Nature重大突破：真正的人造卵母細(xì)胞(克隆新文章)

Nature重大突破：真正的人造卵母細(xì)胞

2016年10月22日訊 科學(xué)家們第一次從實(shí)驗(yàn)室重編程小鼠胚胎干細(xì)胞（（ESCs）和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）中培育出了功能完整的卵母細(xì)胞。這一研究成果公布在10月17日的Nature雜志上，為理解卵子形成進(jìn)程提供了新的藍(lán)圖，也為實(shí)現(xiàn)人體ESCs和iPSCs轉(zhuǎn)化提供了技術(shù)鋪墊。

紐約人類生殖研究中心主任，卵母細(xì)胞生物學(xué)家David Albertini（未參與該項(xiàng)研究）評(píng)價(jià)道，“這是真正的一項(xiàng)突破性成果?！?/p>

就小鼠而言，卵母細(xì)胞的發(fā)育開(kāi)始于原始生殖細(xì)胞 （PGCs），這大約需要6.5天的發(fā)育時(shí)間。雌鼠體內(nèi)的PGCs進(jìn)入卵巢后，就開(kāi)始減數(shù)分裂，形成初級(jí)卵母細(xì)胞，接著就是成熟階段。2012年，來(lái)自日本九州大學(xué)的Katsuhiko Hayashi 等人從小鼠的iPS細(xì)胞中培育出卵子（體內(nèi)需要5天時(shí)間），并使其體外受精后產(chǎn)下健康后代。

最新這項(xiàng)研究則是在其基礎(chǔ)上，進(jìn)一步擴(kuò)展了他們的培養(yǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從整個(gè)胚胎干細(xì)胞到卵母細(xì)胞分化的過(guò)程，這個(gè)階段在體內(nèi)大約需要30天時(shí)間。

Hayashi等人從任何一種干細(xì)胞類型開(kāi)始，首先通過(guò)誘導(dǎo)幾個(gè)基因生成PGC樣細(xì)胞（PGC-like），然后將其與雌性性腺體細(xì)胞混合，創(chuàng)造出了體外“重組卵巢”。這些細(xì)胞會(huì)逐漸失去PGC標(biāo)志表達(dá)，開(kāi)始表達(dá)卵母細(xì)胞標(biāo)記。

在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)了三周后，研究人員觀察到了減數(shù)分裂前期的初級(jí)卵母細(xì)胞，這一階段的一個(gè)關(guān)鍵要素在于添加一種雌激素抑制劑，令早期階段的卵母細(xì)胞體外形成卵巢卵泡。

研究人員再在培養(yǎng)基中加入促卵泡素和另外兩種因子，這樣細(xì)胞會(huì)分離出毛囊樣結(jié)構(gòu)，卵母細(xì)胞繼續(xù)生長(zhǎng)11天，組裝出全尺寸生發(fā)泡卵母細(xì)胞。在第三階段，成熟培養(yǎng)基中培養(yǎng)了一天的生發(fā)泡卵母細(xì)胞就會(huì)成為減數(shù)分裂-捕獲卵母細(xì)胞。

Albertini認(rèn)為，“這一研究最終克服了體細(xì)胞環(huán)境下雌性生殖細(xì)胞發(fā)育的一個(gè)關(guān)鍵障礙”，似乎與胚胎微環(huán)境細(xì)胞之間的相互作用在移植過(guò)程中并不需要。

這項(xiàng)研究一共完成了三次單獨(dú)的培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，獲得了58個(gè)重組卵巢，和3,198個(gè)生發(fā)泡卵母細(xì)胞，其中28.9%能成熟進(jìn)入減數(shù)分裂II階段。

“最令我感到驚訝的就是當(dāng)我在重組卵巢中看到一叢次級(jí)卵泡和美麗的毛囊結(jié)構(gòu)時(shí)，”Hayashi表示。

接下來(lái)為了檢測(cè)這些卵母細(xì)胞的質(zhì)量，研究人員分析了它們的染色體，其中78%具有正確數(shù)量的染色體。之后采用RNA測(cè)序方法，研究人員觀察比對(duì)了體內(nèi)卵母細(xì)胞和培養(yǎng)皿來(lái)源的卵母細(xì)胞的表達(dá)情況，結(jié)果表明有424個(gè)基因出現(xiàn)了或高或低的表達(dá)變化，尤其是線粒體功能的基因。

最后研究人員又將這些卵母細(xì)胞與野生小鼠精子進(jìn)行體外受精，移植到雌鼠體內(nèi)，培養(yǎng)出了健康的，能正常發(fā)育的小鼠，不過(guò)它們相對(duì)于野生型小鼠體質(zhì)弱一些。

“體外培養(yǎng)卵母細(xì)胞的質(zhì)量有一些變化，因?yàn)槿嗽炻涯讣?xì)胞只有3.5%能生成小鼠，而體內(nèi)的成功率則為60%，”Hayashi說(shuō)。

但是最后生成的小鼠都很健康，也發(fā)育成了成鼠，不過(guò)目前要說(shuō)應(yīng)用到臨床還言之過(guò)早，“我們?nèi)匀恍枰M(jìn)行更多的小鼠和非人類靈長(zhǎng)類生物的基礎(chǔ)研究?！?/p>

另外需要注意的是，這一技術(shù)的局限性在于需要來(lái)自小鼠的性腺體細(xì)胞，這會(huì)阻礙人類卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)的可能性。

