创造“实验室睾丸”

　　

睾丸负责精子的产生和睾丸素的合成。睾丸发育和功能异常导致性发育障碍(DSD)和男性不育。目前，还没有一个体外系统可以模拟睾丸。

Nitzan Gonen博士是一名专门研究胎儿性别决定过程的研究员，他与研究生Aviya Stopel, Cheli Lev和Stav Dahari一起成功地创造了“实验室睾丸”，这可能会大大促进对性别决定机制的理解，并为男性不育症提供解决方案，全世界每12名男性中就有1人患有这种疾病。

在古德曼生命科学学院和巴伊兰大学纳米技术和先进材料研究所的Gonen博士实验室生产的人造睾丸是睾丸类器官——从真正的老鼠睾丸中生产的微小人造器官。近十年来，随着二维细胞样本在体外不能模拟整个器官的行为，类器官的发展有了很大的进步。今天，大脑、肾脏、肠道和其他器官的类器官已经被制造出来。Gonen小组创造的睾丸类器官与自然睾丸非常接近。

人工睾丸来源于新生小鼠的未成熟睾丸细胞。研究小组发现了与活体睾丸高度相似的小管状结构和细胞组织，并意识到这一过程取得了成功。这些管状结构与天然睾丸中的多个精小管平行，精小管是产生精子的地方。

这些类器官成功地在体外培养了9周。这被认为是一段很长的时间，从理论上讲，这段时间足以完成精子产生和激素分泌的过程。在小鼠中，这需要34天，因此类器官相对较长的寿命可能允许这些过程在体外发生。戈恩博士还不知道现有的模型是否真的能产生精细胞，但实验室团队已经注意到减数分裂开始的迹象，这是一个产生配子的过程。配子是一种生殖细胞，在这种情况下，精子细胞的染色体数量是正常细胞的一半，在受精时，“等待”另一个配子(在这种情况下是卵子)完成另一半。

类器官通常类似于胚胎阶段的器官。在这种情况下，研究人员创造了允许类器官在实验室成熟的条件，并表明即使是从胚胎细胞生长出来的睾丸也能发育并长出清晰的精管。该团队试图从成年小鼠的睾丸中培养出类器官，但没有成功。“人工睾丸是睾丸发育和功能基础研究的一个有前途的模型，可以转化为性发育障碍和不孕症的治疗应用。”Nitzan Gonen博士说。

在未来，她计划使用人体样本生产类器官。例如，由人类细胞制造的睾丸可以帮助正在接受癌症治疗的儿童，因为癌症可能会损害他们产生功能性精子的能力。由于患儿还太小，不能产生自己的精子，这些样本可以被冷冻起来，将来用来生孩子。Gonen的愿景是通过癌症儿童的活组织检查培养出睾丸类器官，并希望在体外培养出可生育的精子。

这项研究的发现最近发表在《International Journal of Biological Sciences》上。