袁越
科學家在女性卵巢內發現了生殖干細胞,這說明女性的卵子總數有可能不是固定的,而是一直在不斷更新。
最近總聽到有人在討論剩女問題,很少有人關心剩男,其實中國人口比例嚴重偏向男性,找不到媳婦的光棍漢遠多于找不到老公的剩女。不過呢,男女在這方面有個非常重要的不同,那就是男性的生育期很長,60歲的老頭也能生孩子,女人則不同了,一般到了50歲就很難再生育了。現代女性很明白這一區別對她們而言意味著什么,所以到了35歲還找不到對象的姑娘們就會開始著急,擔心自己的生育期過去了,無法挽回。
那么,女性的生育期為什么比男性短呢?幾乎每一位知識女性都會告訴你,
這是因為卵子的數量從生下來就固定了,只會越來越少,到50歲左右就會用光,用光后自然就會絕經,從此失去生育能力。
上面這個說法自上世紀50年代開始就有了,50多年來一直未變。任何一位醫生都會告訴你,男人的睪丸中有生殖干細胞,能夠源源不斷地生產新的精子,女人的生殖干細胞只在胚胎期活躍,一生下來就消失了。女性在剛出生時卵巢內尚存大約100萬個卵母細胞,這個數字只減不增,到青春期時就只剩下大約30萬個了。從初潮開始,女性每個月都會從幾百個卵母細胞中選出一個最好的發育成卵子,排出卵巢等待受孕。如果精子未出現,這枚卵子便通過月經被排出體外,開始下一輪周期,直到所有的卵母細胞消耗殆盡為止。此時女性便不再有月經,她的生殖期也就結束了。
2004年,一個偶然的機會促使哈佛大學醫學院教授喬納森·提利(Jonathan Tilly)向這個傳統觀念發起了挑戰。他在研究小鼠生殖系統時發現,顯微鏡下觀察到的卵母細胞死亡總數比最后的統計數字要高。比如,某段時間內母鼠卵巢內的卵泡減少了500個,但他親眼觀察到有1500個卵母細胞死亡,這說明小鼠卵巢內一直有新的卵母細胞被制造出來。
為了驗證這個觀察的準確性,提利和他的同事仔細研究了小鼠卵巢組織,找到了只有干細胞才有的蛋白標記物。他把帶有這些標記物的細胞提取出來進行培養,結果證明它們確實是生殖干細胞,能夠繼續分裂并生成更多的卵母細胞。
這篇論文發表在2004年出版的《自然》(Nature)雜志上,當年曾經引來很多爭議。不過后來陸續有其它實驗室重復出了這個結果,其中還包括上海交通大學生命科學技術學院的吳際教授。他和他的團隊從小鼠卵巢內提取出生殖干細胞,將其培養成成熟卵子并使其受精,最后成功地繁殖出了正常后代。這篇論文發表在2009年4月出版的《自然雜志細胞生物學卷》(Nature Cell Biology)上,有力地支持了提利教授的假說。
小鼠看來沒有爭議了,人呢?事實上,自從提利教授提出假說以來,已經有好幾個案例暗示人類的卵巢里也有生殖干細胞。
紐約醫學院的庫魯克·歐克泰(Kutluk Oktay)醫生回憶說,他曾經接待過一位年輕的女病人,她得了白血病需要做化療,又不愿因此而徹底失去生育能力,便在化療前讓歐克泰醫生摘除了一側卵巢,保存在液氮中等待奇跡。幸運的是,化療非常成功,這位病人痊愈了。但化療徹底殺死了她僅存的那一側卵巢內的所有卵母細胞,她年紀輕輕就絕經了,此后又過了兩年沒有保護措施的性生活也沒有懷孕,血液檢查也證實她已進入了更年期,不再排卵了。
兩年后這位婦女決定嘗試懷孕,找到歐克泰醫生,要求把卵巢重新植入體內。為了防止卵巢中混有癌細胞,歐克泰并沒有直接將其植入到卵巢原來的位置,而是將一小塊卵巢組織植入這位婦女的腹部皮下組織,一方面便于觀察是否有癌細胞存在,另一方面是為了讓這塊組織繼續發育,以便將來從中取出卵子進行體外受精。沒想到,這個小手術進行不到一個月后,這位婦女就懷孕了。在生下一個健康嬰兒之后她又接連生下兩個嬰兒,說明她剩下的那個卵巢又奇跡般地恢復了生機。
對此怪現象,歐克泰醫生找不出任何解釋,他猜測這是因為植入的這一小塊卵巢組織分泌出某種信號,刺激另一個卵巢重新開始生產卵子。但是,教科書上都說,婦女成年后卵巢中就沒有干細胞了,這個假說很難成立。于是歐克泰醫生放棄了自己的想法,沒有進一步探究下去。
事實上,即使他想繼續也很難,所有拿人做實驗材料的科學研究都不好做,更何況是寶貴的卵巢。幸運的是,提利教授通過關系找到一家日本醫院,從這家醫院取得了一批20幾歲健康女性的卵巢,這幾個卵巢都是在做變性手術時被摘除的,當事人同意將其用于科學研究。
有了實驗材料,剩下的事情就容易多了。提利教授用熒光法把卵巢內的疑似生殖干細胞挑了出來,將其放進一片新鮮的卵巢組織中,再將這片卵巢組織植入小鼠體內。這只小鼠的免疫系統被抑制住了,因此不會發生異體排斥現象,為這塊外來組織提供了一個良好的生長環境。兩個星期后,熒光標記的生殖干細胞發育成了一批新的卵母細胞,證明它們確實是生殖干細胞。
提利教授將研究結果寫成論文,發表在今年2月26日出版的《自然雜志醫藥學版》(Nature Medicine)上。此文一經刊出立刻引起轟動,如果被其它實驗室證實的話,將徹底改寫人類生殖學教科書,消除流行了半個多世紀的謬誤。
“過去50多年來人們一直認為女人的卵巢里沒有生殖干細胞,這個結論并不是因為有人做過實驗并證明其正確性,而是恰恰相反。”提利教授對記者說:“這么多年一直沒人好好研究一下此事,于是大家就一直相信這個說法是對的。”
當然,這項研究并不能說明女性從此就會像男性一樣不必擔心生育問題,這一點是不會因此而改變的。但是這個結果對于那些生育困難,需要體外人工受精(IVF)幫忙的女性來說,無疑是利好消息。眾所周知,體外人工受精(也就是俗稱的試管嬰兒)技術最大的瓶頸就是卵子不易得,而人工受精的成功率是很低的,于是醫生們必須不斷地給婦女注射大量促排卵激素,才能獲得足夠多的卵子用于體外受精。這個過程十分繁瑣,給受孕婦女的生活帶來諸多不便。如果卵巢內有干細胞的話,事情就要簡單多了,只要做一個小手術,取出一小片卵巢組織,將其中的干細胞找出來加以培養,醫生手里就有了無限量供應的卵子。
這項技術還為那些因化療而必須犧牲生殖能力的婦女帶來了福音,前文提到的歐克泰醫生遇到的那個案例就是明證。過去通常的作法是在化療前先將婦女的卵巢取出,化療后再植入回去。這樣做往往會擔心卵巢內尚存癌細胞,帶來不必要的風險。如果只將卵巢內的干細胞取出來,培育出成熟卵子再重新植入,就不會有問題了。