不是卵細胞也能變成卵細胞？這項技術很可以
本文由《萬物》雜誌官方微信 “
把科學帶回家
” 提供
撰文 | 犀牛
一種細胞變身為另一種細胞，其實並沒什麼稀奇的，中學都學過，細胞分化嘛。只需要細胞中的孫悟空——幹細胞，分裂一下，來個七十二變，就能變成其他細胞。
分化過程實在太像多重影分身了，一個鳴人可以持續分裂出不同的多個鳴人
雖然有七十二變的本領，但我們身體裡的幹細胞都是守規矩的本分人，該變成什麼細胞就變成細胞，絕不含糊。這是好事兒，不然來個大鬧天宮，保不齊你就變成什麼了。
但如果在治病救人的時候，能把幹細胞的七十二變用活了，那可就真正能缺啥補啥了。請注意這不是傳統醫學所謂的“吃啥補啥”，而是肉少了一塊，就讓幹細胞分化出一樣的肉，在上面長好；哪個器官壞了，幹細胞分化培養出一個一模一樣的器官換上。原裝正品，一級棒。
有沒有這種幹細胞 ，可以變身成其他幣種（辛巴威除外）的。
哪裡有幹細胞？從我們身體自然而來的有兩種。
變化能力最強的是胚胎幹細胞，顧名思義，這種幹細胞取自胚胎。在一個受精卵剛分裂幾次形成一個球的時候，從中獲取胚胎幹細胞。因為這時候細胞還沒怎麼分化，它們是以後所有細胞的最初形態。
想用自己的胚胎幹細胞治病就沒轍了，畢竟時光機器還未發明，不能穿越回自己還是胚胎的時候取幹細胞。就算有了時光機，也會引發“胚胎悖論”：取了胚胎幹細胞，也就意味著對胚胎的破壞，也就是活不到現在了，如果活不到現在，那也就不會回去取胚胎，那就還會活到現在……
我們出生成年了，身體上也還有幹細胞，叫成體幹細胞。但這些幹細胞也傳承自最初的胚胎幹細胞，分成了骨髓幹細胞、造血幹細胞、神經幹細胞……它們各自變身能力大大受限，只能朝特定方向變身。
大有全真教一代不如一代的勢頭：一個王重陽≈全真七子+北斗陣≈14個北斗陣……
全真教北斗大陣俯檢視
這就大打折扣了，科學家也要找絕世武功。
終於在2006年，日本科學家山中伸彌練成神功，他把哺乳動物的普通細胞，經過一系列處理後，搖身一變，變回了幹細胞，這種幹細胞被稱為“誘導性多能幹細胞（iPS）”。iPS細胞的變身能力不輸胚胎幹細胞，關鍵還不會損壞胚胎，不存在倫理問題。6年後，山中彌生因這方面的貢獻獲得了2012年的諾貝爾獎。
山中伸彌的團隊往細胞裡放入了4個基因來誘導，使其變為多能幹細胞。這幾個基因是如何進入細胞的呢？需要進入細胞的班車，這個班車科學家最初用的是病毒，沒想到吧。
比如我們所熟知的艾滋病病毒HIV，這類病毒不僅能進入我們的細胞，還能把自己的基因整合到細胞原來的基因組裡。這個技能正符合科學家的需求，當然不能直接用，先要去掉病毒活性相關的序列，相當於給它拔了毒刺、摘了毒牙、去了毒囊，變成一個安全的細胞班車（慢病毒載體）。因為能改變基因組，所以這樣的病毒也被用於基因改造的實驗當中。
儘管誘導成了iPS細胞，有了變身能力，但畢竟班車還是來自病毒，還是會擔心其潛在的安全問題，所以科學家一直在探索更好的方法。
2013年，北大鄧宏魁教授的課題組率先用小分子化合物將普通細胞變身為一個幹細胞，這稱為化學誘導多功能幹細胞（CiPSC）。小分子容易穿透細胞膜到達細胞內部，只要把它們溶在液體裡就好，也不需要原來的病毒班車了。這個方法不僅方便簡單，效果也更好。
泡了澡就變身了
那為什麼要變成卵細胞？
因為卵細胞太難了。儘管新生女嬰有幾十萬顆原始卵泡（卵泡裡有卵母細胞，後者是卵細胞的前身），但到青春期時就降至約4萬顆，而在整個生育年齡也就大約排卵400次，基本都是一次一顆。相比而言，精子的數量卻可以不斷得到補充。
而隨著年齡增長或者外界的刺激，有可能造成有限的卵細胞質量下降，從而導致不孕。為了避免這樣的狀況，所以不少女性選擇在合適的時候冷凍自己的卵，也不失為一種選擇。
在進行試管嬰兒的時候，也需要女性忍受促排卵帶來的刺激。促排卵之後一次可以排多顆，試管嬰兒的成功需要足夠多的卵細胞。
如果讓幹細胞變身為足夠多的卵細胞，不就可以解決問題了嗎？
科學家也一直在著手研究。2016年，日本九州大學和京都大學的科研團隊把它們的成果發表在了《自然》雜誌上。他們首次成功用小鼠的iPS細胞在體外培養出了卵細胞，iPS細胞取自小鼠尾巴上的細胞誘導而成。以往最後都需要移植回卵巢中才能獲得卵細胞，而這次全程都在體外培養。一共形成了大約4000個卵細胞，讓它們和普通精子進行體外受精之後，獲得了大約1300個受精卵，最終生出了8只小鼠。
實驗用鼠
還是京都大學的研究人員，在2018年9月，利用人的iPS細胞培養出了卵原細胞（卵母細胞的前身）。理論上將其植入人卵巢中，就能變身為卵細胞了，不過因為倫理關係，這次研究也只能止步於卵原細胞了。這也表明了獲得卵細胞的可能性。
科學家離想絕世武功越來越近了，細胞變身的戲法也越來越純熟了。2019年12月，南開大學劉林團隊在《Cell Reports》上發表了相關研究成果。這次沒有先誘導為iPS細胞，而是直接將卵細胞的“發小”——顆粒細胞變向了卵細胞，最終變成的卵細胞也證明有正常的功能。
卵細胞的這位發小也不簡單，其實顆粒細胞也有一定的變身能力（幹細胞特性），但在體外培養的時候表現不佳。在卵細胞還是卵母細胞的時候，它們就陪伴在卵母細胞周圍扶持著它，猶如眾星捧月，直到卵母細胞成為卵細胞排出去後，它們才黯然退場。
顆粒細胞 掃描電鏡圖（《生殖生物學》）
這次研究中的處理方法，用的也是操作簡單的化學誘導。這讓未來看起來更加樂觀，卵細胞的難題或許很快就不再難解決了。
雖然這次仍是在小鼠身上做的實驗，但相信在人身上實現也只是時間問題。實驗室裡iPS技術正在走向成熟，雖然離我們設想的“缺啥補啥”還差一大截距離，而且涉及到卵、精還有諸多科學倫理問題沒有解決，但這項技術還是為我們帶來了滿滿的希望。
在2014年，日本就開始了利用iPS技術進行眼部疾病治療的臨床實驗，但到2015年臨床實驗就被叫停了。
不過在2019年8月29日傳來了好訊息，全球首例透過iPS技術製成的眼角膜在日本移植成功。如果這樣的治療方案成熟，那多少人都將不用再等待眼角膜，能夠提早恢復光明瞭。
參考文獻：
https：//
shimo。im/docs/DghVjgqvq
Q9wt9cq/
