征月良
(山東省臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 臨沂 276000)
女性生育孩子,前提條件是她們的卵巢能產(chǎn)生和排出有功能的卵子,卵子與其配偶的精子結(jié)合受精后形成胚胎,并進(jìn)一步發(fā)育成后代。但是,一些女性由于身體的原因,不能產(chǎn)生正常的卵子,實(shí)現(xiàn)不了做母親的愿望。如何幫助不孕女性實(shí)現(xiàn)擁有自己孩子的夢(mèng)想,是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界的一大挑戰(zhàn)。近年來(lái),科學(xué)家成功地用干細(xì)胞制造出卵子。人造卵子的出現(xiàn),對(duì)于研究和治療女性的不孕癥,具有重要的意義。
人造卵子可以由干細(xì)胞分化而來(lái)。通過(guò)干細(xì)胞制造卵子,主要有兩種途徑:一種是胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cells, ESCs)途徑;另一種是誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)途徑。科學(xué)家已經(jīng)用ESCs和iPSCs制造出小鼠卵子。在用ESCs制造人卵時(shí),首先需要從人的胚胎中分離出ESCs。但不孕女性不能產(chǎn)生卵子,也就不能獲得胚胎,從而無(wú)法通過(guò)ESCs來(lái)生產(chǎn)卵子。若不孕女性利用別人捐贈(zèng)的ESCs來(lái)制造卵子,就不能擁有帶有自身遺傳基因的孩子。在這種情況下,如果不孕女性利用別人捐贈(zèng)的卵子,通過(guò)核移植技術(shù),將其身體細(xì)胞的核移到去核的捐贈(zèng)卵子中,就可培育具有自身細(xì)胞核的ESCs,進(jìn)而由ESCs制造卵子。
在2006年,科學(xué)家成功地將小鼠的普通身體細(xì)胞誘導(dǎo)成iPSCs[1]。到2008年,人的iPSCs也成功育成[2]。由于用普通身體細(xì)胞誘導(dǎo)成iPSCs的技術(shù)不需要破壞胚胎,而且這種干細(xì)胞也具有分化成卵子的潛能,從而為不孕癥的研究和治療開(kāi)創(chuàng)了一條新的途徑。對(duì)于不能產(chǎn)生卵子而又想生育自己孩子的女性來(lái)說(shuō),可先用她們身體的普通細(xì)胞生成iPSCs,再將iPSCs分化成卵子。
在2012年和2013年,兩本期刊先后報(bào)道了科學(xué)家成功地制造出小鼠卵子的成果。這種人造卵子具有卵子的正常功能,在體外受精后,可發(fā)育成正常后代。人造卵子的成果令人興奮,正如科學(xué)家在評(píng)價(jià)這種成果的意義時(shí)所說(shuō):“這種研究為體外構(gòu)建雌性生殖細(xì)胞的發(fā)育打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),不僅對(duì)于小鼠,對(duì)于其他哺乳動(dòng)物(包括人類(lèi))也是這樣[3,4]?!边@些研究成果提示,如果能用iPSCs制造出卵子,就可以應(yīng)用這種人造卵子,來(lái)幫助不孕女性實(shí)現(xiàn)擁有自己孩子的愿望。
