2006-06-08 22:52:43王建明郭泓志 Go! Go!

精子新用途?利用精原細胞製造幹細胞

由於使用人類胚胎製造幹細胞,一直受到道德上和政治上的壓力,因此科學家持續尋求從胚胎細胞以外的細胞來產生幹細胞的方法。人類體內的生殖母原細胞,可以在青春期性成熟之後,持續製造精子或卵子,這種能持續產生新的細胞的能力,被許多科學家認為有轉化為幹細胞(stem cell)的潛力。男性體內這種生殖母原細胞稱為精原細胞(spermatogonial stem cell) ,不過科學家直到2004年才成功地將老鼠的精原細胞在細胞培養皿中培養成功(cell culture)。

德國歌廷根的喬治奧古斯都大學(Georg August University of Gottingen)的科學家,終於成功地將老鼠的精原細胞轉化為幹細胞,其研究結果發表於今年三月份在自然雜誌(Nature)的網路版上發表。 Gerd Hasenfuss和Wolfgang Engel兩人嘗試了許多種不同的培養條件(culture condition),終於產生一些帶有幹細胞特徵蛋白(marker)的細胞群,他們將這些細胞稱為多潛能成人生殖幹細胞( multipotent adult germ line stem cell ) ,簡稱 maGSC。這些 maGSC細胞可以分化成多種不同部位組織的細胞,包含外胚層(ectoderm)(例如神經細胞)、中胚層(mesoderm)(例如肌肉和血管細胞) 、 以及內胚層(endoderm)(例如肝細胞) 。

這些研究者接著測試這些細胞是否能在動物體內生長。他們將maGSC細胞注射進缺乏免疫系統的老鼠體內(否則免疫系統會攻擊外來移植的細胞群) ,結果發現老鼠長出畸胎瘤 (teratomas) ,畸胎瘤是一種由生殖細胞產生的腫瘤,大多數為良性瘤,其內含有多種組織細胞。這些研究者也將maGSC細胞染色標定(dye-tagged),然後注射進囊胚(blastocyst)中(囊胚是極早期的胚胎),然後將這囊胚移植進母老鼠體內。結果囊胚順利成長成為幼鼠,而幼鼠體內多個組織的細胞都帶有染色標定,代表著maGSC細胞在胚胎發育的過程中,分化成許多不同組織部位的細胞。因此他們下結論,認定精原細胞亦可充當幹細胞的另一種來源。

不過老鼠的精原細胞能變成幹細胞,是否就代表人類的精原細胞也能轉成幹細胞?有一些科學家仍不抱樂觀。但是美國加州Irvine地區的生物科技公司 PrimeGen已經表聲明,指出其已經成功地將老鼠和人類的精原細胞轉化為幹細胞,不過研究成果尚未發表。但無論如何,這實驗結果已經大大鼓舞了科學家,因為這形同能避開使用胚胎細胞產生幹細胞的爭議,而只使用生殖細胞來產生幹細胞。這樣未來人類若需要器官移植或是治療時,便不需要使用胚胎來產生複製人或複製器官,而只需要使用自己的生殖細胞來產生所需要的器官或組織。

褚志斌 (芝加哥大學博士後研究員)