研究突破！女性不用受精也可独立生育的技术来了！

图片: 方冰 黄仔 | 撰稿: 阿静 | 责编: 铃兰

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大家早上好，新一期的「No. 11 Lab」又与大家见面啦，这期的主题是「性与生殖健康」，这次我们又会为大家带来哪些有趣的研究呢，快来一起看看吧～

本期你将看到：

• 男性米青子数量越来越少？原来是它的锅！

• 孤雌生育实现了？没有男人也能生孩子！

• 女性高潮的秘密，被12只兔子讲清楚了？

• 延长最佳生育年龄？或许能成为现实！

男性米青子数量越来越少？

原来是它的锅！

在过去的几十年里，全世界男性的米青子数量都在下降，并且质量也越来越差，不良的生活方式和恶劣的生活环境都在其中起着重要作用，比如熬夜久坐、暴饮暴食、大量摄入烟酒咖啡、性生活混乱和环境污染等。

说到这里阿静就想起去年底上海市人类米青子库举办的「米青子比赛」，他们邀请上海大学生参加免费体检，进行「米青子大比拼」，按照米青子的浓度、活力、米青液量、畸形率等指标进行评比。

然而这次比赛却没能选出综合最强的选手，因为米青子活力强的选手浓度未达标，浓度强的选手活力未达标，天了噜，要知道这可是一群20岁左右的男大学生，堪称人类群体中真正意义上的「高质量男性」，所以当代男性米青子的质量可见一斑。

男性米青子数量和质量的下滑必然会引发生育率下降、出生率降低等社会问题，为了探索这一问题的具体原因，无数科学家进行了大量研究，去年发布的一篇论文就将研究重点放在了「空气污染」上，并且取得了最新进展。

这篇名为《PM2.5 Exposure of Mice during Spermatogenesis: A Role of Inhibitor jB Kinase 2 in Pro-Opiomelanocortin Neurons》的研究由来自美国马里兰大学医学院、南通大学和郑州大学的华人研究团队发布在了《Environmental Health Perspectives》上。

▲图片来源：参考文献[1]

根据已知研究，米青子发生受到下丘脑-垂体-性腺 (HPG) 轴的复杂调节，抑制HPG轴会导致米青子发生减少，在以往的流行病学研究中，几乎所有已发表的动物模型研究都表明，空气污染可以显著影响HPG轴，破坏米青子发生并减少附睾内米青子的数量。

而这项新研究则揭示了空气污染影响米青子数量的潜在生物学机制：通过引起大脑炎症来损害米青子发生。

在这项研究中，研究人员将健康小鼠和大脑中缺乏神经特异性炎症标志物的小鼠作对照实验，将它们暴露在空气污染中后测试它们的米青子数量，结果发现，空气污染暴露会导致下丘脑促炎细胞因子的表达显著增加，随后抑制HPG轴来破坏米青子发生。

这项研究又给人类敲响了警钟，环境污染带来的危害不可估量，除了造成更恶劣的生存环境，它还会从人类生活的方方面面反馈出来，为了人类更美好的未来，保护环境的信念该刻在每个人的心上！

▲图片来源：giphy

孤雌生育已经实现了？

没有男人也能生孩子！

近年来随着经济发展和思想解放，结婚生子不再是我们的人生必选项，但也有很多人不喜欢被婚姻束缚，却很喜欢孩子或者想要拥有自己的后代，于是关注单身生育话题的女性也越来越多了，相信你们中很多人都有过这种想法。

单身生育你们都知道，那孤雌生殖（又称单性生殖，Parthenogenesis）呢？你们了解过吗？它是指雌性动物或植物的卵子，不经过受精过程，而单独发育成后代的生殖方式，属于无性生殖，但与一般无性生殖稍有区别的生殖方式。

是的，孤雌生殖的设定就像女儿国一样，女孩喝了子母河的水，不需要男人也可以生孩子。但以人类为代表的哺乳动物向来以有性生殖作为繁殖方式，受印记基因的阻碍，孤雌生殖在自然界中本不应该存在。

但科学家们孜孜不倦的探索为生命赋予了无限的可能性，上个月，来自上海交通大学医学院附属仁济医院魏延昌团队在《美国科学院院报》（PNAS）发表了名为《Viable offspring derived from single unfertilized mammalian oocytes》的研究成果。

▲图片来源：参考文献[2]

在这项研究中，研究者采用基因编辑的形式，通过改写印记控制区域的甲基化情况，实现了仅用单个、未受精卵母细胞，就培育出哺乳动物的后代，且小鼠可以活到成年并生育子代。这是在单性生殖后代实验中，首例采用「单个」未受精的卵母细胞发育而来的哺乳动物。

哺乳动物在繁殖期间，大多数基因会继承来自父母双方的两份遗传信息，然而存在某些特殊的极少数基因，只转录或表达父母其中一方的遗传信息，另一个不表达或表达很少，这就是印记基因。

在孤雌生殖中，胚胎不存在来自父系的印记基因，又会使得母体的特异性印记双倍建立，这样会使胚胎几乎无法发育，因此这也是我们上文说，印记基因的阻碍使自然界中的孤雌生殖无法存在的原因。

但在这项研究中，为了使孤雌细胞顺利发育，研究者对小鼠的卵母细胞基因进行了改写，对卵母细胞中7个重要的印记控制区域进行甲基化编辑，从而使卵细胞直接进入受精状态，成为孤雌胚胎，之后经过体外胚胎培养并将囊胚移植到雌性小鼠体内后，终于有3只小小鼠成功诞生。

虽然实验获得了成功，但孤雌生殖技术整体仍然存在很多缺陷，比如生殖效率低、伦理问题仍未解决等，不需要另一性别参与也能生育的「美好愿景」或许还要很多年的研究才能投入应用，但希望还是要有的，未来也是光明的，相信以后科技的发展会给人类带来更多的选择和可能性！