盡管人造卵子有著誘人的前景,但其應(yīng)用會(huì)面臨許多倫理問(wèn)題。這些人造卵子一旦被人們用于生產(chǎn)遺傳設(shè)計(jì)的后代,將會(huì)對(duì)后代帶來(lái)不可預(yù)見(jiàn)的傷害。在通過(guò)ESCs生產(chǎn)人造卵子的途徑中,如果在ESCs中進(jìn)行基因操作,這些基因會(huì)遺傳到人造卵子中。若再用這些卵子進(jìn)行生殖,這些基因會(huì)遺傳到后代中[5]。另外,人造卵子也可以由iPSCs生成,但這種卵子也可能進(jìn)行遺傳修飾,從而產(chǎn)生特定表型特征的孩子。這種被遺傳設(shè)計(jì)的后代會(huì)成為滿(mǎn)足特定目的的工具,而且遺傳設(shè)計(jì)對(duì)于孩子的身體和心理發(fā)育有不利的影響[6]。
盡管同性婚姻在一些國(guó)家已經(jīng)合法化,但同性夫婦之間不能通過(guò)有性生殖方式獲得自己的后代。研究人員已經(jīng)開(kāi)始考慮用人造卵子為同性戀家庭生育孩子,但這可能會(huì)對(duì)后代帶來(lái)傷害??茖W(xué)家已經(jīng)成功地將小鼠雄性ESCs分化成卵子[7]。將ESCs分化成異種性別的生殖細(xì)胞,為同性夫婦獲得帶有雙方遺傳基因的孩子提供了一種思路。例如,對(duì)于男同性夫婦來(lái)說(shuō),他們不能產(chǎn)生卵子。但是,如果有婦女愿意捐贈(zèng)卵子,將男同性夫婦一方的細(xì)胞核移植到捐贈(zèng)獲得的去核卵子中,獲得克隆胚胎,進(jìn)而得到ESCs??寺∨咛ズ虴SCs的性別特征均是男性,但若將這種ESCs分化成卵子,與同性夫婦另一方的精子受精,獲得孩子,后代帶有同性夫婦雙方的基因。在這個(gè)家庭中,提供精子的一方擔(dān)任丈夫和父親的角色,其性別是男性。人造卵子的基因來(lái)自提供身體細(xì)胞用于核移植的一方,此方在家庭中擔(dān)任妻子和母親的角色,但其性別卻也是男性。如果用人造卵子為同性夫婦生產(chǎn)孩子,盡管這種產(chǎn)生孩子的過(guò)程具有新穎性,但這種過(guò)程的奇怪特性可能會(huì)使孩子受到傷害[8]。
當(dāng)然,利用人造卵子的一個(gè)主要目的是用于女性不孕癥的研究和治療。在通過(guò)ESCs生產(chǎn)卵子的方法中,需要將不孕女性的細(xì)胞核移到別的婦女捐贈(zèng)的去核卵子中,構(gòu)建克隆胚胎,由克隆胚胎中獲得ESCs,再將ESCs分化成卵子,用這種卵子與不孕女性的配偶的精子受精,獲得后代。此后代含有不孕女性和其配偶雙方的遺傳基因,其遺傳學(xué)父親是不孕女性的配偶。Mertes[9]認(rèn)為,盡管克隆胚胎只存活了幾天,但它是此孩子的遺傳學(xué)母親,而身體細(xì)胞被用來(lái)制造克隆胚胎的不孕女性不是此孩子的遺傳學(xué)母親,她只是克隆胚胎的孿生姐姐,或是孩子的姨母。另外,如果用不孕女性的身體細(xì)胞生成iPSCs,再由iPSCs分化成卵子,與不孕女性的配偶的精子受精,獲得后代。此后代的遺傳學(xué)父親同樣是不孕女性的配偶。但在用iPSCs生成卵子的途徑中,未出現(xiàn)克隆胚胎,iPSCs是來(lái)自不孕女性的身體細(xì)胞。如果將不孕女性的普通身體細(xì)胞當(dāng)作孩子的遺傳學(xué)母親,這種家庭角色的認(rèn)定可能會(huì)引起人們的疑問(wèn)和不認(rèn)同。
人造卵子可用ESCs或iPSCs來(lái)制造。前者需要通過(guò)破壞胚胎來(lái)獲得,技術(shù)本身就存在倫理問(wèn)題;后者的獲取不需要破壞胚胎,可用身體上的普通細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)后生成,也就不會(huì)扭曲和破壞家庭成員關(guān)系。人造卵子是一個(gè)研究熱點(diǎn),其應(yīng)用一方面需要在技術(shù)上提高安全性和有效性,另一方面需要符合國(guó)家的法律和法規(guī),遵循倫理原則和規(guī)范,防止其被濫用。只有這樣,人造卵子技術(shù)及其應(yīng)用才能在正確的道路上前進(jìn),更好地為女性不孕癥的研究和治療服務(wù)。