科学家新视野－雄鼠体细胞性别转变 在生医与动物科学的应用

此一亮丽的研究成果，必然植基于持续不断地细心观察、研究经验累积，以及聪颖的构思能力。他们培养干细胞时，发现一小部分（1～6％）的雄性细胞（含X和Y染色体）会随机失去Y染色体，变成只含一套X染色体的（XO）细胞，这些细胞给予适当浓度的药物处理并持续培养数代后，部分的XO细胞可转变成含完整两套X染色体（XX）的细胞，而达到染色体性别转换的目的。

过去研究已了解，具有Y染色体的生殖细胞无法有效地分化为卵子，因此该团队巧妙的先将雄性小鼠体细胞诱导为「多能干细胞」，以同样步骤培养，转变成具有两套X染色体的细胞后，再借由之前已建立的方法与生殖体细胞聚合、诱导分化成卵母细胞，再培养为成熟卵子，经受精后产下正常且具生殖能力的后代。

目前该团队也已经开始尝试以相同的模式用在人类临床，希望用以研究与矫正人类染色体异常的疾病，例如透纳氏症（Turner syndrome）与发生三倍染色体的唐氏症（Down syndrome）等。但要达成此一目标，有两项前提。首先是人类细胞也要与小鼠一样，须有一定比例的XY细胞也可以顺利转变成含XX的细胞；第二是需要成熟的技术让干细胞或生殖前躯细胞分化为正常的卵子。

据该团队与同侪的估计，这可能仍需要10年，甚至20年的努力才能达标。另一个发想也希望未来利用此技术能帮助男性的同性伴侣拥有自己的小孩，此一愿景并非遥不可及，但要克服前述的研究瓶颈之余，还须斟酌更棘手的社会伦理考量与约束。

在动物生殖方面的应用相对较为直接，可利用此一突破结合动物复制技术，来拯救严重濒临绝种的野生动物，尤其是那些只剩一或两只硕果仅存者，例如北非白犀牛。但目前复制技术的瓶颈之一，在于需要有足够的野生或原生族群，才能经由再配种的方式选育出真正的原生品种动物；待挽救的野生动物体细胞若能直接分化为卵子或精子，即可使复育的程序更加简便。

然而，这项任务也绝非不够艰巨，因为目前以小鼠体细胞分化为精子后，受孕的胚胎仍无法产出后代；同时，诱导生殖细胞分化为精子或卵子，所需相同或不同物种的体细胞微环境，是否足以诱导濒临绝种动物的卵子生成也正是另一项新的考验。由于人类社会对动物伦理的约束，相较于对人类者宽松，相信未来会有更多的研究机会可以切入，如此，或可望加速对性别与生殖细胞的分化机制有更深一层的理解。