克隆新文章

假如我會(huì)克隆

假如我會(huì)克隆，我想克隆一個(gè)地球，把人類分一半到另一個(gè)地球上生存；假如我會(huì)克隆，我想克隆許許多多個(gè)森林，來(lái)阻擋沙塵暴防止水土流失；假如我會(huì)克隆，我想克隆一個(gè)我，幫我分擔(dān)一些事情；假如我會(huì)克隆，我一定要克隆許許多多人體的各個(gè)部位器管，去救助那些需要它的人。
現(xiàn)在這個(gè)時(shí)代，出事故、得病的人特別多。有的人病情很?chē)?yán)重，需要移植肝臟、腎臟、眼角膜之類的器官，而這些器官又極其缺乏 ，病人需要長(zhǎng)時(shí)間等待有好心人捐贈(zèng)合適自己的器官。有些沒(méi)有錢(qián)或等不到合適器官的病人，只能眼睜睜地在那等死。這是多么殘忍的事情?。?
假如我會(huì)克隆，我一定要克隆好多人體器官，讓每一個(gè)需要移植器官的人都重新獲得健康。這樣，就不會(huì)有那么多的人死掉，就不會(huì)有那么多的哭泣聲，就不會(huì)有那么多的悲傷和痛苦。換來(lái)的是一陣陣的喜悅，一張張的笑臉和一個(gè)個(gè)幸福美滿的家庭。
我想，這樣可以讓世界變得美好，讓人變得快樂(lè)，不管有多少困難，我們也要攻克它，因?yàn)槲矣X(jué)得非常值得。

地球，是我們?nèi)祟愘囈陨娴膿u籃。我們?nèi)祟愲x不開(kāi)她?？赡阒绬?？地球磁場(chǎng)強(qiáng)度正以每100年5%的比例在繼續(xù)縮小，以這個(gè)速度推測(cè)，地球磁場(chǎng)將在未來(lái)2000年內(nèi)消失。在地球磁場(chǎng)消失的那段時(shí)間，地球大氣將被太陽(yáng)風(fēng)吹走，地球家園將會(huì)成為像火星一樣的不毛之地。那時(shí)，人們的生命將受到威脅。

當(dāng)我得知這些消息后，我多么希望我會(huì)克隆?。≡诘貧ぶ刑崛∧苁谷f(wàn)物生長(zhǎng)的“基因”和“細(xì)胞”，在太陽(yáng)系中克隆出一個(gè)與地球完全相同的星球。但我并不滿足，我還要在銀河系的其它星系中克隆出一個(gè)地球。

克隆出的地球是原本地球最好的一面——有綠發(fā)似的森林、藍(lán)帶似的大海、彩球似的土地，還有許多動(dòng)植物。并且，我要把瀕危動(dòng)植物多克隆些。同時(shí)，我也會(huì)把地球上的自然景觀和人文景觀也“搬”到克隆出的地球上，使她十全十美、天衣無(wú)縫。

現(xiàn)在，隨著人類對(duì)各門(mén)技術(shù)的掌握，人類這個(gè)共同的愿望是很有可能實(shí)現(xiàn)的。但是，我們?nèi)砸Ｗo(hù)地球。假如磁場(chǎng)不消失，隨著人類的破壞，地球也會(huì)“自毀”。如果這樣下去，克隆10個(gè)、100個(gè)、1000個(gè)，甚至更多的地球，那也不夠。

我相信，人類一定會(huì)克隆出另一個(gè)地球。但是，我們要牢記——這個(gè)地球，只有一個(gè)

人工授精和試管嬰兒是一回事嗎

分類: 生活 >> 育兒
解析:

不是一回事,

一、什么是“試管嬰兒”？

體外受精技術(shù)（IVF）俗稱“試管嬰兒”（test·tube baby），目前是世界上最廣為

采用的生殖輔助技術(shù)?！霸嚬軏雰骸辈⒉皇钦嬲谠嚬芾镩L(zhǎng)大的嬰兒，而是從卵巢內(nèi)取出幾

個(gè)卵子，在實(shí)驗(yàn)室里讓它們與男方的 *** 結(jié)合，形成胚胎，然后轉(zhuǎn)移胚胎到子宮內(nèi)，使之在

媽媽的子宮內(nèi)著床，妊娠。正常的受孕需要 *** 和卵子在輸卵管相遇，二者結(jié)合，形成受精

卵，然后受精卵再回到子宮腔，繼續(xù)妊娠。所以“試管嬰兒”可以簡(jiǎn)單地理解成由于實(shí)驗(yàn)室

的試管代替了輸卵管的功能而稱為“試管嬰兒”。盡管體外受精原用于治療由輸卵管阻塞引

起的不孕癥，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)體外受精對(duì)由于宮內(nèi)膜異位癥（endometriosis）， *** 異常（數(shù)目

異常或形態(tài)異常）引起的不孕癥，甚至原因不明性不孕癥都有所幫助。研究顯示一個(gè)周期治

療后的妊娠率在40％左右，出生率稍微低一點(diǎn)。

二、“試管嬰兒”技術(shù)是如何發(fā)展起來(lái)的？

試管嬰兒的研究有著漫長(zhǎng)的歷史，早在40年代，科學(xué)家就開(kāi)始在動(dòng)物身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，1947年英國(guó)Nature雜志就報(bào)告了將兔卵回收轉(zhuǎn)移到別的兔體內(nèi)，借腹生下的幼兔的實(shí)驗(yàn)。1959年美籍華人生物學(xué)家張民覺(jué)把從兔子交配后回收的 *** 和卵子在體外受精結(jié)合，而且他還將受精卵移植到別的兔子的輸卵管內(nèi)，借腹懷胎，生出正常的幼兔。成功地完成兔子體外受精實(shí)驗(yàn)使張民覺(jué)成為體外受精研究的先驅(qū)。他的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果為后來(lái)人的體外受精和試管嬰兒研究打下了良好的基礎(chǔ)。

