊染色體的人類細胞時，就會發生這種染色體丟失。

隨後，他們設計了一種實驗混合物，以根據實驗室盤子中的幹細胞製造生殖細胞。不過，要產生功能齊全的精子，就必須要將這些生殖細胞移入雄性小鼠的睾丸內。值得注意的是，這些精子都是可育的。將這些精子注入到卵細胞中，就能得到健康有生育能力的後代，不再受染色體異常之苦。

該研究使患有克氏綜合征的男性重燃希望，例如，那些並不會實際產生任何精子的人將能產生精子和健康的後代。研究者發現在患有唐氏綜合征的小鼠中也有類似的染色體丟失。這很令人激動，因為患有唐氏綜合征的男性和女性一般生育力較低，他們的子女也很可能患上唐氏綜合征。實際上，各種與不育有關的基因因素可能都將受益於這一技術。

要想在人類身上實現這一技術還需要克服大量的挑戰。最艱難的莫過於在體外產生有效的生殖細胞。在理解這些過程方面，我們尚處於初級階段。

要想決定何時開始人體試驗也是很難的。在英國，關於製造研究用人類胚胎，我們雖然允許，但也有嚴格的法律框架。在這樣的研究中，我們必須確定在實驗室中從生殖細胞培育而來的囊胚的發育能力、基因和後成特徵。只要這些都是正常的，那麼下一步就是將胚胎移入女性體內。

要實現這一點，我們無疑還有很長的路要走，但在幹細胞和生殖細胞生物學領域也不斷有驚人的進步。結合高效的繁殖醫學條件和許可管理，我們已經準備好處理人類移植的挑戰了。

論文原文：DOI: 10.1126/science.aam9046

本文譯自 conversation，由譯者 CliffBao 基於創作共用協議(BY-NC)發布。Chris Barratt(敦提大學)

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