李勁松／陳子江／湯富酬實現核移植擴增人源精子的新方法

　　哺乳動物單倍體胚胎干細胞（haESCs）由于僅存在一組遺傳物質，因此是進行遺傳分析的理想工具。重要的是，當與CRISPR-Cas9技術結合使用時，雄激素性haESC（AG-haESCs）可以用作精子的替代品，并在生物水平上用于破譯基因功能。然而，迄今為止，只能在嚙齒動物中獲得AG-haESCs 。

　　2019年12月18日，中國科學院上海生化細胞所李勁松，山東大學陳子江及北京大學湯富酬共同通訊在Cell Research 在線發表題為“In vitro expansion of human sperm through nuclear transfer”的研究論文，該研究發現在低氧濃度的培養條件下，可以通過精子核轉移產生人類單倍體ESC。 包含精子基因組的hAG-haESCs在體外ESC衍生和增殖過程中穩定維持典型的印跡DMR。 令人驚訝的是，hAG-haESCs可以“受精”卵母細胞并支持早期胚胎發育，從而導致胚泡和二倍體ESC的轉錄組分別與正常二倍體胚胎和ESC相當。

　　總而言之，該方法將為通過復雜的基因修飾重建人類早期胚胎發育提供遺傳分析的新工具。 胚胎通過單倍體ESC作為介體，可以通過預選具有預期遺傳特征且沒有脫靶的單倍體細胞進行精確分析。

　　哺乳動物單倍體胚胎干細胞（haESCs）由于僅存在一組遺傳物質，因此是進行遺傳分析的理想工具。HaESC根據其基因組起源可分為兩個易于區分的組：單性生殖haESC（PG-haESCs）源自卵母細胞的單性生殖胚胎和雄激素性haESC（AG-haESCs）通過精子核轉移產生。

　　PG-和ha-haESCs均可用于在體外細胞水平上描述基因組功能。重要的是，當與CRISPR-Cas9技術結合使用時，AG-haESCs可以用作精子的替代品，并在生物水平上用于破譯基因功能。然而，雖然PG-haESCs是由嚙齒動物和靈長類動物產生的， 迄今為止，只能在嚙齒動物中獲得AG-haESCs 。

　　在該研究中，研究人員發現在低氧濃度的培養條件下，可以通過精子核轉移產生人類單倍體ESC。 包含精子基因組的hAG-haESCs在體外ESC衍生和增殖過程中穩定維持典型的印跡DMR。 令人驚訝的是，hAG-haESCs可以“受精”卵母細胞并支持早期胚胎發育，從而導致胚泡和二倍體ESC的轉錄組分別與正常二倍體胚胎和ESC相當。

　　盡管未來的研究將需要優化使用單倍體細胞的胚胎重建程序并改善其植入前發育，但研究人員相信該方法將為通過復雜的基因修飾重建人類早期胚胎發育提供遺傳分析的新工具。 胚胎通過單倍體ESC作為介體，可以通過預選具有預期遺傳特征且沒有脫靶的單倍體細胞進行精確分析。