1978年7月25日世界第一例試管嬰兒Louis Brown在英國(guó)誕生。IVF的最早階段妊娠成功率只有2.94％。1980年6月澳大利亞第一例試管嬰兒妊娠成功。1981年11月以前英國(guó)及澳大利亞共誕生15例。1981年12月美國(guó)出生第一例?，F(xiàn)在全世界范圍內(nèi)已出生1萬(wàn)例以上，妊娠成功率都有迅速的提高,妊娠率提高到20-30%。對(duì)輸卵管因素不孕癥治療所寄托的希望已由60、70年代的輸卵管顯微成形手術(shù)轉(zhuǎn)移到IVF-ET技術(shù)上。當(dāng)然這兩種治療的選擇還要根據(jù)患者的具體情況。我國(guó)在這方面的工作相對(duì)起步較晚，1985年我國(guó)臺(tái)灣省出生第1例試管嬰兒，1986年香港也出生1例。大陸首例試管嬰兒于1988年3月10日誕生，目前已經(jīng)十多歲了，聰明、健康。她的母親是一位38歲、原發(fā)不孕20年、雙側(cè)輸卵管不通的患者。湖南醫(yī)科大學(xué)、中山醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)研究中心等都相繼研究成功。 到目前為止國(guó)內(nèi)已有上百家醫(yī)療機(jī)構(gòu)開(kāi)展了IVF-ET，但所做病例還不算多，其臨床妊娠成功率都達(dá)到20％上下。在新技術(shù)方面，山東省醫(yī)院報(bào)道我國(guó)首例配子子宮腔內(nèi)移植妊娠成功，于1992年5月分娩。中山醫(yī)科大學(xué)進(jìn)行顯微操作卵細(xì)胞漿內(nèi)單 *** 注射（ICSI）試管嬰兒于1996年4月誕生，這些成功都標(biāo)志著我國(guó)大陸的體外受精，胚胎移植正在向前邁進(jìn)。

三、“試管嬰兒”的進(jìn)展有哪些？

體外授精胚胎移植（俗稱第一代）：因人而異，經(jīng)過(guò)用不同方案的促排卵藥，待卵子成熟時(shí)在B超引導(dǎo)下經(jīng) *** 將卵子取出與其丈夫的 *** （經(jīng)過(guò)處理）放在培養(yǎng)皿里授精發(fā)育成胚胎，然后置入女方的子宮里。全部過(guò)程手術(shù)費(fèi)及藥費(fèi)約15000元。

體外顯微授精胚胎移植技術(shù)（俗稱第二代）適用于極度少精，弱精患者，用以上的方式（俗稱第一代）不能體外授精的，可用顯微注射技術(shù)將 *** 注入卵母細(xì)胞胞漿內(nèi)幫助授精。對(duì)于男方無(wú) *** 的可通過(guò)附睪抽吸或者睪丸活檢技術(shù)采集 *** ，借助顯微技術(shù)得到屬于自己的孩子，不要盲目接受別人的供精，但男方必須先取血檢查有無(wú)染色體模型異常，以避免遺傳病傳給子代。即使這樣，一些小的基因缺失仍不能檢出，因而顯微注射技術(shù)在助孕同時(shí)有可能子代有遺傳病的發(fā)生。全部過(guò)程手術(shù)費(fèi)及藥費(fèi)約18000元---20000元。此項(xiàng)技術(shù)的成功率45%--50%。

胚胎篩選預(yù)防遺傳病(俗稱第三代)將有遺傳病的夫婦通過(guò)體外授精發(fā)育成的胚胎進(jìn)行篩選，將沒(méi)有遺傳病基因的胚胎移植到女方的子宮里。此項(xiàng)技術(shù)的手術(shù)費(fèi)及藥費(fèi)約20000元-30000元。

冷凍儲(chǔ)存胚胎：如果一個(gè) *** 周期得到多個(gè)卵，并在體外授精、分裂，形成多個(gè)胚胎，移植后剩余質(zhì)量好的胚胎，可以冷凍貯存。如果這個(gè)周期未獲妊娠，可以在以后的自然周期解凍移植。自然周期內(nèi)分泌環(huán)境利于胚胎植入，但凍融對(duì)胚胎是一損傷，生命力較新鮮胚胎為差。

四、哪種情況適合做“試管嬰兒”？

體外授精胚胎移植技術(shù)的目的是幫助不孕患者得到一個(gè)健康、聰明的孩子，必須遵循優(yōu)

生優(yōu)育的原則。因此，想要做試管嬰兒的男女雙方必須身心健康，無(wú)遺傳性疾病，女方年齡

一般不超過(guò)40歲，男方不超過(guò)55歲。因?yàn)榕侥挲g過(guò)大，自然受孕后懷孕后流產(chǎn)率高，胎兒

畸形發(fā)生可能性也比年輕者大，妊娠期合并癥增加，作試管嬰兒的大齡不孕婦女除了同樣存

在以上的問(wèn)題外，在促排卵時(shí)常常反應(yīng)不好，在第一階段被迫放棄治療，卵子的質(zhì)量相對(duì)差

，妊娠率低，不容易成功。試管嬰兒的適應(yīng)癥包括：

1．雙側(cè)輸卵管不通：無(wú)論是炎癥、結(jié)核或子宮內(nèi)膜異位癥導(dǎo)致的卵管梗阻或蠕動(dòng)能力差

、先天性的輸卵管缺如還是宮外孕等原因?qū)е侣压芮谐咕褵o(wú)法相遇，試管嬰兒技術(shù)為

這些患者架起了一座橋梁。可以說(shuō)雙側(cè)輸卵管不通是“試管嬰兒”的絕對(duì)適應(yīng)癥。

2．免疫性不孕： *** 經(jīng)過(guò)洗滌，在體外授精，避免免疫因素干擾。

3．男性因素： *** 經(jīng)洗滌濃縮后，在體外培養(yǎng)下可以明確是否有授精能力。

4．不明原因性不孕：在目前的檢查條件下未找到明顯的病因，經(jīng)其它治療沒(méi)有成功的患

者，可以應(yīng)用體外授精胚胎移植技術(shù)獲得約25%的妊娠率。

五、患者就診前的準(zhǔn)備工作

首先要明確不孕的病因，了解是否適合做“試管嬰兒”。就診時(shí)最好攜帶過(guò)去檢查及治

療的資料及證明，以免浪費(fèi)時(shí)間做重復(fù)檢查。資料包括：

1． 輸卵管通暢性檢查的報(bào)告：子宮輸卵管碘油造影的X光片、B超下通液的報(bào)告或腹腔

鏡檢查或開(kāi)腹手術(shù)的醫(yī)院證明均可。

2． 是否排卵的檢查：一年內(nèi)的子官內(nèi)膜病理報(bào)告和近期三個(gè)月的基礎(chǔ)體溫單。

3． 近半年來(lái)丈大的 *** 常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢查報(bào)告。

