【研究新知】不孕症的未來希望,以人類皮膚細胞製造功能性卵子

美國奧勒岡健康與科學大學研究團隊首次以皮膚細胞成功培養出具生殖潛能的卵子,並能透過體外受精形成早期胚胎,為因年齡、化療或其他原因導致不孕的女性帶來新希望。這項成果刊登於《Nature Communications》,雖仍處實驗階段,預估至少需十年才能進入臨床,但已被視為解決不孕症的重要里程碑,同時也引發「設計嬰兒」等倫理爭議。

以不孕症患者體細胞產生功能性卵子

美國奧勒岡健康與科學大學(OHSU)研究團隊完成一項獨特的概念性實驗,透過將皮膚細胞轉化為能夠產生早期人類胚胎的卵子,為治療不孕症開啟另一個可能。

這項研究成果,為體外配子發生(in vitro gametogenesis,IVG),也就是利用先進的分子生物技術,從皮膚細胞等體內其他細胞類型中,培育出人工實驗室的精子和卵子,提供一種潛在途徑,未來可用來治療因為高齡、先前接受化療或是其他原因而無法產生可用卵子的不孕婦女,讓她們也能如願生兒育女。

這篇論文於2025年9月30日刊登在《Nature Communications》(自然通訊)期刊。作者表示,除了為數百萬名因缺乏卵子或精子而無法生育的人帶來希望外,她們這項突破性研究,還可以讓同性伴侶擁有和雙方都有遺傳關係的孩子。

不過她也表示,她們這項研究還停留在實驗性質階段,還有很多問題要克服,預計至少還需要十年的進一步研究,才能確認是否安全或有效,再進入人體試驗階段。儘管如此,她認為這項初步研究成果,可望成為解決不孕症問題的一個里程碑。

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功能性卵子生成解密:體細胞核移植

他們把這項技術稱為「有絲分裂」,也就是生物學中已知的兩種主要細胞分裂過程的組合。有絲分裂從一個細胞產生兩個基因完全相同的細胞,這是任何生物體細胞生長的基礎。

研究人員解釋,減數分裂和有性生殖中的精子和卵子密切相關,它可以讓每個細胞中的染色體數量減半,以便進一步結合。就以這項研究來說,透過體外受精,可以形成具有正確染色體數量的胚胎。人類的染色體有23對,共46條。

體外配子發生(IVG)目前已成為全球的研究焦點,其主要目的在於解決那些想要組成有遺傳關係家庭的人的不孕症問題。

他們並沒有採用將誘導型多功能幹細胞(iPS)重新編碼為精子或卵子的方法,因為這個過程可能需要數月到數年之久,而是採取利用體細胞核的技術,把皮膚細胞核移植到已去除細胞核的捐贈卵子中。

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三步驟形成可能發育的胚胎

這個過程分為三個步驟,首先是把皮膚細胞的細胞核,移植到已移除細胞核的捐贈卵子或卵母細胞中。

接下來在捐贈卵子細胞質的刺激下,植入的皮膚細胞核理想情況下會丟棄一半的染色體,這個過程有點像減數分裂,也是最關鍵的一步,最後會形成一個單倍體卵子,它只有一組23條染色體,而不是46條。

第三個步驟則是透過標準的體外受精程序,讓新卵子和精子結合,創造出一個擁有兩組染色體的二倍體胚胎,懷孕生下擁有來自父母雙方遺傳基因的孩子。

研究團隊共培養出82個卵子,但只有9%的胚胎發育到可以移植到女性子宮的囊胎階段,但因為所有胚胎都帶有阻礙健康發育的基因異常,使得這些少數發育到囊胎階段的胚胎,都不適合移植到子宮進一步發育。

儘管如此,研究人員希望這些問題未來能得到解決,其他的科學家也抱持同樣願景,正積極研究其他方法來實現目標。

圖、皮膚細胞形成可能發育之胚胎的過程。(TiBIA製圖)

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功能性卵子的倫理兩端:是救贖也可能是犯罪

有些科學家則對奧勒岡健康與科學大學這項創新研究讚賞不已。美國生殖醫學學會生殖內分泌學家Sigal Klipstein就說,這個概念性研究非常令人著迷。

他認為,一旦我們能夠證明這種方法安全有效,對於未來利用皮膚細胞製造用於人類生殖的卵子而言,將是一個非常重要的進步。

不過也有科學家認為,就算這項技術真的有效,也會帶來很多問題,比如有些父母可能會刻意選擇孩子的特色,進而出現「設計嬰兒」。也有人擔心,可能會有更多父母利用這項技術去打造更強壯、更具運動能力、更具音樂天賦、更擅長數學或更聰明的胚胎。

有些人更是憂心忡忡,認為這可能會導致有人去竊取名人的皮膚細胞,並在未經對方同意或許可的情況下,利用其DNA生育孩子。 面對這些質疑,美國史丹佛大學醫學院遺傳學教授暨生物醫學倫理中心指導委員會主席Hank Greely表示,儘管有些人認為這是一個可怕的前景,另有些人認為這將是一個美好的未來。他則覺得只要在適當的監督下,這項技術值得追求。

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Ref. :https://www.nature.com/articles/s41467-025-63454-7

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