▲图片来源：giphy

女性高潮的秘密

被12只兔子讲清楚了？

对于女性高潮，每个人的体验都不尽相同，有些姑娘苦于自己很难达到高潮，有些姑娘则希望自己别这么敏感，但它背后的生理机制却一直都让研究人员感到费解：女性高潮为何会存在？

它的存在之所以耐人寻味主要有两方面的原因，一方面来看，与男性高潮不同，女性高潮对于生殖繁衍来说并不是必需的，另一方面，这种神经内分泌反射过于复杂，不可能是进化上的意外。

科学家们提出了多种类型的进化解释，其中大多数没有合理的论据支撑，而发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）的一篇论文《An experimental test of the ovulatory homolog model of female orgasm》则深入地探讨了这个问题，并提供了实验证据。

▲图片来源：参考文献[3]

自然界中的兔子、猫等哺乳动物的繁衍机制与人类不同，它们不会自发排卵，而是需要交配刺激排卵，女性性高潮的排卵同源模型认为，女性性高潮的神经内分泌机制是从某些哺乳动物交配诱导排卵的机制演变而来的，并且与这些机制是同源的。

为了验证这一说法，来自耶鲁大学的研究团队在兔子身上进行了一项实验，他们认为，那些能够影响人类性高潮的药物，例如氟西汀（一种常用的抗抑郁药物，会导致女性性欲减退、性高潮延迟或缺失），也应该影响具有交配诱导排卵机制的动物（例如兔子）的排卵。

研究人员连续2周给雌性兔子服用氟西汀，随后让实验兔子们和雄性兔子交配，结果发现，服用氟西汀可将交配后的排卵次数减少30%。

在第二个实验中，他们给服用过氟西汀的兔子们单次注射了人绒毛膜促性腺激素诱导排卵，结果排卵次数仅降低了8%，这表明在大脑层面进行干预，就能够影响兔子的排卵行为，证实了女性性高潮的排卵同源模型。

虽然兔子实验听起来很有趣，但这个研究其实还存在很多争议，比如12只兔子的样本量过小、排卵量30%的变化幅度较小、兔子有没有性高潮等问题都还等待解决。

总之，目前学术界对女性高潮的机制仍未达成共识，更多更深的研究或许还要期待更多科学家继续进行探索。

▲图片来源：giphy

延长最佳生育年龄？

或许能成为现实！

我们都知道，从生理意义上来说，女性确实是有最佳生育年龄的。

曾有临床研究数据证明，女性30~35岁之间是妊娠并发症的发生风险最低的年龄段，过了35岁，胚胎染色体发育异常的概率会呈现大幅度增长，卵巢功能也会快速衰退，卵巢内可发育成熟的卵泡数量减少。因此，目前临床上所说的最佳生育年龄的定义一般是指女性20~34岁之间。

但这个年龄阶段一般是很多人事业、学业发展的黄金时期，很多女性并不甘心中断自己的梦想回家生孩子，那么有没有什么办法，能够延长女性的最佳生育期，让女性即使三四十岁也能保持高质量的卵子呢？

来自耶路撒冷希伯来大学（HUJI）遗传学部门的研究人员在《Genetics》杂志上发表了一篇名为《Progression of meiosis is coordinated by the level and location of MAPK activation via OGR-2 in Caenorhabditis elegans》的研究，为这个可能性提供了新的论据。

▲图片来源：参考文献[4]

这项研究用到了一种非常重要的生物——秀丽隐杆线虫，它是一种非寄生性线虫，身体透明，长度约1毫米，主要分布在温带地区的土壤中，其寿命约两至三周。它们含有和人类相同数量的基因，并且虫卵在一天内就可以成熟，在帮助科学家了解人类遗传学方面发挥了重要作用。

研究人员监测了秀丽隐杆线虫卵的成熟过程，并在卵子成熟过程中的基因变化规律中找到了一个控制卵子成熟节奏的基因——ogr-2，还进一步研究了MAP激酶（MAPK），它可以驱动卵子发生。

当研究人员用基因编辑技术去除ogr-2基因时，MAPK超速运转，秀丽隐杆线虫的卵子很快就会老化，而衰老的卵细胞是导致出生缺陷、流产和不育的主要原因。

这意味着科学家们已经发现了控制卵巢发育和卵母细胞衰老的重要机制！虽然这项研究仍处于早期阶段，但相信随着研究的进展，延缓卵子的成熟日期也指日可待，即使是大龄女性也能够保持高质量的卵子，增加拥有健康宝宝的几率！

▲图片来源：giphy

好啦，今天的研究分享就到这里啦，你们还有什么想了解或感兴趣的新知识和新研究，欢迎在评论区告诉我们哦~

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早安，我爱这个世界。

参考文献

[1] Qiu L, Chen M, Wang X, et al. PM 2. 5 Exposure of Mice during Spermatogenesis: A Role of Inhibitor κ B Kinase 2 in Pro-Opiomelanocortin Neurons[J]. Environmental health perspectives, 2021, 129(9): 097006.

[2] Wei Y, Yang C R, Zhao Z A. Viable offspring derived from single unfertilized mammalian oocytes[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022, 119(12): e2115248119.

[3] Pavlicev M, Zupan A M, Barry A, et al. An experimental test of the ovulatory homolog model of female orgasm[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019, 116(41): 20267-20273.

[4] Achache H, Laurent L, Hecker-Mimoun Y, et al. Progression of meiosis is coordinated by the level and location of MAPK activation via OGR-2 in Caenorhabditis elegans[J]. Genetics, 2019, 212(1): 213-229.