4． 夫婦雙方乙型肝炎表面抗原抗體、e抗原抗體和核心抗體，丙肝抗體，肝功能、血

型化驗(yàn)報(bào)告，女方血沉、結(jié)核菌素試驗(yàn)；血清愛(ài)滋病毒抗體。

上述資料齊全后，可到不孕癥治療中心就診，正式進(jìn)入周期前，在預(yù)期月經(jīng)來(lái)潮前十

天就診，再次婦科檢查，進(jìn)行試驗(yàn)移植，探測(cè)子宮腔深度及移植胚胎時(shí)導(dǎo)管方向。

六、“試管嬰兒”在試管里“住”多久？

卵子取出后，與 *** 在試管內(nèi)共同孵育，每個(gè)卵子約需10萬(wàn)條 *** 。受精后，受精卵分

裂形成早早期胚胎，即2～8個(gè)分裂球時(shí)即可進(jìn)行胚胎移植（ET），此時(shí)約在采卵后48小時(shí)，

此時(shí)間也可根據(jù)具體情況稍加以變動(dòng)，如推后一天，這時(shí)也可能更利于優(yōu)選胚胎。如果過(guò)早

，宮腔內(nèi)環(huán)境反而可能不利于接受胚胎。一般在 *** 周期的前一周期，在門(mén)診進(jìn)行試驗(yàn)移植

，以了解子宮的方位，子宮頸和子宮體間的角度及子官腔長(zhǎng)度，并對(duì)子宮頸稍加擴(kuò)張。移植

時(shí)消毒外陰后，窺陰器暴露宮頸，擦凈，再次用培養(yǎng)液擦子宮頸和穹窿及子宮頸管，將子宮

頸管內(nèi)粘液盡量去凈。動(dòng)作應(yīng)盡量輕柔以減少對(duì)子宮肌肉的 *** 。用特殊的移植管注入胚胎

。進(jìn)入宮腔，于距宮底0.5cm處注入胚胎，等待1分鐘后，將頭轉(zhuǎn)動(dòng)90°以甩掉未能滴下的一

滴液體，再將導(dǎo)管緩慢撤出。導(dǎo)管取出后還要在顯微鏡下檢查胚胎有未帶出。移植后患者可

以仰臥，臀部抬高，子宮很前屈者也可采取俯臥位，目的是使注入的胚胎停留在子宮腔的上

方。靜臥約3～6小時(shí)，可以排尿，避免尿液滯留。移植當(dāng)日注射HCG5000國(guó)際單位及黃體酮

30mg，以后常規(guī)每日注射黃體酮，如14天后尿HCG陰性即停止注射，妊娠者繼續(xù)直到B超可見(jiàn)

胎心后再逐步減量。對(duì)卵泡過(guò)多，可能致成卵巢過(guò)度 *** 綜合征者，不宜用HCG。

七、做“試管嬰兒”時(shí)丈夫需要做什么？

在準(zhǔn)備做試管嬰兒前數(shù)月，丈夫應(yīng)戒煙戒酒，保持生活有規(guī)律，如有生殖系統(tǒng)炎癥需積

極治療。進(jìn)入治療周期后，一般在患者月經(jīng)來(lái)潮第8天，其丈夫需排精一次，送生殖中心檢

查，然后禁欲，直至取卵日， *** 在體內(nèi)存留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短均會(huì)影響 *** 質(zhì)量。月經(jīng)周期

第8天起，丈夫開(kāi)始服強(qiáng)的松，每日上午半片，下午一片，直至取卵日。同時(shí)連服3～5天氟

哌酸。女性不孕患者取出卵子后男方即可采集 *** 。首先用清水洗凈雙手、 *** 、外陰等，

用消毒毛巾或沙布擦干。然后 *** 法留取 *** ，注意所給玻璃小杯為無(wú)菌消毒過(guò)，留取時(shí)不

要觸摸緣及杯內(nèi)。如果 *** 法采精困難，請(qǐng)告訴醫(yī)生，無(wú)法采集者則不能做試管嬰兒。最好

在進(jìn)入治療周期前應(yīng)先練習(xí) *** 法采集 *** ，以免臨時(shí)因過(guò)度緊張而導(dǎo)致取精失敗。目前卵

子冷凍技術(shù)尚未過(guò)關(guān)，想要在臨床應(yīng)用還需要一段時(shí)間，因此如果取精失敗將導(dǎo)致放棄該周

期的治療。

八、“試管嬰兒”的成功率和流產(chǎn)率是多少？

“試管嬰兒”成功率在世界范圍內(nèi)逐漸提高，平均30～40％左右，有的中心報(bào)告成功率

50%。這是符合自然規(guī)律的，因?yàn)槟贻p已婚婦女正常性生活一個(gè)月懷孕率不超過(guò)30％。由于

此項(xiàng)治療花費(fèi)大，藥品進(jìn)口價(jià)格昂貴，每個(gè)周期約需花費(fèi)8000～10000元，其余手術(shù)費(fèi)、實(shí)

驗(yàn)室材料消耗及操作費(fèi)用等需花費(fèi)6000～10000元左右，而且繼續(xù)提高成功率比較困難，患

者決定進(jìn)行這項(xiàng)治療，除了作好經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)備，還應(yīng)充分理解治療結(jié)局，與醫(yī)護(hù)人員配合。

“試管嬰兒”發(fā)生流產(chǎn)或胚胎宮內(nèi)停育的可能比自然妊娠高。如經(jīng)證實(shí)，應(yīng)及時(shí)考慮終

止妊娠，避免大量出血及感柒。因每次移植多個(gè)胚胎，多胎發(fā)生率也高，多胎妊娠易有并發(fā)

