這是*次成功將人類原代細胞編程至這樣的早期發(fā)育階段。這項研究有可能幫助找到有關(guān)一些生育問題病因的答案，生成關(guān)于胚胎發(fā)育zui早期的一些新見解，并有潛力在未來促使開發(fā)出新型的生殖技術(shù)。
多年來研究人員一直試圖在培養(yǎng)皿中構(gòu)建出人類原始生殖細胞。原始生殖細胞生成于胚胎發(fā)育的zui初幾個星期里，此時受精卵中的胚胎干細胞開始分化為這一非常基礎(chǔ)的細胞類型。一旦這些原始生殖細胞變?yōu)?lsquo;特化’細胞，它們會‘幾乎自發(fā)’地繼續(xù)朝著精子或卵子前體細胞發(fā)育。
誘導(dǎo)多能干(iPS)細胞的誕生促使科學(xué)家們提出了一個新想法：在實驗室中構(gòu)建這些原始生殖細胞。iPS細胞是一類外表及行為均與胚胎干細胞相似，可隨后分化為所有細胞類型的“重編程"成體細胞。因此在幾年前，當(dāng)日本的研究人員構(gòu)建出小鼠iPS細胞，隨后使其分化為原始生殖細胞時，科學(xué)家們便立即著手嘗試在人類細胞中重演這一成果。然而直到現(xiàn)在，都無人取得成功。
在以往的研究中找到了一些可以將人類細胞帶至原始生殖細胞狀態(tài)的新方法。這項研究將焦點放在了人類iPS細胞與小鼠胚胎細胞的區(qū)別上：在實驗室中易于將小鼠胚胎細胞維持在干細胞狀態(tài)，而通過插入4個基因重編程的人類iPS細胞有著強大的驅(qū)動力發(fā)生分化，并且它們往往保留了一些“初始"的痕跡。
研究小組隨后建立了一種方法來下調(diào)分化遺傳信號通路，由此構(gòu)建出了一種新型的iPS細胞，他們將之命名為“原始細胞"（ naïve cell）。這些原始細胞似乎讓iPS細胞更進一步恢復(fù)了青春，更接近于能夠真正分化為所有細胞類型的原始胚胎狀態(tài)。由于這些原始細胞與它們的小鼠對應(yīng)物更加相似，研究小組認為可以將它們誘導(dǎo)分化為原始生殖細胞。
將在小鼠細胞實驗中取得成功的一些技術(shù)，應(yīng)用于原始人類胚胎干細胞和iPS細胞，該研究小組設(shè)法在兩種情況下均生成了與人類原始生殖細胞看起來*相同的細胞。科學(xué)家們進一步在兩個實驗室中聯(lián)合測試和優(yōu)化了這一方法。通過添加一種發(fā)紅光的熒光標記物到原始原代細胞的一些基因上，他們可以估量出重編程的原始生殖細胞數(shù)量。他們的結(jié)果顯示效率非常之高——多達40%的細胞變?yōu)榱嗽忌臣毎贿@一數(shù)量使得能夠進行簡單的分析。
原始生殖細胞還只是構(gòu)建出人類精子和卵子的*步。在實驗室能夠完成一連串事件，推動成體細胞通過胚胎干細胞周期，變?yōu)榫踊蚵炎又埃€面臨著許多的障礙。舉例來說，在這一過程的某個點，這些細胞必須學(xué)會一種特技：在它們變?yōu)橛谢盍Φ纳臣毎耙獙⑺鼈兊腄NA分成兩半。不過，他仍然堅信總有一天會克服這些障礙，提高接收化療或過早絕經(jīng)的婦女受孕的可能性。
同時，這項研究還生成了一些有趣的結(jié)果，有可能會對未來的原始生殖細胞和其他早期胚胎細胞的研究造成重大影響。研究小組設(shè)法追蹤了引導(dǎo)干細胞分化為原始生殖細胞的一連串遺傳事件，他們發(fā)現(xiàn)了在人類中（而不在小鼠中）調(diào)控這一過程的一個主導(dǎo)基因Sox17。由于這一基因網(wǎng)絡(luò)*不同于以往在小鼠中鑒別出的基因網(wǎng)絡(luò)，研究人員猜測對于在人類中研究這一過程的科學(xué)家們而言，等待著他們的或許有更多的驚喜。
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原代細胞