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【新民晚报·新民网】具有足够雄性基因，能成功使卵细胞受精的“人造精子”已经研制出来，并且可以批量生产。记者从昨天举行的第289期东方科技论坛上获悉，中国科学家们已经利用这种“人造精子”，成功繁殖出可供基因科学家各取所需的实验小鼠，这将大大缩短科学家们寻找并验证复杂致病基因的周期，加快对癌症等复杂疾病和人类重大出生缺陷的研究。
复杂疾病和人类重大出生缺陷等是我国当前面对的主要疾病负担，明确其病因对于早诊早治至关重要。近年来，基因测序技术突飞猛进，成本大幅下降，大量与疾病相关的基因被发现。不过，传统动物建模技术效率低下，严重阻碍了大量而复杂的多基因功能实验验证。因此，基础研究中发现的大量基因，许多不得不停留在论文纸上，转化为治病之道的少之又少。
来自中科院上海生化与细胞研究所的李劲松研究团队，带来一种名叫“人造精子”的单倍体胚胎干细胞，为基因科学发展带来新思路。所谓“人造精子”，并不是真正的人工制造精子。而是，研究人员将雄性小鼠精子中的精源物质去除，只保留其遗传物质，进而通过基因操作去除两个雄性印记基因，获得被称为“人造精子”的单倍体细胞。
然后，将其注入到去除了细胞核和遗传物质的卵细胞中，成功获得一个类似胚胎细胞的干细胞。这颗完全人工创造的“受精卵”，最终可发育成一只健康小鼠。这证明，这一单倍体干细胞，有类似精子的功能，不过其没有尾巴，无法游动。尤为重要的是，该技术与近年来如火如荼的基因编辑技术相结合，只需一步就可产生携带特定基因遗传修饰的小鼠，由此极大简化了建立特定基因遗传修饰小鼠的步骤，使预期的实验周期大大缩短，加速发育相关疾病、出生缺陷、多基因介导复杂疾病的病因学研究。
控制精子，一直是全球生物科学家难以掌握的前沿科技。因为，精子游动灵活，速度快，又容易死亡。此前，有国外科学家是通过胚胎干细胞，制造出人工精子，方法颇具争议。李劲松研究员及其同事正在开发的“人造精子”技术并不需要破坏胚胎，他们的研究结果相关论文先后发表在国际知名科学期刊《细胞》和《细胞·干细胞》上。
利用这种“人造精子”细胞，研究人员可以便捷、高效地繁殖出一大批基因可控的实验小鼠，而它们将战斗在对抗癌症以及其他遗传性疾病的第一线，可以大大加快对癌症、糖尿病等复杂的多基因疾病的研究。目前，该技术获得的受精卵只能培养出20%的健康后代。李劲松指出，将这种人工精子技术用在人类身上还为时过早，“对实验动物来说，20%的健康后代或许已经足够好，但在人类身上就不行了。”
在上海市科委的支持下，复旦大学附属妇产科医院王红艳课题组在与李劲松课题组合作，将“人造精子”用于出生缺陷研究。神经管畸形是我国常见的重大出生缺陷，发病率高，发病原因复杂，遗传因素贡献度高达70%。为了找到这类先天畸形的致病性基因突变，王红艳课题组在354例神经管畸形和238例正常对照样本中，利用靶向基因捕获技术发现了15个致病性新位点。科研人员利用“人造精子”，很快获取了带有不同突变位点的小鼠胚胎，观察它们发生畸形的几率和严重程度。仅耗时半年，就成功验证出神经管畸形的强致病基因位点。
接下来，课题组将针对其他新位点继续验证，并通过建立多基因突变小鼠，开展多基因相互作用研究。 “与传统转基因方法相比，采用人造精子技术进行动物建模，效率要高得多。”王红艳说，这种技术特别适合研究多基因介导的复杂疾病和器官发育异常，值得在科学界推广应用。（新民晚报记者 马亚宁）
