摘要：一组干细胞科学家已经成功使用了胚胎干细胞工程来创建一只双保留小鼠 - 一只具有两个男性父母的小鼠 - 一直活到成年。他们的结果描述了针对涉及繁殖的特定基因的目标是如何使研究人员克服以前无法克服的哺乳动物繁殖中无法克服的挑战。...

一组干细胞科学家已经成功使用了胚胎干细胞工程来创建一只双保留小鼠 - 一只具有两个男性父母的小鼠 - 一直活到成年。他们的结果于2025年1月28日在Cell Press Journal出版细胞干细胞，描述如何瞄准一组参与繁殖的基因，使研究人员能够克服以前在哺乳动物中的单性繁殖中无法克服的挑战。

科学家以前曾试图创建双性老鼠，但是胚胎仅发展到一定程度，然后停止生长。在这里，由中国科学院（CAS）的通讯作者Wei Li领导的研究人员侧重于靶向烙印基因，这些基因以多种方式调节基因表达。李说：“这项工作将有助于解决干细胞和再生医学研究的许多局限性。”

“印迹基因的独特特征使科学家相信它们是哺乳动物中单性繁殖的基本障碍，”同样是CAS的作者Qi Zhou表示。 “即使在人为地构造双性或双性胚胎时，它们也无法正常发育，并且由于这些基因而在发育过程中的某个时刻停滞不前。”

较早的尝试使双保留小鼠使用卵巢类器官来从雄性多能干细胞中衍生卵母细胞。然后将这些卵子从另一名男性的精子中受精。但是，当同源染色体（在减数分裂过程中分裂以产生卵母细胞和精子的染色体）起源于同性，造成烙印的异常，导致严重的发育缺陷。

在这项研究中，研究人员使用多种不同技术（包括移码突变，基因缺失和调节区域编辑）分别修改了20个关键印迹基因。他们发现，这些编辑不仅允许创建有时成年的双保性动物，而且还导致了具有更稳定的多能性的干细胞。

“这些发现提供了有力的证据，表明烙印异常是哺乳动物中性繁殖的主要障碍，”广州孙子森大学的共同作家贡·辛·卢（Guan-Zheng Luo）说。 “这种方法可以显着改善胚胎干细胞和克隆动物的发育结果，从而为再生医学的发展铺平了有希望的途径。”

研究人员指出，他们的工作仍需要解决一些局限性。一方面，只有11.8％的可行胚胎能够发育直到出生，而并非由于发育缺陷而生于成年的所有幼崽。大多数生活到成年的人都改变了增长和寿命缩短。同样，生活在成年的小鼠确实是无菌的，尽管它们确实表现出了提高的克隆效率。

CAS的同事Zhi-kun Li说：“对印迹基因的进一步修改可能有助于产生能够产生可行配子的健康双保性小鼠的产生，并导致与印迹相关疾病的新治疗策略。”

该团队将继续研究改变印迹基因可能导致具有更高发育潜力的胚胎。他们还旨在将小鼠中开发的实验方法扩展到包括猴子在内的大型动物。但是，他们指出，这将需要大量的时间和精力，因为猴子的印迹基因组合与小鼠中的基因组合有很大差异。该技术是否最终将用于解决人类疾病，尚不清楚。国际干细胞研究学会的干细胞研究道德准则不允许出于生殖目的进行遗传基因组编辑，也不允许使用人类干细胞衍生的配子来繁殖，因为它们被认为是当前不安全的。