癥，也易發(fā)生早產(chǎn)，三胞胎以上，原則上應(yīng)行減胎術(shù)。但減胎手術(shù)有10％的機(jī)會(huì)造成全部胚

胎流產(chǎn)。

如患者輸卵管未完全堵塞，移植入宮腔胚胎可能流入輸卵管內(nèi)發(fā)生宮外孕，有時(shí)甚至發(fā)

生宮內(nèi)合并宮外妊娠，應(yīng)予以高度重視，及早診治，以免發(fā)生大出血等危險(xiǎn)。

任何自然妊娠中發(fā)生的胎兒畸形均可發(fā)生在“試管嬰兒”中，但畸形率不高于自然妊娠。

九、世界試管嬰兒誕生記錄

1978．7．25 英國(guó) 女 世界第一個(gè)試管嬰兒

1978．10．3 印度 女 印度第一個(gè)

1979．1．14 英國(guó) 男 第一個(gè)男性嬰兒

1979．6．23 澳洲 女 澳洲第一個(gè)

1980．6．6 澳洲 一男一女 首例試管嬰兒雙胞胎

1981．10．19 英國(guó) 女 第一個(gè)黑白混血兒試管嬰兒

1981．12．28 美國(guó) 女 美國(guó)第一個(gè)

1982．1．20 希臘 女 希臘第一個(gè)

1982．2．24 法國(guó) 女 法國(guó)第一個(gè)

1982．6．25 英國(guó) 女 全國(guó)第一個(gè)試管嬰兒的母親再度出生試管

嬰兒

1982．9．22 以色列 女 以色列第一個(gè)

1982．9．27 瑞典 女 瑞典第一個(gè)

1983．5．20 新加坡 男 東南亞第一個(gè)試管嬰兒

1983．6．8 澳洲 二女一男 首例三胞胎

1984．1．16 澳洲 四男 首例四胞胎

1985．4．16 中國(guó)臺(tái)灣 男 臺(tái)灣首例試管嬰兒

法律沒(méi)有禁止未婚者進(jìn)行人工受精，所以未婚可以人工受精生子，這是公民的權(quán)利。

神奇的克隆

“克隆”是從英文“clone”音譯而來(lái)，在生物學(xué)領(lǐng)域有3個(gè)不同層次的含義。

1．在分子水平，克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)。含義是將某一特定DNA片斷通過(guò)重組DNA技術(shù)插入到一個(gè)載體(如質(zhì)粒和病毒等)中，然后在宿主細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制所得到的大量完全相同的該DNA片斷的“群體”。

2．在細(xì)胞水平，克隆實(shí)質(zhì)由一個(gè)單一的共同祖先細(xì)胞分裂所形成的一個(gè)細(xì)胞群體。其中每個(gè)細(xì)胞的基因都相同。比如，使一個(gè)細(xì)胞在體外的培養(yǎng)液中分裂若干代所形成的一個(gè)遺傳背景完全相同的細(xì)胞集體即為一個(gè)細(xì)胞克隆。又如，在脊椎動(dòng)物體內(nèi)，當(dāng)有外源物(如細(xì)菌或病毒)侵入時(shí)，會(huì)通過(guò)免疫反應(yīng)產(chǎn)生特異的識(shí)別抗體。產(chǎn)生某一特定抗體的所有漿細(xì)胞都是由一個(gè)B細(xì)胞分裂而成，這樣的一個(gè)漿細(xì)胞群體也是一個(gè)細(xì)胞克隆。細(xì)胞克隆是一種低級(jí)的生殖方式－無(wú)性繁殖，即不經(jīng)過(guò)兩性結(jié)合，子代和親代具有相同的遺傳性。生物進(jìn)化的層次越低，越有可能采取這種繁殖方式。

3．在個(gè)體水平，克隆是指基因型完全相同的兩個(gè)或更多的個(gè)體組成的一個(gè)群體。比如，兩個(gè)同卵雙胞胎即為一個(gè)克?。∫?yàn)樗ㄋ﹤儊?lái)自同一個(gè)卵細(xì)胞，所以遺傳背景完全一樣。按此定義，“多利”并不能說(shuō)成是一個(gè)克??！因?yàn)椤岸嗬敝皇枪聠蔚囊粋€(gè)。只有當(dāng)那些英國(guó)胚胎學(xué)家能將兩個(gè)以上完全相同的細(xì)胞核移植到兩個(gè)以上完全相同的去核卵細(xì)胞中，得到兩個(gè)以上遺傳背景完全相同的“多利”時(shí)才能用克隆這個(gè)詞來(lái)描述。所以在那篇發(fā)表于1997年2月出版在《Nature》雜志上的轟動(dòng)性論文中，作者并沒(méi)有把“多利”說(shuō)成是一個(gè)克隆。

另外，克隆也可以做動(dòng)詞用，意思是指獲得以上所言DNA、細(xì)胞或個(gè)體群體的過(guò)程。

二、克隆技術(shù)

1．DNA克隆

現(xiàn)在進(jìn)行DNA克隆的方法多種多樣，其基本過(guò)程如下圖所示(未按比例)

可見(jiàn)，這樣得到的DNA可以應(yīng)用于生物學(xué)研究的很多方面，包括對(duì)特異DNA的堿基順序的分析和處理，以及生物技術(shù)工業(yè)中有價(jià)值蛋白質(zhì)的大量生產(chǎn)等等。

2．生物個(gè)體的克隆

(1)植物個(gè)體的克隆

在20世紀(jì)50年代，植物學(xué)家用胡蘿卜為模型材料，研究了分化的植物細(xì)胞中遺傳物質(zhì)是否丟失問(wèn)題，他們驚奇地發(fā)現(xiàn)，從一個(gè)單一已經(jīng)高度分化的胡蘿卜細(xì)胞

可以發(fā)育形成一棵完整的植株!由此，他們認(rèn)為植物細(xì)胞具有全能性。從一棵胡蘿卜中的兩個(gè)以上的體細(xì)胞發(fā)育而成的胡蘿卜群體的遺傳背景完全一樣，故為一個(gè)克隆。如此的植物的克隆過(guò)程是一個(gè)完全的無(wú)性繁殖過(guò)程!

