从卵巢卵母细胞中提取卵子和孵化后代的努力已被追求用于多种目的,例如提高牲畜的优良特性和保护人类生育力。卵巢移植是其中一种已获得广泛关注和应用的技术。尽管将卵巢从一种物种移植到另一种物种的想法充满希望,但实际产生后代仍然是一个重大挑战。研究人员创造了一种利用异种移植(不同物种之间器官的转移)的突破性方法,成功生成了后代。
通过多种手段探索在卵巢内促进卵母细胞发育以产生后代的概念。一种显著的方法是卵巢移植,这是一种相对简单的获得卵子的方式,而与卵巢和卵泡的体外培养相比则更为复杂。然而,将卵巢成功移植到免疫缺陷小鼠体内并从收获的卵子中生成后代仍然是一个重要的障碍。
为了从异种移植的卵巢中创造后代,日本新潟大学和富山大学的研究人员进行了一项研究,旨在开发一个使用从移植到小鼠体内的老鼠卵巢获得的卵子生产后代的系统。
该团队将老鼠卵巢放置在免疫缺陷小鼠的肾囊膜下,并确认其功能。随后,他们施用有助于卵母细胞发育的激素,成功提取成熟的老鼠卵子。这些卵子在体外受精后发育良好,并能够在放置到老鼠的子宫中时发展成为胚胎甚至后代。值得注意的是,使用表达荧光蛋白的老鼠卵巢所产生的后代也展现了这种荧光特征,确认这一遗传特性传递给了下一代。这些研究成果于2024年8月29日发表在Scientific Reports上。
“虽然有关于通过异种卵巢移植获取卵子和胚胎的记录,但之前并没有成功产生后代的案例。这项研究使我们成功创造了受精卵和实际后代,克服了一个显著的障碍,”富山大学的研究生平山润华表示。
成功产生后代的关键方面是能够从移植的卵巢中提取成熟的卵子。在对移植的小鼠进行激素处理后,从移植的卵巢中收集到了成熟和未成熟的卵子。成熟的卵子可以立即进行受精,而未成熟的卵子则需要进一步成熟后才能受精。研究结果表明,体外培养卵子成熟后并产生后代的比例相当低,强调了从卵巢收获的卵子成熟度对于提高出生率的关键性。
“这个创新的后代生产系统在生成转基因老鼠方面具有显著潜力,并可能成为动物繁殖中最有效的策略之一,”新潟大学的高津宏明博士说。这一突破不仅有希望简化转基因动物的创造,还可以改编用于在各种动物物种中产生后代,以及应用于生殖医学领域。