近一个世纪以来，科学家们一直坚信，男性一生都可以产生精子，而女性出生时就携带了她们一生中所有的卵子。但是，新的研究表明，生殖生物学的这一基本原则是错误的，这一发现可能对生育治疗产生巨大的影响。
未受精的卵细胞，或称卵母细胞，已知会经历细胞死亡的自然过程。在研究化疗药物对小鼠生育能力的影响时，马萨诸塞州总医院的乔纳森·L·蒂利和他的同事开始计算卵母细胞正常死亡的速率。“我们当然没有在两年前就打算推翻教条，”蒂利说，他是详细描述这一发现的报告的主要作者，该报告今天发表在《自然》杂志上。但令他们惊讶的是，科学家们发现，在几天内死亡的卵母细胞数量远远超过了长期可持续的数量，如果卵子供应没有得到补充的话。事实上，按照这个速度，小鼠在出生后只能生育两周，而不是一年多。
该团队随后进行了一系列实验来验证这一观察结果。对成年小鼠卵巢内膜的仔细检查显示，存在与生殖系干细胞非常相似的细胞，这些细胞是不断分裂并产生卵母细胞的细胞。研究人员确定，这些卵巢细胞表达一种与减数分裂相关的蛋白质，减数分裂是性细胞分裂的过程。当他们将推定的生殖系干细胞移植到一种转基因小鼠品系中，这种小鼠的所有细胞都表达绿色荧光标记物时，他们发现移植的细胞已经分裂并在宿主组织中产生了卵母细胞卵泡。蒂利和他的合作者还分析了一种名为白消安的化疗药物对小鼠卵巢的影响。这种药物已被用于研究精子增殖，它破坏了雄性生殖系干细胞分裂成新精子的能力，但不会损害现有的精子。在向卵巢注射白消安几周后，研究人员发现卵母细胞的数量急剧减少。然而，没有细胞死亡的迹象表明卵母细胞退化。这种药物显然靶向了雌性干细胞，阻止了它们产生卵母细胞的能力。
在20世纪早期，一些学者曾提出，成年哺乳动物的卵子实际上可以得到补充。但1951年的一项研究明确指出，卵子的数量在出生时就已确定，这在接下来的半个世纪里关闭了进一步研究的大门。“人们过去看待卵巢的方式与我们现在非常不同，”蒂利反思道。“当时的技术只是基于组织学分析。”尽管此后开发出生殖系干细胞的生物标记物，但关于哺乳动物卵巢的结论从未被重新审查，因为人们认为这些结论“就像告诉人们太阳从西边落下一样可靠”。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事。
该团队目前正在努力证明人类卵巢中生殖系干细胞的存在，并且他们相信这一发现将适用于人类。下一步是弄清楚哪些基因指示生殖干细胞分化成卵子。蒂利说，最终，将这些细胞移植到绝经妇女或因癌症治疗而卵巢过早受损的妇女的卵巢中，可能会恢复她们的生育能力。——阿拉·卡茨尼尔森