拥有雌性“父母”的子代小鼠
不久之前，中国科学院的研究人员利用两只雌性小鼠培育出健康的子代小鼠，首次让同性生殖在哺乳动物身上成为现实。此外，他们还利用两只雄性小鼠成功培育出了子代小鼠，虽然子代小鼠只存活了几天。该项研究成果在世界上首次让同性生殖在哺乳动物身上成为了可能。
“我们对哺乳动物为什么只能进行有性繁殖的问题感兴趣。我们过去通过结合生殖医学和再生医学，已经取得了一些发现。我们一直想搞清楚带有基因缺失的单倍体胚胎干细胞是否能够产生更多的具有两个雌性父母的正常小鼠，或者具有两个雄性父母的小鼠，”负责该项研究的科学家周琪博士在接受采访的时候说道。
虽然有些爬行动物、两栖动物和鱼类可以同性繁殖，但是哺乳动物即使借助于受精技术也难以做到这一点。在哺乳动物中，由于某些父系或母系基因在配子（精子或者卵子）的发育过程中被一种称为基因印记的机制阻断表达。而那些没有同时从父系或者母系接收遗传物质的后代常常因为发育异常而无法存活。
具有同性生殖能力的线虫
通过从未成熟卵细胞中删除这些印迹基因，研究人员在过去曾成功培育出了拥有雌性“父母”的子代小鼠——具有两个母亲的小鼠。然而，子代小鼠仍然显示出某些缺陷的特征。
为了获得健康的子代小鼠，周琪博士以及他的同事们决定使用单倍体的胚胎干细胞（其中含有一半的正常数目的染色体和DNA）。研究人员通过从含有雌性小鼠遗传物质的单倍体胚胎干细胞中删除基因组的三个印迹基因区域，并将它们注射到另一只雌性小鼠的卵子中，创建了具有两个雌性“父母”的小鼠。他们从210个胚胎中获得了29只有活力的子代小鼠。小鼠发育正常，活到成年，并有拥有正常的生殖能力。
双倍体胚胎干细胞的发育过程
而获得拥有两个雄性“父母”的子代小鼠的生产程序更为复杂。来自雄性小鼠的单倍体胚胎干细胞需要删除七个关键的印记基因区域。编辑后的单倍体胚胎干细胞和另一只雄性小鼠的精子一起被注射到一个卵细胞中。该卵细胞有核，因此其雌性遗传物质需要被去除，以确保胚胎只含有两个雄性“父母”的遗传物质。这些胚胎连同胎盘附属结构一起转移到代孕的雌性小鼠身上。
这些子代幼鼠在出生后存活了48小时。研究人员正计划优化这一过程，以便使子代小鼠能够活到成年。
“这项研究向我们展示了什么是可能的，”参与该项研究的一位研究人员说道，“我们可以看到，哺乳动物的同性生殖障碍可以通过编辑印迹基因得到解决。我们还揭示了一些阻碍同性父母生育的子代小鼠发育的重要的印迹基因区域，而这些区域对于研究基因组印迹和动物克隆也有巨大的启示作用。”
主要参考文献
Zhi-KunLi, Le-Yun Wang, Li-Bin Wang, Gui-Hai Feng, Xue-Wei Yuan, Chao Liu, Kai Xu,Yu-Huan Li, Hai-Feng Wan, Ying Zhang, Yu-Fei Li, Xin Li, Wei Li, Qi Zhou,Bao-Yang Hu. Generation of Bimaternal and Bipaternal Mice from HypomethylatedHaploid ESCs with Imprinting Region Deletions. Cell Stem Cell, 2018; DOI:10.1016/j.stem.2018.09.004
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