(2)動(dòng)物個(gè)體的克隆

① “多利”的誕生

1997年2月27日英國(guó)愛(ài)丁堡羅斯林(Roslin)研究所的伊恩·維爾莫特科學(xué)研究小組向世界宣布，世界上第一頭克隆綿羊“多利”(Dolly)誕生，這一消息立刻轟動(dòng)了全世界。

“多莉”的產(chǎn)生與三只母羊有關(guān)。一只是懷孕三個(gè)月的芬蘭多塞特母綿羊，兩只是蘇格蘭黑面母綿羊。芬蘭多塞特母綿羊提供了全套遺傳信息，即提供了細(xì)胞核（稱之為供體）；一只蘇格蘭黑面母綿羊提供無(wú)細(xì)胞核的卵細(xì)胞；另一只蘇格蘭黑面母綿羊提供羊胚胎的發(fā)育環(huán)境——子宮，是“多莉”羊的“生”母。其整個(gè)克隆過(guò)程簡(jiǎn)述如下：

從芬蘭多塞特母綿羊的乳腺中取出乳腺細(xì)胞，將其放入低濃度的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)液中，細(xì)胞逐漸停止了分裂，此細(xì)胞稱之為供體細(xì)胞；給一頭蘇格蘭黑面母綿羊注射促性腺素，促使它排卵，取出未受精的卵細(xì)胞，并立即將其細(xì)胞核除去，留下一個(gè)無(wú)核的卵細(xì)胞，此細(xì)胞稱之為受體細(xì)胞；利用電脈沖的方法，使供體細(xì)胞和受體細(xì)胞發(fā)生融合，最后形成了融合細(xì)胞，由于電脈沖還可以產(chǎn)生類似于自然受精過(guò)程中的一系列反應(yīng)，使融合細(xì)胞也能象受精卵一樣進(jìn)行細(xì)胞分裂、分化，從而形成胚胎細(xì)胞；將胚胎細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一只蘇格蘭黑面母綿羊的子宮內(nèi)，胚胎細(xì)胞進(jìn)一步分化和發(fā)育，最后形成一只小綿羊。出生的“多莉”小綿羊與多塞特母綿羊具有完全相同的外貌。

一年以后，另一組科學(xué)家報(bào)道了將小鼠卵丘細(xì)胞(圍繞在卵母細(xì)胞外周的高度分化細(xì)胞)的細(xì)胞核移植到去除了細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中得到20多只發(fā)育完全的小鼠。如呆“多利”因?yàn)橹挥幸恢唬€不夠叫做克隆羊的話，這些小鼠

就是名副其實(shí)的克隆鼠了。

② 通過(guò)細(xì)胞核移植克隆小鼠的基本過(guò)程

在本實(shí)驗(yàn)中，卵丘細(xì)胞是經(jīng)如下過(guò)程得到的：通過(guò)連續(xù)幾次注射絨毛膜促性腺激素，使雌鼠誘導(dǎo)成高產(chǎn)卵量狀態(tài)。然后從雌鼠輸卵管中收集卵丘細(xì)胞與卵母細(xì)胞的復(fù)合體。經(jīng)透明質(zhì)酸處理使卵丘細(xì)胞散開(kāi)。選擇直徑為10－12微米的卵丘細(xì)胞用作細(xì)胞核供體（前期實(shí)驗(yàn)表明，若用直徑更小或更大的卵丘細(xì)胞的細(xì)胞核，經(jīng)過(guò)細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞很少發(fā)育到8細(xì)胞期）。所選擇的卵丘細(xì)胞保持在一定的溶液環(huán)境中，在3小時(shí)內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞核移植（與此不同的是，在獲得“多利”時(shí)用作細(xì)胞核供體的乳腺細(xì)胞先在培養(yǎng)液中傳代了3－6次）

卵母細(xì)胞（一般處于減數(shù)分裂中期 II ）通過(guò)與上面描述類似的方法，從不同種的雌鼠中收集。在顯微鏡下小心地用直徑大約7微米的細(xì)管取出卵母細(xì)胞的細(xì)胞核，盡量不取出細(xì)胞質(zhì)。同樣小心取出卵丘細(xì)胞的細(xì)胞核，也盡量去除所帶的細(xì)胞質(zhì)（通過(guò)使取出的細(xì)胞核在玻璃管中往復(fù)運(yùn)動(dòng)數(shù)次，以去除所帶的少量的細(xì)胞質(zhì)）。在細(xì)胞核被取出后5分鐘之內(nèi)，直接注射到已經(jīng)去除了細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中。進(jìn)行了細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞先放在一種特制的溶液中1－6小時(shí)，然后加入二價(jià)的鍶離子（Sr2+）和細(xì)胞分裂抑素B。前者使卵母細(xì)胞激活，后者抑制極體的形成和染色體的排除。再取出處理過(guò)的卵母細(xì)胞，放在沒(méi)有鍶和細(xì)胞分裂抑素B的特制的溶液中使細(xì)胞分裂形成胚胎。

不同階段的胚胎（從2細(xì)胞期到胚泡期）被分別植入幾天前與已經(jīng)結(jié)扎雄鼠交配過(guò)的假孕母鼠的輸卵管或子宮中發(fā)育。發(fā)育完全的胎兒鼠在大約19天后通過(guò)手術(shù)取出。

目前胚胎細(xì)胞核移植克隆的動(dòng)物有小鼠、兔、山羊、綿羊、豬、牛和猴子等。在中國(guó)，除猴子以外，其他克隆動(dòng)物都有，也能連續(xù)核移植克隆山羊，該技術(shù)比胚胎分割技術(shù)更進(jìn)一步，將克隆出更多的動(dòng)物。因胚胎分割次數(shù)越多，每份細(xì)胞越少，發(fā)育成的個(gè)體的能力越差。體細(xì)胞核移植克隆的動(dòng)物只有一個(gè)，就是“多利”羊。

