中国研究人员表示，他们发现了一种在培养皿中制造基本小鼠精子的方法，并用它们繁殖后代。
如果这一说法经得起推敲，它可能为在实验室中制造人类精子以进行生育治疗指明方向。但一些科学家对今天发表在《细胞干细胞》上的这份报告表示怀疑。
以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所的干细胞科学家雅各布·汉纳说：“结果非常令人兴奋和重要。” 但日本京都大学的生殖生物学家筱原隆司是对此项工作表示怀疑的研究人员之一：他指出，科学家们一直在努力复制之前关于可以在培养皿中制造精子的几项说法。
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2011年，京都大学斋藤通纪领导的分子生物学家报告称，他们已设法在培养皿中重现精子发育的最初阶段。他们诱导小鼠胚胎干细胞变成类似于原始生殖细胞 (PGC) 的细胞——这是卵子和精子发育的重要阶段。
斋藤的团队随后将人造 PGC 植入小鼠体内：当植入睾丸时，它们生长成精子；在卵巢中，它们成熟为卵子。
现在，广州南方医科大学的发育生物学家赵小阳和北京动物研究所的克隆专家兼干细胞生物学家周琪，以及南京医科大学的同事表示，他们通过在培养皿中进行更多过程，超越了斋藤的工作。
此图文摘要显示了周等人如何从小鼠胚胎干细胞中生成单倍体雄性配子，这些配子可以产生有活力且可育的后代，证明了减数分裂的体外功能性复制。
周、王和袁等人/《细胞干细胞》2016年
精子配方
该团队首先制造了小鼠 PGC，然后添加了从新生小鼠睾丸组织中提取的细胞以及其他生物分子。
他们报告说，14 天后，出现了类似精子细胞的细胞。精子细胞不是成熟的精子：它们是圆形的，而不是精子细长的形状，并且不能游动。但它们确实只有一个染色体组，表明（与 PGC 不同）它们已经通过了减数分裂的关键发育阶段，在减数分裂中，细胞的染色体对会分裂。
研究人员将精子细胞直接注射到小鼠卵子中；赵说，这产生了后代，这些后代在 15 个月大时看起来很健康。这些动物能够生育下一代小鼠。
马里兰州巴尔的摩卡内基科学研究所的生殖生物学家艾伦·斯普拉德林说：“由此产生的细胞可以注射到卵子中并产生有活力的动物这一事实是一项严格的测试。” 但他补充说，所产生的小鼠“可能仍然存在缺陷或问题，这些缺陷或问题可能要到以后才会显现出来”。
英国剑桥大学的发育生物学家阿齐姆·苏拉尼表示，结果“令人鼓舞”，但他警告说，很难知道人造精子细胞是否真的像天然精子细胞一样发挥作用。
谨慎的接受
其他科学家提出了具体的担忧，这些担忧主要与导致精子细胞的过程的时间安排有关。例如，周和赵报告说，根据遗传分析，他们的人造 PGC 与发育 12.5 天的小鼠细胞相似。但斋藤和其他人表示，人造 PGC 应该更像 9.5 天大的细胞。
生殖细胞发育的其他阶段也出乎意料地迅速发生：例如，在真正的小鼠中，PGC 变成精子细胞需要 4 周以上的时间，但中国团队报告说，人造 PGC 和精子细胞之间的时间间隔为 14 天。
斋藤说：“你必须对本文的含义非常谨慎。” 筱原说，研究人员的设想“实际上是不可能的”，日本横滨市立大学的生殖生物学家小川毅彦说，结果太令人惊讶了，他“还不能相信”。他计划尝试重现这些结果。
周说，研究人员“非常有信心”他们的协议可以在其他实验室重复进行——并且在培养皿中制造精子与活体小鼠的过程之间存在差异是正常的。他说，部分加速可能是因为细胞似乎跳过了 PGC 通常会经历的“停滞”状态。但斋藤反驳说，这种状态对于 PGC 的正常发育至关重要；他说，以这种加速的速度，精子细胞可能不正常。
从老鼠到人？
赵说，将相同的概念应用于尝试制造人类精子是下一步。一年前，汉纳和苏拉尼报告称，他们从重新编程的皮肤细胞中在培养皿中制造出了人类 PGC。但出于伦理原因，他们没有尝试将它们重新引入人体。
赵说，他的团队已经在尝试使用来自患者的人类睾丸组织，在培养皿中使人类 PGC 成熟。汉纳说这种组织很难获得，他一直在使用来自小鼠、猪和猴子的睾丸组织的细胞来尝试做同样的事情。
不过，马萨诸塞州波士顿哈佛医学院的遗传学家张毅警告说，小鼠和人类精子的发育方式之间仍然存在重要差异。他说：“它可能不像人们希望的那么简单。”
本文经许可转载，并于 2016 年 2 月 25 日首次发布。