让两个爸爸生娃？中国科学家又搞大事啦！

在自然界中，同性生殖并不罕见，爬行类（蜥蜴）、两栖类（蛙）和多种鱼类中，都有“孤雌生殖”现象出现。

昆虫中的蚜虫也能进行“孤雌生殖”。一只蚜虫正在直接产出小蚜虫 | Yerpo/Wikipedia

不过，在哺乳动物中，自然生育需要雌性和雄性的共同参与，精子与卵细胞结合形成受精卵，受精卵在母亲子宫内发育成熟，最终生下小宝宝。

中国科学家们刚刚完成的一项研究，让小鼠可以进行孤雌生殖与孤雄生殖。研究中的孤雌小鼠比先前的研究中的小鼠更加健康，而孤雄小鼠的诞生则是世界首次。一时间，“打破生殖界限”、“同性生育成为可能”的宣传层出不穷。

那么，以后只需要两个女生（不需要爸爸）或者两个男生（不需要妈妈）就可以生娃娃了？

一只健康的成年“双妈鼠”(由两个母亲所生)和它自己的后代 | SWNS

在哺乳动物的生殖过程中，有几个不可或缺的要素：提供遗传物质的卵细胞核与精子细胞核、提供受精卵发育环境的卵细胞细胞质，以及受精卵发育成长的母体子宫。

哺乳动物自然生育过程中，卵细胞（左上）与精子（左下）结合后发育为新生命 | Li Z K, Wang L Y, Wang L B, et al

分别来自母亲和父亲的卵细胞核和精子细胞核不同，它们虽然各自携带着一半的遗传物质，但遗传物质所处的状态不同，卵细胞核和精子细胞核无法互相替代，二者缺一不可。那两只同性小鼠是如何生出健康的“双妈鼠”或“双爹鼠”的呢？

没有父亲的健康“双妈鼠”

如果两只雌性小鼠想要生娃，她们所缺少的要素只有一个：她们没有精子细胞核。所以科学家们要做的就是，将一个卵细胞核转化为“精子细胞核”。

科学家先在小鼠体外培养出了卵母细胞，让它们转变为“孤雌单倍体干细胞（phESC）”。然后，再使用基因编辑技术，将孤雌单倍体干细胞中的3个基因沉默，使它的细胞核状态发生改变，接近精子细胞核的状态。接下来，再将这个改造后的细胞注射到另一个卵母细胞内，并适时移植到母鼠子宫内，健康的孤雌小鼠就诞生了。

孤雌小鼠诞生过程简图 | Li Z K, Wang L Y, Wang L B, et al

在这项研究中，“没有父亲”的孤雌小鼠非常健康，不只自己健康终老，还自然繁育出了健康的下一代。

没有母亲的短命“双爹鼠”

而如果两只雄性小鼠想要自己的宝宝，难度就大了很多，他们缺少一个卵细胞核、缺少卵细胞的细胞质，并且缺少一个可以孕育生命的子宫。

将精子细胞核转化为“卵细胞核”的过程和前面的做法类似，先得到孤雄单倍体干细胞（ahESC），再进行基因编辑，使之具有卵细胞核的特点。只不过这个基因编辑过程比孤雌生殖中的更为复杂，这一次研究中一共涉及了7个基因。

而卵细胞细胞质和子宫则没有更好的办法，只能借助于天然的雌性小鼠：研究者将改造后的孤雄单倍体干细胞和另一个精子一起注射到一个去核卵细胞（提供细胞质）中，再将所得的胚胎移植到一只母鼠的子宫内，等待孤雄小鼠的诞生。

孤雄小鼠诞生过程简图。在科学家们的这一次尝试中，出生的孤雄小鼠并不算健康，很快就死亡了，其中最长寿的两只也只存活了48小时 |Li Z K, Wang L Y, Wang L B, et al

国外科学家也曾培育出孤雌小鼠，但是这一次，中国科学家通过比前人多编辑了一个基因，诞生的孤雌小鼠更加健康，已经基本等同于自然生育的健康小鼠，而孤雄小鼠的诞生则是世界首次。

完成此项研究的中国科学家——中国科学院动物研究所李伟、周琪、胡宝洋（从左至右）三位科学家所带领的研究团队 |中国科学院动物研究所

这项研究在同为哺乳类的小鼠身上已经取得了成功，那是不是距离人类“打破生殖界限”和“同性生育成为可能”不远了呢？

男男/女女生子：还有多远？

先不讨论伦理与法律，单从科学的角度来说，差得也还很远。

首先，人和小鼠不同，要将小鼠的技术应用于人类往往需要很多年的努力。比如，1996年人类就培育出了第一只克隆羊多莉，而直到21年后的2017年，我国科学家才第一次实现了猕猴的克隆。将一项技术扩展到灵长类动物尚且不易，更不用提人类了。

这次中国科学家克隆的两只猴子，中中和华华 |Liu, Z. et al.

其次，小鼠孤雄生殖尚未完全成功，48小时的存活并不足够。要想生出健康的孤雄小鼠，还需要对精子、卵细胞内的基因状态进行深入研究，保证胚胎的后续健康发育。目前的小鼠孤雌/孤雄生育成功率都还很低。孤雌成功率约14%，孤雄成功率只有1.2%，大有改进空间。

总之，现在离男男/女女生子还很远。科学家们做这样的研究，其实也并不是为了同性生子，而是为了更好地了解动物生殖与发育的细节，带来更加好用的动物模型，满足人类永无止境的好奇心。

参考资料：

1. Li Z K, Wang L Y, Wang L B, et al.（2018）Generation of Bimaternal and Bipaternal Mice from Hypomethylated Haploid ESCs with Imprinting Region Deletions. Cell Stem Cell

2. Liu, Z. et al. (2018). Cloning of macaque monkeys by somatic cell nuclear transfer. Cell

作者：咖喱

编辑：栗子先生

本文首发于：

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