三、克隆技術(shù)的福音

1． 克隆技術(shù)與遺傳育種

在農(nóng)業(yè)方面，人們利用“克隆”技術(shù)培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病蟲(chóng)害的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種，大大提高了糧食產(chǎn)量。在這方面我國(guó)已邁入世界最先進(jìn)的前列。

2． 克隆技術(shù)與瀕危生物保護(hù)

克隆技術(shù)對(duì)保護(hù)物種特別是珍稀、瀕危物種來(lái)講是一個(gè)福音，具有很大的應(yīng)用前景。從生物學(xué)的角度看，這也是克隆技術(shù)最有價(jià)值的地方之一。

3． 克隆技術(shù)與醫(yī)學(xué)

在當(dāng)代，醫(yī)生幾乎能在所有人類器官和組織上施行移植手術(shù)。但就科學(xué)技術(shù)而言，器官移植中的排斥反應(yīng)仍是最為頭痛的事。排斥反應(yīng)的原因是組織不配型導(dǎo)致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供給“原版人”，作器官移植之用，則絕對(duì)沒(méi)有排斥反應(yīng)之慮，因?yàn)槎呋蛳嗯?，組織也相配。問(wèn)題是，利用“克隆人”作為器官供體合不合乎人道？是否合法？經(jīng)濟(jì)是否合算？

克隆技術(shù)還可用來(lái)大量繁殖有價(jià)值的基因，例如，在醫(yī)學(xué)方面，人們正是通過(guò)“克隆”技術(shù)生產(chǎn)出治療糖尿病的胰島素、使侏儒癥患者重新長(zhǎng)高的生長(zhǎng)激素和能抗多種病毒感染的干撓素，等等。

人類早期胚胎發(fā)育DNA甲基化圖景

人類早期胚胎發(fā)育DNA甲基化圖景——表觀遺傳學(xué)—胚胎發(fā)育系列第1篇

DNA甲基化是一種重要的表觀遺傳修飾在基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)、基因印記的維持、X染色體失活和轉(zhuǎn)座子元件的表達(dá)等一系列生物學(xué)過(guò)程中扮演重要的角色。

哺乳動(dòng)物中最具有戲劇性的表觀組變化發(fā)生在原始生殖細(xì)胞和胚胎植入前的發(fā)育過(guò)程。

為了獲取人類早期胚胎的DNA甲基化圖譜，作者使用全基因組簡(jiǎn)化甲基化測(cè)序（RRBS）和全基因組甲基化測(cè)序（WGBS）技術(shù)對(duì)人類配子和植入前后的 胚胎進(jìn)行了研究。

本研究使用的材料如下：

使用的材料為極體（polar body）、成熟卵母細(xì)胞（oocytes）和第一極體、合子（zygotes）、 2細(xì)胞、4細(xì)胞、8細(xì)胞、桑椹胚（morula）、內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（inner cell mass，ICM）和囊胚階段的滋養(yǎng)層細(xì)胞（trophectoderm cells，TE），此外還有精細(xì)胞。

不同類型細(xì)胞的DNA甲基化水平聚類顯示，不同類型細(xì)胞間有各自獨(dú)特的甲基化特征。

例如：極體和卵母細(xì)間的甲基化狀態(tài)相似，而與其他類型細(xì)胞差別較大；精細(xì)胞甲基化狀態(tài)與其他類型細(xì)胞有明顯的區(qū)別；2細(xì)胞-TE發(fā)育過(guò)程中甲基化狀態(tài)變化比較平穩(wěn)。

在基因體（gene body）層面和不同發(fā)育階段層面，不同類型、發(fā)育時(shí)期細(xì)胞的甲基化轉(zhuǎn)態(tài)變化明顯。

小鼠中甲基化擦除主要發(fā)生在合子-2細(xì)胞過(guò)程，而人類胚胎發(fā)育中去甲基化和甲基化重建又有什么特點(diǎn)呢？不同的基因組區(qū)域的甲基化水平變化是否同步？

對(duì)不同CpG含量的啟動(dòng)子（HCP、ICP、LCP）、CpG島（CGI）、外顯子（Exon）、內(nèi)含子（Intron）、基因（Intragenic）、基因間區(qū)（Intergenic）、轉(zhuǎn)座子元件（細(xì)分為SINE、LINE、LTR）和增強(qiáng)子（Enhancer）的甲基化水平進(jìn)行計(jì)算，繪制動(dòng)態(tài)發(fā)育過(guò)程甲基化水平的變化。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，整體上不同基因組區(qū)域的甲基化動(dòng)態(tài)變化相似，說(shuō)明胚胎發(fā)育過(guò)程中全基因組的甲基化變化趨勢(shì)一致，是一個(gè)統(tǒng)一的過(guò)程。但也能發(fā)現(xiàn)高CpG的區(qū)域如CGI和HCP一直是去甲基化狀態(tài)且甲基化水平相對(duì)穩(wěn)定。

此外，對(duì)第1極體和第2極體的甲基化水平進(jìn)行比較，二者從卵母細(xì)胞取出的過(guò)程是對(duì)甲基化狀態(tài)產(chǎn)生了影響以及二者是否本身就存在較大的甲基化水平的差異。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，第1、2極體和卵母細(xì)胞的甲基化水平差別不大，說(shuō)明從卵母細(xì)胞中擠壓出極體的過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生全基因組甲基化的非對(duì)稱性。

有文獻(xiàn)報(bào)道小鼠中卵母細(xì)胞中non-CpG的DNA甲基化水平，而人類卵母細(xì)胞尚未有相關(guān)報(bào)道。

繪制gene body側(cè)翼non-CpG甲基化曲線發(fā)現(xiàn)，non-CpG甲基化水平較低，gene body的甲基化水平明顯高于側(cè)翼，且整體分布形態(tài)和CpG甲基化模式相似。
不同類型胞嘧啶的甲基化水平存在差異那么，DNA甲基化水平和胞嘧啶的密度是否存在關(guān)系？

