孤雌生殖与胚胎干细胞

无论是以体细胞植入卵子进行复制,或是利用卵子进行孤雌生殖,比起以自然怀孕或是人工受精制造胚胎,都是既困难且有缺点的方法,目的只是想规避拿人类胚胎做研究的道德问题。
 
 去年年底「复制人胚胎」的消息闹得沸沸扬扬,除了《电子生物医学》这份网路期刊发表了正式报告外,也登上了今年一月号《科学美国人》的封面(《科学人》创刊号),以及全球报纸的头条。对生物科学不是很了解的人,可能搞不清楚发表这项结果的美国麻州「先进细胞科技公司」(ACT)究竟完成了什么样了不起的工作。如果我们浏览针对这篇文章的各项评论,几乎是一面倒的贬多于褒,出现许多像是「子虚乌有」、「彻底失败」,以及「根本不应该发表」等负面的说法。显然,这项标榜「第一」的实验不算成功。

至于ACT敢于冒大不韪进行人体胚胎的复制,主要是他们打着「医疗」而非「生殖」复制的旗帜;也就是说,即使他们成功复制了人类的胚胎,并不会植回妇女的子宫,进行着床怀孕的过程。他们的目的不在于制造「复制人」,而是想取得进入囊胚期的胚胎(卵进行分裂后四至五天,含32~64个细胞),将其中的干细胞进行培养及引发分化,做为医疗之用。

ACT在去年的报告里,除了以体细胞植入去核的人卵细胞,引发细胞分裂外,他们还利用尚未完成第二次减数分裂、仍带有双套染色体的卵细胞,施予化学及电刺激,促使其进行分裂形成囊胚。这种做法称为「孤雌生殖」(parthenogenesis, 或称单性生殖),不但在昆虫界常见,以前用小鼠及兔子的卵子也成功诱导过。虽然ACT报导有六颗人卵利用此法分裂成类似囊胚的构造,但其中并无一个含有干细胞。

今年二月一日发行的《科学》(Science)中,ACT与其他三个机构联手,又发表了短仅一页的报告,说他们以一种猕猴的卵子诱发了孤雌生殖,并从形成囊胚的胚胎中取得含有干细胞的「内胚细胞」,在体外培养形成一稳定的细胞株,能维持在未分化的状态达十个月之久。同时,他们也成功地使这种细胞分化成星状神经胶细胞及神经元。这样形成的神经元以免疫组织染色法证实,约25%含多巴胺的合成酵素;将这些细胞的培养液经高效液相层析仪监定,含多巴胺及血清张力素两种神经传导物质。经由变换培养条件,他们还使这种细胞在体外分化成类似心肌的自发性收缩细胞、平滑肌细胞、脂肪细胞,及带鞭毛的表皮细胞等。

进一步,他们将这个细胞株植入具免疫缺陷的小鼠(C. B-17)腹腔,让其生长八到十五周,形成畸胎瘤,然后取出做组织切片。他们发现其中具有完整三个胚层的组织,包括属于外胚层的神经元、色素细胞、皮肤及毛囊,中胚层的骨骼及肌肉,及内胚层的肠道及呼吸道表皮细胞等。

这样的结果当然给可能的医疗应用带来希望,尤其是针对缺少多巴胺神经元的帕金森氏症。但持保留态度的人也不少,因为在灵长动物取得成功,并不代表在人身上也可获致同样的结果,物种间的差异性常比预期来的大。再者,由孤雌生殖所取得的干细胞,就算分化出可供医疗之需的特殊细胞,由于其基因的组成为女性,只可能用在女性身上,而不适用于男性,是有欠完美的做法。

其实,无论是以体细胞植入卵子进行复制,或是利用卵子进行孤雌生殖,比起以自然怀孕或是人工受精制造胚胎,都是既困难且有缺点的方法,目的只是想规避拿人类胚胎做研究的道德问题。至于人的胚胎在什么时候可以称为人这一点,倒不是每个民族或宗教的观点都一致,像美国与英国,天主教与新教之间,就有相当的差异。

美国自1973年堕胎合法化后,拥护「选择权」及「生命权」两派的争议就一直未消;后者认为胚胎从受精起就拥有了生命,因此反对任何形式的胚胎研究。

为了怕有鼓励堕胎之嫌,美国政府一向禁止联邦补助的经费,用于胚胎的研究(包括胚胎干细胞),无论以生殖或医疗为目的,都一视同仁。至于私人企业的努力,除非对公众有明显的危险,则享有一定的自由,因此也才有ACT的研究。

英国政府则允许使用受精后14天内、神经管形成之前的胚胎。英国卫生部也同意,如果以人工受精手续制造的胚胎数目不敷使用,甚至还可以生产专门为取得干细胞所需的胚胎。经由(细胞)核种移植的复制(如生成桃莉羊的方式),只要不置入子宫着床,也在准许之列,使医疗复制与生殖复制有所区分。至于英国的法律,则不分公私机构,都一体适用。由于美国政府的限制重重,已经让有识之士担心多数的这类研究将移转到英国、澳洲等国家进行。

报载近日有家澳洲公司来台寻求肝脏干细胞的合作研究。鉴于干细胞研究的潜力无穷,在没有太多包袱之下,我们要朝哪个方向前进,应该已很清楚。

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