通過體外技術從未發育的卵母細胞中產生可存活的卵子

在輔助生殖技術中，成熟的卵細胞或卵母細胞對受精至關重要。然而，一些“脫落”的卵母細胞，或那些缺乏保護性顆粒細胞層的卵母細胞，不能成熟。現在，在信州大學研究人員的一項新研究中，研究小組已經開發出一種在實驗室中從這些脫落的卵母細胞中培養成熟卵母細胞的方法。這種創新的方法有望克服生殖科學中的重大挑戰，標志著生育研究的重大進步。

輔助生殖技術（ART）是一種從卵巢中取出卵子，與體外精子結合，然后將胚胎植入子宮的生育治療方法。通常，卵子或卵母細胞生長在卵巢中稱為卵泡的充滿液體的囊中。顆粒細胞（GCs，Granulosa cells）包圍著發育中的卵子，提供必需的營養和激素。然而，早期卵泡只有很薄的GC層，在進行生育治療的分離過程中，這些細胞可能與卵子分離，留下“剝落”的卵母細胞，這些卵母細胞無法成熟，無法用于輔助生殖。

最近發表在《生殖生物學》上的一項研究中，信州大學的助理教授Kanako Morohaku和她的團隊發現了一種新方法，可以從小鼠的“前腔”卵泡中剝離的卵母細胞中產生可存活的胚胎形成卵子。腔前卵泡代表較早的發育階段，不同于輔助中通常使用的更成熟的腔前卵泡。雖然以前的研究集中在竇卵泡上，但從竇前卵泡中獲得可存活卵子的嘗試有限。

為了解決這個問題，研究人員從小鼠身上分離出脫落的卵母細胞和GCs，然后在U型實驗室培養皿中一起培養8天。這導致顆粒細胞-卵母細胞復合物（GOCs）的形成，使卵母細胞能夠再次與支持細胞相互作用。在之前的一項研究中，研究小組發現卵母細胞的質量受到培養GOCs的氧濃度的影響。因此，將這些卵母細胞與GCs一起在高（20%）和低（5%）氧濃度下培養，觀察卵母細胞生長的差異。

他們觀察到，低氧水平顯著改善了GOCs的發育，并刺激了卵母細胞生長所必需的跨區突起和薄細胞連接的形成。8天后，這些重組的GOCs在膠原包被膜上再培養4天，導致卵母細胞成熟為受精卵。

為了測試它們的生存能力，研究人員使卵子受精，并將126個胚胎移植到雌性小鼠體內，隨后他們獲得了6只活的幼崽。“據我們所知，我們的新培養方案是**個通過體外重建GOCs培養的卵泡前脫落卵母細胞成功獲得后代的方法，”博士研究生和作者之一Tomohiro Kohama先生解釋說，他強調了這項研究的里程碑性質。

不用說，這項研究的意義超出了人類生育治療。研究人員認為，這種新方法也可以使牛和豬等大型動物受益，由于它們卵巢的獨特結構，典型的卵子成熟技術經常失敗。此外，該方法可以通過支持體外（生物體體外）生產來幫助逆轉瀕危物種，提供了一種保護遺傳資源的新方法。

研究人員相信，這些結果將被證明對抗逆轉錄病毒治療領域具有無價之寶。Morohaku教授進一步闡述說：“牲畜和瀕危動物需要體外產蛋，以便有效利用遺傳資源，繁殖，創建動物模型以了解生殖細胞如何發育，并為人類治療不孕癥提供幫助。”

這種新方法可能對牛和豬等動物非常有用，因為它們的卵巢結構使得傳統的培養方法不那么有效。研究小組樂觀地認為，他們的發現將推動生殖生物學和生育治療。通過提高脫落卵母細胞的生存能力，這種創新的方法可以為面臨不孕癥的個體帶來新的希望，并有助于保護瀕危物種。團隊探索目標是對人類生殖健康和動物王國遺傳多樣性的保護產生重大影響。

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