
不用生殖细胞也能繁衍生命吗?丁胜团队新发现的突破性意义重大
Beijing Daily
今年6月21日,清华大学药学院丁胜教授团队在国际学术期刊《自然》发表题为“采用特定化学鸡尾酒诱导小鼠全能干细胞”的论文,表明不用生殖细胞精子和卵子结合形成的受精卵和二细胞胚胎(全能干细胞),而对一些细胞进行改造,就具有创造新生命的极大潜能。这一研究结果可能改写人们对生命和生命产生过程的认知。 那么,丁胜团队这个新发现的具体内容是什么?和这个领域的前人工作相比,突破点在哪里?这里我们就来详细解读。
丁胜团队新发现的实质,是寻找到了一种逆转生命的新方法,而要理解丁胜团队新发现的突破性意义,还是让我们先从这个领域的历史讲起。
生殖细胞是多细胞生物体内能繁殖后代的细胞的总称,包括从原始生殖细胞直到最终已分化的生殖细胞(精子和卵细胞)。这个术语由A·恩格勒和K·普兰特尔于1897年提出,以与体细胞相区别。体细胞最终都会死亡,只有生殖细胞有延存至下代的机会。
我们知道,包括人在内的哺乳动物,繁衍后代都是依靠两性繁殖,由生殖细胞精子和卵子结合形成单细胞受精卵,然后是二细胞胚胎(全能干细胞),之后是4细胞、8细胞……胚胎(干细胞),再发育成内、中、外三胚层,并形成各种器官、组织、肌肉、骨骼、神经、大脑,产生一个完整的生命。
20世纪60年代,英国科学家约翰·戈登在对爪蟾的研究中发明了细胞核移植技术。1997年,威尔穆特进一步采用这种技术培育出了克隆羊多利。
这个方法是将成体细胞的细胞核提取出来,再植入到一个去除细胞核的卵细胞中,重组为一个卵子,然后用电脉冲刺激这个重组卵子分化发育,形成胚胎,由此孕育出一个新生命。
克隆羊多利的主要遗传信息来自芬兰多塞特母绵羊。从芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出乳腺细胞(一种体细胞),将其放入低浓度的营养培养液中,细胞停止分裂,进入静止状态,此细胞称为供体细胞。将一头黑面苏格兰母绵羊的未受精的卵细胞的细胞核去除,称为受体细胞。然后将先前处理过的多塞特母绵羊的乳腺细胞的细胞核提取出来,植入去除细胞核的卵细胞中,并以电流刺激进行细胞融合,形成可分化发育的胚胎。之后再将胚胎转移到另一头黑面苏格兰母绵羊的子宫内进一步分化和发育,最后分娩出多利。多利与多塞特母绵羊具有完全相同的外貌。
克隆羊多利的产生不需要经过两性繁殖,没有生殖细胞精子的参与,但仍然需要作为生殖细胞的卵细胞。所以人们说,有了克隆技术,哺乳动物繁衍后代就不需要雄性参与,只需要特定的体细胞和雌性的卵细胞就可以了。

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