從骨髓中變出男性精蟲細胞!


Sperm Cells Created From Human Bone Marrow



Science Daily — 科學家第一次利用人類的骨髓製造出早期階段的精蟲細胞,這樣的科學技術將有助於人類去瞭解精子是怎麼樣被細胞創造出來的過程。


圖1. How Prof. Nayernia and his team cultured from human bone marrow.


這個研究發表於 2007 年四月 13 日的學術期刊《Gamete Biology》中。主要是由德國哥廷根大學(Göttingen University)的 karim nayernia 教授所帶領的研究團隊所進行。不過現在已經搬到位於英國紐卡素(Newcastle)的東北愛爾蘭幹細胞研究所(North-east England Stem Cell Institute,簡稱 NESCI)中的生命科學中心了。

為了實驗的進行,Nayernia 教授以及他的研究團隊採集了從一些男性自願者身上所得到的骨髓,並從這些骨髓當中分離得到間質幹細胞(mesenchymal stem cells,簡稱 MSC)。早期發現這些細胞可以發育成為其他的身體組織,如肌肉。

他們在實驗室當中培養這種細胞,同時誘導他們成為男性的生殖細胞,這些生殖細胞科學術語稱為「芽胞細胞(germ cells)」。基因標記顯示存在有一種稱為 spermatagonial 幹細胞的部分發展之精子細胞,這些即為男性芽胞細胞發展的早期階段。對大多數的男性來說,spermatagonial 細胞都會繼續發展成成熟且具功能的精子,不過在此實驗中並沒有進行到這個階段。

早期 Nayernia 教授的研究使用的是小鼠,這也已經發表在 Laboratory Investigations 當中,他們同樣的也從老鼠的骨髓中創造出 spermatagonial 細胞。接著再將這些細胞植回老鼠當中,便會發現開始進行早期的減數分裂(meiosis)- 一種細胞分裂 - 接著並於更進一步的步驟中變為成熟的精子細胞,雖然他們並沒有更進一步的發展下去。



圖2. Nayernia 教授及其團隊利用幹細胞得到的精子所受孕後產下的小鼠


談著最新發表的研究論文,Nayernia 教授說到:「對於這項發現我們相當的興奮,特別是我們早期對於小鼠的研究時我們就假設對於這個工作將來一定可以有更進一步的發展。」

「我們下一個目標是,如果我們可以在未來三到五年的時間,於實驗室中得到 spermatagonial 幹細胞並使其進一步變成成熟的精子,那麼我想我將會和其他在 NESCI 的科學家們合作把這個研究做更深入的探討。」

Nayernia 教授說,這真的是一個漫長的過程,尤其是必須在一個合理的科學範圍及社會倫理框架下進行這項研究的下一個階段。或許這樣說好了,如果當它是應用在人體不孕的治療上時。

當他在 2006 年七月連同他的研究團隊將由老鼠中的胚胎幹細胞所創造出精蟲細胞使小鼠的卵子受精,並且順利產下七隻小鼠的結果發表在《Developmental Cell》期刊當中時(註1),Nayernia 教授即已獲得世界的認同與喝采了。




圖3. Professor Karim Nayernia in his laboratory in Newcastle, England.


Note: This story has been adapted from a news release issued by University of Newcastle upon Tyne.



註1:
"In Vitro-Differentiated Embryonic Stem Cells Give Rise to Male Gametes that Can Generate Offspring Mice", Developmental Cell, Vol 11, 125-132, July 2006.
論文摘要:http://www.developmentalcell.com/content/article/abstract?uid=PIIS1534580706002486


原始報導:
1. ScienceDaily:Sperm Cells Created From Human Bone Marrow
2. http://www.eurekalert.org/pub_releases/2007-04/uonu-esc041107.php


相關連結:
1. Karim Nayernia 教授實驗室網頁
2. 間質幹細胞(mesenchymal stem cell)