胚胎發(fā)育過(guò)程中甲基化發(fā)生了劇烈的變化，那么去甲基化的過(guò)程中父源和母源基因組的甲基化動(dòng)態(tài)如何呢？
使用單細(xì)胞RRBS技術(shù)對(duì)分離出的父源、母源的原核進(jìn)行測(cè)序，并分析了DNA甲基化水平的動(dòng)態(tài)變化。

可見(jiàn)，父源和母源的原核的甲基化動(dòng)態(tài)變化非常的劇烈且并不一致。配子階段精細(xì)胞甲基化水平較卵母細(xì)胞稍高，顯微注射后的數(shù)十個(gè)小時(shí)里發(fā)生了較大的變化，父源和母源原核甲基化水平迅速下降，父源的去甲基化程度更大，最終父源的甲基化水平比母源的要低形成反轉(zhuǎn)，免疫熒光染色也證實(shí)了這一點(diǎn)。

接下來(lái)，對(duì)精細(xì)胞和卵母細(xì)胞的甲基化相似性和差異性進(jìn)行了分析。使用固定長(zhǎng)度區(qū)域（100bp）來(lái)計(jì)算全基因組的tile甲基化水平，并分別對(duì)高甲基化（≥75%）和低甲基化（≤25%）區(qū)域進(jìn)行分析。

分析高甲基化和低甲基化區(qū)域的分布特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，高甲基化區(qū)域顯著富集于SINE和LINE等轉(zhuǎn)座子元件，用于抑制轉(zhuǎn)座元件的轉(zhuǎn)錄活性。而低甲基化區(qū)域富集于HCP、增強(qiáng)子、外顯子和CpG島，用于維持胚胎發(fā)育。
此外，還對(duì)卵母細(xì)胞和精細(xì)胞間的差異甲基化區(qū)域（differentially methylated regions，DMR）進(jìn)行了研究，分別鑒定出了17,473個(gè)精細(xì)胞特異的DMRs和12,145個(gè)卵母細(xì)胞特異的DMRs。

接下來(lái)，對(duì)DNA甲基化與組蛋白修飾間的關(guān)系進(jìn)行了探討。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，胚胎干細(xì)胞和ICM階段H3K27me3區(qū)域通常富含低水平的DNA甲基化，配子和中間的發(fā)育階段同樣存在低甲基化的現(xiàn)象。

隨后，對(duì)基因表達(dá)和DNA甲基化間的關(guān)系進(jìn)行探討。

分別對(duì)基因體和啟動(dòng)子的甲基化水平與基因表達(dá)量間的相關(guān)性進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，基因和啟動(dòng)子的 甲基化水平與基因的表達(dá)量呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系，且發(fā)育后期的負(fù)相關(guān)性越來(lái)越高。這說(shuō)明，在DNA甲基化的擦除和重建的各個(gè)階段，啟動(dòng)子的DNA甲基化仍然會(huì)抑制相關(guān)基因的表達(dá)。

最后，對(duì)DNA甲基化是如何抑制轉(zhuǎn)座子元件的機(jī)制進(jìn)行了探討。以常見(jiàn)的長(zhǎng)散在重復(fù)序列（LINE）和短散在重復(fù)序列（SINE）進(jìn)行了探討。

在不同發(fā)育階段，重復(fù)元件的表達(dá)與DNA甲基化的區(qū)域呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。胚胎發(fā)育早期DNA甲基化被擦除，重復(fù)元件的表達(dá)水平提升，后期DNA甲基化水平重建重復(fù)元件的表達(dá)水平被強(qiáng)烈抑制，維持較低的水平（圖a，c）。此外，Alu、MIR、L1和L2的平均甲基化水平符合全基因組甲基化水平的變化。

本文對(duì)人類早期胚胎不同發(fā)育階段樣本的DNA甲基化水平進(jìn)行了探討，對(duì)DNA甲基化、組蛋白修飾、基因表達(dá)和轉(zhuǎn)座子元件間的關(guān)系進(jìn)行了研究。

人類早期胚胎發(fā)育的各個(gè)階段全基因組的甲基化水平發(fā)生了劇烈的變化，發(fā)生了從去甲基化到甲基化重建的過(guò)程；不同發(fā)育階段的細(xì)胞有其特有的差異甲基化區(qū)域；DNA甲基化與不類型的組蛋白修飾有完全不同的相關(guān)性，說(shuō)DNA甲基化和不同類型的組蛋白修飾各自調(diào)控著一套基因集；轉(zhuǎn)座子元件和DNA甲基化關(guān)系也十分密切，同樣經(jīng)歷了擦除和重建的過(guò)程；另外，DNA甲基化的狀態(tài)同時(shí)影響了基因的表達(dá)，尤其是發(fā)育后期啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化與基因表達(dá)的負(fù)相關(guān)性明顯增強(qiáng)。

總之，該文系統(tǒng)的研究了人類早期胚胎發(fā)育不同階段的DNA甲基化情況，首次展示了人類早期胚胎的表觀圖景，為以后深入研究胚胎發(fā)育機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。

The DNA methylation landscape of human early embryos. NATURE. 2014. doi:10.1038/nature13544

本文地址:http://www.mcys1996.com/jiankang/289643.html.

聲明： 我們致力于保護(hù)作者版權(quán)，注重分享，被刊用文章因無(wú)法核實(shí)真實(shí)出處，未能及時(shí)與作者取得聯(lián)系，或有版權(quán)異議的，請(qǐng)聯(lián)系管理員，我們會(huì)立即處理，本站部分文字與圖片資源來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)載是出于傳遞更多信息之目的,若有來(lái)源標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益，請(qǐng)立即通知我們(管理員郵箱：douchuanxin@foxmail.com)，情況屬實(shí)，我們會(huì)第一時(shí)間予以刪除，并同時(shí)向您表示歉意,謝謝!

上一篇: 梨狀肌綜合征會(huì)對(duì)子宮內(nèi)膜厚有危害嗎

下一篇: 一種感冒藥竟然能夠抗癌癥！