冷冻23年的睾丸竟成功产生精子！研究人员：为恢复生育能力提供新思路

白交 2022-05-15 13:36:27 来源：量子位

杨净 发自 凹非寺

量子位 | 公众号 QbitAI

将睾丸组织冷冻保存，二十多年后它竟能重新焕发生机——

产生具有生育能力的精子？！

最近，来自宾夕法尼亚大学的研究人员发表了一项实验结果。

他们解冻了至少23年冻存的大鼠睾丸组织，分离出精原干细胞（精子产生的基础）。然后将它们移植到大鼠体内后，最终成功分化出生殖细胞和精子。

研究人员表示，这一方法为帮助人类恢复受损的生育能力提供了一种新思路。

冷冻23年的精原干细胞

本次的研究对象是精原干细胞，它能增殖和分化为各种类型的生殖细胞，包括成熟的精子细胞。

通常而言，精原干细胞（也成为A型精原细胞）分成两支队伍进行运作。

一支队伍进入休眠状态作为储备作用，另一支队伍则是经过有丝分裂成A1-A4型、B型精原细胞。

随后，B型精原细分化成精母细胞，通过减数分裂一步步最终形成成熟的精细胞。

可以说，精原干细胞是精子生产的基础，没有它，就没有精子。

在小鼠身上，这一过程大概需要12天。理论上讲，一个干细胞可以生产4096个精子细胞。但实际情况的精子数量要少一些。

有了理论基础，那么他们为何要研究冷冻睾丸组织这件事。

而当前，年轻癌症患者的存活率已经大大增加，但治疗方案却有很高的性腺毒性效应，对生育能力会有较大影响。

对成熟的男性来说，他可以选择储存精子的方式来保证生育能力。

但儿童就不行，他们需等到青春期后，睾酮等雄性激素上升到一定水平，才能产生精子。

基于这样的背景，研究人员就将实验室储存了超过23年的睾丸组织拿出来解冻了。

他们首先从从游离的睾丸细胞混合物中提取出精原干细胞，植入进裸鼠体内。

这里的裸鼠，指的是缺乏免疫反应的小鼠，因而不会排斥外来细胞。并且在实验之前，已经被研究人员去除掉了生殖细胞。

结果显示，小鼠最终成功再生出精子，还是按照大鼠周期进行的。

不过，经过长时间的冷冻保存，产生精子的能力还是受到了影响。

相较于新鲜组、以及短期冷冻组，长期冷冻组的精原干细胞的移植成功率更低，精子细胞的产生数量也较少。

从基因表达变化来看，冷冻组的精原干细胞十分相似，但分化产生的细长精子数量较少。在未分化干细胞的比例上，长期冷冻组也明显高于其他两组。

以往的研究

事实上，这也不是第一次通过冷冻睾丸组织来保证生殖能力的研究了。

2019年，科学家就已经证实，短期冷冻过的恒河猴睾丸组织，在解冻移植之后还可以产生精子用于产生后代，表明了临床应用的可行性。

而此次研究则进一步验证了通过冷冻睾丸组织来保存生育能力的可行性，同时也说明即便长时间冷冻也能产生精子。

论文链接：
https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3001618