科学家利用多能干细胞成功培育人造精子，可生育健康后代

研究人员通过多能干细胞分化功能性精子，用这些精子授精雌性和老鼠，成功产生了健康和生育能力的后代，为试管中男性生殖细胞的产生提供了迄今为止全面的模型。

人类生育能力的下降已经成为一个日益严重的社会问题。相关数据显示，全球不孕症的发病率从1997年的11.0%上升到2017年的15.0%。据估计，到2023年，预计将有超过1.12亿人面临不孕症。20年前，我国育龄夫妇的不孕率从2.5%上升到近年来的18%左右，约有6000万对不孕夫妇。由于环境污染、生育年龄延迟、生活压力等原因，不孕夫妇数量仍在增加。

多能干细胞是一种具有自我更新和自我复制能力的多潜能细胞。它不仅可以帮助我们理解人类发育过程中的复杂事件，而且在器官再生、修复和疾病治疗方面具有很大的应用价值。以前，国内外都使用干细胞来培养人工精子。然而，很少有研究会考虑培养阶段的关键生理过程，发表的研究填补了这一空白，并以忠实的发育和生理方式重建了男性生殖细胞的发育过程。

男性生殖细胞的发育包括三个不同的阶段：第一阶段从原始生殖细胞(PGC)的标准化开始，并通过表观遗传重编程将其分化为生殖细胞;第二阶段涉及男性的性别决定和后续精原细胞/精原干细胞(SSC)的分化，同时获得雄激素表观基因组;第三阶段是精原细胞/精原干细胞的精子生成阶段，通过减数分裂和精子生成产生单倍体精子。

研究人员模拟了人工精子的自然发育阶段：首先，将干细胞分化为原生殖细胞;然后分化为精原细胞;后，它被分化为精子。其中，第二阶段面临的挑战大。以前建立的小鼠精原干细胞制造方法需要较长的培养时间，比体内分化慢一周左右，精子生成效率低于20%。因此，研究团队决定优化这一分化过程。

在第二阶段，研究人员建立了一种新的睾丸重建方法(新方法)，改善中间培养液，用气相液相培养法产生雄生殖细胞。他们在8种不同的条件下测试了1万多个细胞。幸运的是，分化的精原干细胞和小鼠睾丸中的细胞有许多共同的特征，包括关键基因的表达、表观遗传学和逆转录转座的瞬时增加。

为了确认分化的精原干细胞与体内产生的精原干细胞相同，研究人员将这些精原干细胞注射到小鼠睾丸中，发育成精子细胞，然后收集精子并注射到卵子中形成胚胎。这些胚胎终帮助小鼠成功地产生健康和可育的后代。

本研究真正再现了男性生殖细胞发育的第二阶段，也表明了将多能干细胞分化为精原细胞样细胞和健康精子的可行性。随着生物技术的进一步迭代，体外配子形成研究将成为促进基本生殖细胞生物学和创造新医学应用的基础。我希望这项技术研究能带来更快的进展，为更多的群体寻求好消息。