征月良
(山東省臨沂大學生命科學學院 臨沂 276000)
女性生育孩子,前提條件是她們的卵巢能產生和排出有功能的卵子,卵子與其配偶的精子結合受精后形成胚胎,并進一步發育成后代。但是,一些女性由于身體的原因,不能產生正常的卵子,實現不了做母親的愿望。如何幫助不孕女性實現擁有自己孩子的夢想,是當今醫學界的一大挑戰。近年來,科學家成功地用干細胞制造出卵子。人造卵子的出現,對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胞分化而來。通過干細胞制造卵子,主要有兩種途徑:一種是胚胎干細胞(embryonic stem cells, ESCs)途徑;另一種是誘導性多能干細胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)途徑。科學家已經用ESCs和iPSCs制造出小鼠卵子。在用ESCs制造人卵時,首先需要從人的胚胎中分離出ESCs。但不孕女性不能產生卵子,也就不能獲得胚胎,從而無法通過ESCs來生產卵子。若不孕女性利用別人捐贈的ESCs來制造卵子,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的卵子,通過核移植技術,將其身體細胞的核移到去核的捐贈卵子中,就可培育具有自身細胞核的ESCs,進而由ESCs制造卵子。
在2006年,科學家成功地將小鼠的普通身體細胞誘導成iPSCs[1]。到2008年,人的iPSCs也成功育成[2]。由于用普通身體細胞誘導成iPSCs的技術不需要破壞胚胎,而且這種干細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創了一條新的途徑。對于不能產生卵子而又想生育自己孩子的女性來說,可先用她們身體的普通細胞生成iPSCs,再將iPSCs分化成卵子。
在2012年和2013年,兩本期刊先后報道了科學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,可發育成正常后代。人造卵子的成果令人興奮,正如科學家在評價這種成果的意義時所說:“這種研究為體外構建雌性生殖細胞的發育打下了一個堅實的基礎,不僅對于小鼠,對于其他哺乳動物(包括人類)也是這樣[3,4]。”這些研究成果提示,如果能用iPSCs制造出卵子,就可以應用這種人造卵子,來幫助不孕女性實現擁有自己孩子的愿望。
盡管人造卵子有著誘人的前景,但其應用會面臨許多倫理問題。這些人造卵子一旦被人們用于生產遺傳設計的后代,將會對后代帶來不可預見的傷害。在通過ESCs生產人造卵子的途徑中,如果在ESCs中進行基因操作,這些基因會遺傳到人造卵子中。若再用這些卵子進行生殖,這些基因會遺傳到后代中[5]。另外,人造卵子也可以由iPSCs生成,但這種卵子也可能進行遺傳修飾,從而產生特定表型特征的孩子。這種被遺傳設計的后代會成為滿足特定目的的工具,而且遺傳設計對于孩子的身體和心理發育有不利的影響[6]。
盡管同性婚姻在一些國家已經合法化,但同性夫婦之間不能通過有性生殖方式獲得自己的后代。研究人員已經開始考慮用人造卵子為同性戀家庭生育孩子,但這可能會對后代帶來傷害。科學家已經成功地將小鼠雄性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,對于男同性夫婦來說,他們不能產生卵子。但是,如果有婦女愿意捐贈卵子,將男同性夫婦一方的細胞核移植到捐贈獲得的去核卵子中,獲得克隆胚胎,進而得到ESCs。克隆胚胎和ESCs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。在這個家庭中,提供精子的一方擔任丈夫和父親的角色,其性別是男性。人造卵子的基因來自提供身體細胞用于核移植的一方,此方在家庭中擔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孩子,盡管這種產生孩子的過程具有新穎性,但這種過程的奇怪特性可能會使孩子受到傷害[8]。
當然,利用人造卵子的一個主要目的是用于女性不孕癥的研究和治療。在通過ESCs生產卵子的方法中,需要將不孕女性的細胞核移到別的婦女捐贈的去核卵子中,構建克隆胚胎,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,其遺傳學父親是不孕女性的配偶。Mertes[9]認為,盡管克隆胚胎只存活了幾天,但它是此孩子的遺傳學母親,而身體細胞被用來制造克隆胚胎的不孕女性不是此孩子的遺傳學母親,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,未出現克隆胚胎,iPSCs是來自不孕女性的身體細胞。如果將不孕女性的普通身體細胞當作孩子的遺傳學母親,這種家庭角色的認定可能會引起人們的疑問和不認同。
人造卵子可用ESCs或iPSCs來制造。前者需要通過破壞胚胎來獲得,技術本身就存在倫理問題;后者的獲取不需要破壞胚胎,可用身體上的普通細胞經誘導后生成,也就不會扭曲和破壞家庭成員關系。人造卵子是一個研究熱點,其應用一方面需要在技術上提高安全性和有效性,另一方面需要符合國家的法律和法規,遵循倫理原則和規范,防止其被濫用。只有這樣,人造卵子技術及其應用才能在正確的道路上前進,更好地為女性不孕癥的研究和治療服務。