冷凍23年的睪丸竟成功產生精子！研究人員：為恢復生育能力提供新思路

白交 2022-05-15 13:36:27 來源：量子位

楊凈 發自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

將睪丸組織冷凍保存，二十多年后它竟能重新煥發生機——

產生具有生育能力的精子？！

最近，來自賓夕法尼亞大學的研究人員發表了一項實驗結果。

他們解凍了至少23年凍存的大鼠睪丸組織，分離出精原干細胞（精子產生的基礎）。然后將它們移植到大鼠體內后，最終成功分化出生殖細胞和精子。

研究人員表示，這一方法為幫助人類恢復受損的生育能力提供了一種新思路。

冷凍23年的精原干細胞

本次的研究對象是精原干細胞，它能增殖和分化為各種類型的生殖細胞，包括成熟的精子細胞。

通常而言，精原干細胞（也成為A型精原細胞）分成兩支隊伍進行運作。

一支隊伍進入休眠狀態作為儲備作用，另一支隊伍則是經過有絲分裂成A1-A4型、B型精原細胞。

隨后，B型精原細分化成精母細胞，通過減數分裂一步步最終形成成熟的精細胞。

可以說，精原干細胞是精子生產的基礎，沒有它，就沒有精子。

在小鼠身上，這一過程大概需要12天。理論上講，一個干細胞可以生產4096個精子細胞。但實際情況的精子數量要少一些。

有了理論基礎，那么他們為何要研究冷凍睪丸組織這件事。

而當前，年輕癌癥患者的存活率已經大大增加，但治療方案卻有很高的性腺毒性效應，對生育能力會有較大影響。

對成熟的男性來說，他可以選擇儲存精子的方式來保證生育能力。

但兒童就不行，他們需等到青春期后，睪酮等雄性激素上升到一定水平，才能產生精子。

基于這樣的背景，研究人員就將實驗室儲存了超過23年的睪丸組織拿出來解凍了。

他們首先從從游離的睪丸細胞混合物中提取出精原干細胞，植入進裸鼠體內。

這里的裸鼠，指的是缺乏免疫反應的小鼠，因而不會排斥外來細胞。并且在實驗之前，已經被研究人員去除掉了生殖細胞。

結果顯示，小鼠最終成功再生出精子，還是按照大鼠周期進行的。

不過，經過長時間的冷凍保存，產生精子的能力還是受到了影響。

相較于新鮮組、以及短期冷凍組，長期冷凍組的精原干細胞的移植成功率更低，精子細胞的產生數量也較少。

從基因表達變化來看，冷凍組的精原干細胞十分相似，但分化產生的細長精子數量較少。在未分化干細胞的比例上，長期冷凍組也明顯高于其他兩組。

以往的研究

事實上，這也不是第一次通過冷凍睪丸組織來保證生殖能力的研究了。

2019年，科學家就已經證實，短期冷凍過的恒河猴睪丸組織，在解凍移植之后還可以產生精子用于產生后代，表明了臨床應用的可行性。

而此次研究則進一步驗證了通過冷凍睪丸組織來保存生育能力的可行性，同時也說明即便長時間冷凍也能產生精子。

論文鏈接：
https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3001618