新闻 | “双父来源小鼠成功繁殖后代”——生殖遗传学取得关键突破,但距离人类应用仍有巨大距离



新闻 | “双父来源小鼠成功繁殖后代”——生殖遗传学取得关键突破,但距离人类应用仍有巨大距离


一项发表于Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS)的研究引发广泛关注:科学家首次实现由“两位父亲”遗传来源的小鼠不仅成功存活,还能够繁殖出健康后代。这一成果被认为是向“同性遗传生育”迈出的重要一步,但研究人员同时强调,技术距离临床应用仍非常遥远。


该研究由上海交通大学研究团队完成,核心方法是将两个精子细胞导入一个去除细胞核的卵细胞中,从而构建仅包含父源遗传信息的胚胎。由于哺乳动物正常发育依赖父母双方的遗传“印记”,这一过程面临巨大技术障碍。


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突破关键:表观遗传重编程破解“印记壁垒”

研究团队通过“表观基因组编辑”(epigenome editing)技术,对精子DNA中的7个关键位点进行重编程,使原本无法正常发育的胚胎获得生长能力。不同于传统基因编辑,该方法并不改变DNA序列,而是调控基因“开关”,从而修复父源基因表达失衡的问题。


在实验中,共有259个胚胎被移植至代孕母鼠体内,最终仅有2只雄性小鼠成功存活并发育至成年,成功率极低。但更重要的是,这两只小鼠在与雌鼠交配后,能够产生外观和体征正常的后代,证明其具备完整生殖能力。


为何“两个父亲”如此困难?

相比之下,“双母来源”小鼠早在2004年就已实现(著名的“Kaguya”小鼠)。而“双父来源”更具挑战,核心在于“基因印记”(genomic imprinting)机制。


在精子和卵子形成过程中,染色体会被赋予不同的化学标记,这些标记决定某些基因是开启还是关闭。如果缺失母源或父源一方,这种平衡被打破,可能导致关键基因“双关闭”或“双激活”,从而阻碍胚胎发育。


此次研究通过精准调控这些表观遗传标记,首次在不直接修改DNA的前提下,部分恢复了这种平衡。


技术潜力与现实限制并存

该成果被认为验证了一个长期科学假设:基因印记是限制哺乳动物“单亲生殖”的核心障碍,而且这一障碍在技术上具有被突破的可能。


不过,多位专家指出,这项技术目前远不具备转化到人类的条件:


成功率极低(259个胚胎仅2个成功)

需要大量卵子和代孕个体

表观遗传调控存在潜在脱靶风险

人类所需调控位点可能更多、更复杂


英国伦敦大学学院的研究人员评价称,这一成果“证明了印记确实是主要障碍,并显示其可以被克服”,但同时强调临床转化仍不可行。


此外,即便未来实现,该技术下出生的个体仍将包含来自卵细胞供体的线粒体DNA,因此严格意义上属于“三亲遗传”。


未来方向:从基础机制到生殖医学启示

尽管距离临床应用尚远,这项研究在基础科学和生殖医学领域具有重要意义:


加深对基因印记机制的理解

为不孕不育研究提供新模型

推动表观遗传编辑技术发展

为同性遗传生育提供理论路径


研究人员表示,下一步将探索更多关键位点的调控,以及提高胚胎发育成功率,以进一步验证这一技术路径的可行性。


故事来源:

网络收集

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