全球首例！雙親皆為雄性的小鼠順利成年

科學家首次成功培育出雙親皆為雄性的小鼠，且這隻小鼠順利活到成年。此項突破在該領域邁出了巨大的一步，從再生醫學到保育等眾多科學領域都可能因此受到影響，同時也深化了我們對哺乳動物生殖的理解。

此前，研究人員曾培育出雙親皆為雌性的小鼠。然而，嘗試從雄性多能幹細胞中獲取卵細胞，再用另一隻雄性的精子使其受精，以培育出雙親皆為雄性的小鼠，卻不太成功。胚胎在發育到某一階段後，最終會停止生長，而阻礙其發育的便是所謂的「基因印記」過程。在發育過程中，某些母系或父系基因會被關閉，這是哺乳動物單性生殖的根本障礙。

為解決這些限制，研究團隊使用了基於CRISPR/Cas9的基因編輯技術，針對20個負責基因印記的基因展開研究。中科院的共同通訊作者李志坤向IFLScience表示：「這些基因依據親本基因組呈現出不同的表達模式，一直被視為單性生殖的主要潛在障礙。我們的方法使我們能夠修改這些基因，克服了先前阻礙培育存活的雙父系小鼠的挑戰。」

透過這一方式，研究團隊成功培育出活到成年的雙父系小鼠，此乃全球首例。

這項研究屬於基礎科學範疇，儘管此類基因編輯不適用於人類，但它讓我們深入瞭解了哺乳動物單性生殖的基因障礙。李志坤補充道：「有趣的是，我們並不是透過修改通常會導致胚胎死亡的致命印記區域來實現這一成果的。相反，我們逐步編輯了許多與過度生長特徵有關的基因，透過這種累積的方式，我們得以培育出存活的成年小鼠。」

研究人員還發現，經編輯的胚胎幹細胞與對照組相比，發育效率有所提高，且雙父系小鼠與野生型小鼠相比，克隆效率也有所增強，這意味著這項新方法可能具有非常實用的應用價值。李志坤向IFLScience表示：「我們認為，我們為印記基因開發的基因編輯技術在再生醫學和克隆研究中可能具有重要應用，尤其是在基於幹細胞的治療方面。」

研究結果有力地證明，印記異常是哺乳動物單性生殖的主要障礙，儘管這項研究也存在一些侷限性。儘管雙父系小鼠首次發育到成年，但超過一半未能成熟，即便成熟的小鼠，其存活率也相對較低。大多數成功成熟的小鼠生長發生改變，壽命也有所縮短，且全部不育。

然而，研究團隊樂觀地認為，透過對方法進行一些微調，這些問題有望得到解決。李志坤補充道：「這項研究屬於基礎科學，儘管此類基因編輯不適用於人類，但重要的是，我們的研究讓我們深入瞭解了哺乳動物單性生殖的基因障礙。它對再生醫學和保育工作也具有潛在價值，比如瀕危物種的保護。……我們研究中的雙父系小鼠並非旨在作為人類生殖的模型，而是為哺乳動物生殖和基因印記提供了重要線索。」

該研究成果發表在《細胞幹細胞》雜誌上。