■采访人员 赵广立
这两天 ， 中国科学家团队的一项最新成果颇具热度：他们用单个未受精卵细胞 ， 培育出健康的小鼠 ， 小鼠可存活至成年 ， 还有了自己的后代 。
这项成果由上海交通大学医学院附属仁济医院魏延昌等人完成 ， 论文近日发表在美国《国家科学院院刊》上 。
但在众多媒体报道中 ， 科学家通过对单个卵细胞进行基因编辑等操作 ， 就直接让母鼠生出存活的小鼠 。
这似乎违反了常识 ， 因为哺乳动物卵子是减数分裂 ， 其染色体数目只有体细胞的一半 ， 而存活的哺乳动物应该是二倍体个体 。
实际上 ， 这是对成果的误读 。那么 ， 小鼠产崽“不用爸” ， 背后究竟藏着什么玄机？《中国科学报》采访了中国科学院院士、中国医学科学院学部委员黄荷凤 。
来自“姊妹”的助攻
众所周知 ， 包括人类在内的哺乳动物都是有性繁殖 ， 雌雄两种生殖细胞缺一不可；自然界中只有一些低等生物可以通过孤雌生殖（即单性生殖）繁衍后代 。
哺乳动物为啥不能孤雌生殖呢？最大阻碍来自于“基因组印记” ， 哺乳动物的精子与卵子结合产生后代的过程中 ， 有的基因表达只能来自父本 ， 有的只能来自母本 ， 只有“父母双全”才能产下健康后代 。
但在实验室中 ， 科学家陆续实现了同性生殖细胞结合产生后代 。
他们所采用的方法 ， 就是改变这种“印记”、使生殖细胞在基因层面“变性” 。
在魏延昌等人的研究中 ， 使生殖细胞在基因层面“变性”的工具是基因编辑技术 。他们对小鼠卵母细胞的7个甲基化印记控制区域进行DNA甲基化重写后 ， 在胞浆中注入另一个卵子的极体 ， 创造了通过孤雌生殖诞生且可存活至成年的小鼠 。
近日有报道称 ， “魏延昌研究团队使用单个未受精卵子产生了可存活个体” ， 让不少人误解为只需编辑一个卵子就直接让母鼠生出存活的小鼠 。但这显然不符合常识：哺乳动物卵细胞染色体数目只有体细胞的一半 ， 而存活的哺乳动物应该是二倍体个体 。
黄荷凤帮助采访人员找到了这其中的关键：虽然小鼠没有“男方”帮忙 ， 但它有“姊妹”助攻 。这个“姊妹”叫作“第一极体”（PB1） 。
黄荷凤向采访人员解释说 ， 卵母细胞在发育成熟的最后阶段会分裂产生并排出PB1 ， 受精后又会产生并排出第二极体（2PB） 。极体的体积大小只有卵母细胞体积的1/50左右 ， 它的细胞质、营养物质虽然极少 ， 但含有一半数目的染色体 。该研究团队正是利用PB1 ， 将其注入与其同胞的、经过基因编辑“变性”的卵母细胞 ， 组成一个具有2n染色体数目的细胞 ， 再经过培育产生后代 。
论文中对此也有描述：“……PB1被转移到同胞MII卵母细胞的细胞质中 ， 形成二倍体孤雌胚胎” 。
“实际上 ， 它还是一个双倍体 。”黄荷凤介绍说 ， “这就好比有人穿了一件红衣服 ， 但不能理解成这人只穿了一件衣服——人家里边还穿着‘背心’呢 。”
科学家探索已近20年
黄荷凤告诉《中国科学报》 ， 哺乳动物孤雌生殖成功的实验研究 ， 最早可追溯至2004年 。
2004年 ， 《自然》杂志报道 ， 日本东京农业大学河野友宏团队修饰了小鼠未成熟卵细胞染色体的特定含印记基因H19的片段 ， 使之模仿精子的染色体表达；之后 ， 他们使用“变性”后的卵细胞（扮演精子角色）与正常卵细胞结合 ， 最终产生了457个胚胎 。
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