Science发布辅助生殖研究突破性成果

　　

生物通报道  Y染色体是雄性的象征，它只存在于雄性体内，编码对雄性生殖至关重要的蛋白。近日，科学家们利用Y染色体上只有两个基因：睾丸决定因子Sry和精原细胞增殖因子eif2s3y的雄性小鼠的生殖细胞，通过辅助生殖生成了活体小鼠后代。

夏威夷大学John A. Burns医学院生物起源研究所副教授Monika A. Ward说：“这是否意味着不再需要Y染色体（或是Y染色体的大部分）？鉴于我们当前在辅助生殖技术中取得的技术进展，答案是肯定的。”但同时她也强调Y染色体对于正常、非辅助生殖以及雄性生殖的其他方面还是非常的重要。

在发表于11月22日的《科学》（Science）杂志上的新研究论文中，Ward和同事们描述了她们通过努力鉴别出了生成第一代健康小鼠，且在无需进一步技术干预的情况下第一代小鼠自身能生殖出第二代小鼠，所需要的最小Y染色体贡献。

在这项研究中，Ward利用了只有两个Y染色体基因：Sry和Eif2s3y的转基因雄性小鼠。由于减速分裂和减速分裂后阻滞——应该正常发育为精子的生殖细胞在这些小鼠体内不能完全成熟，它们被视作是不育小鼠。但研究人员还是找到了一些有用的细胞。Ward研究小组博士后学者Yasuhiro Yamauchi收获了这些不成熟的精细胞，利用一种叫做圆形精子细胞注射（round spermatid injection，ROSI）的技术，成功地在实验室中让卵母细胞受精。当将这些发育胚胎转移到雌性代孕小鼠体内后，他们获得了活体后代。

由于用两个Y染色体基因进行ROSI的整体效率要比常规生育小鼠要低，研究人员随后查看了添加其他的Y染色体基因是否能够改善这种情况。他们通过用Sxrb替代Sry将活体后代比率提高了2倍，Sxrb编码了另外三种Y染色体基因。这些结果证实了，Sxrb编码的一个基因或多个基因促进了精子发生进程。

这些研究结果与人类男性不育病例有关系但却不能进行直接转化。在辅助生殖技术的时代，现在可以绕过一些正常的人类受精步骤利用不能游动的、无活力的活不成熟的精子。但目前，由于人们对于注射不成熟生殖细胞的担心以及其他的技术障碍，ROSI仍然被视作是实验性的技术。研究人员希望ROSI在小鼠研究中取得成功，或许可以支持在未来将这种方法作为攻克男性不育的一种可行的治疗选择。

对于人类的Y染色体，研究人员认为它不应被束之高阁。它的遗传信息对于成熟精子发育以及在正常受精中的功能起至关重要的作用。小鼠同样也是这种情况

Ward说：“大多数的小鼠Y染色体基因对于正常受精都是至关重要的。而我们的小鼠研究证实，涉及到辅助生殖时，可利用绝对最小的Y染色体贡献。如果这两种基因能够进行适当的替代，整个除去Y染色体也是有可能的。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Two Y Genes Can Replace the Entire Y Chromosome for Assisted Reproduction in the Mouse

The Y chromosome is thought to be important for male reproduction. We have previously shown that, with the use of assisted reproduction, live offspring can be obtained from mice lacking the entire Y chromosome long arm. Here, we demonstrate that live mouse progeny can also be generated by using germ cells from males with the Y chromosome contribution limited to only two genes, the testis determinant factor Sry and the spermatogonial proliferation factor Eif2s3y. Sry is believed to function primarily in sex determination during fetal life. Eif2s3y may be the only Y chromosome gene required to drive mouse spermatogenesis, allowing formation of haploid germ cells that are functional in assisted reproduction. Our findings are relevant, but not directly translatable, to human male infertility cases.