在培养基中生长的小鼠睾丸（中图）产生出了成熟的精子（下图）。当雌鼠被人工授精后，它们产下了健康的幼崽（上图）。（图片来自《自然》）

　　一个精子便是一台复杂的机器。它抽打的尾巴，中部盘旋的线粒体，专门用来在卵子外膜上开路的头部——一切都是睾丸中的一个长期高度专业化发育进程的产品。差不多一个世纪以来，研究人员一直未能在实验室中再现这一过程。然而如今他们比以往任何时候都更接近这一梦想：在培养皿中生长的睾丸，并且利用精子培育了一窝小鼠。专家认为，这项工作有望改进人类的体外授精（IVF）和人工授精技术，可用于研究和治疗男性不育等病症。

　　在这项新的研究中，由日本横滨城市大学的生殖生物学家Takehiko Ogawa领导的研究人员摘除了出生两三天的幼鼠的睾丸，这是为了确保这些啮齿动物不会携带成熟的精子。他们将这些睾丸置于一个含有专用培养基——包括一种名为KSR的通常用来培育胚胎干细胞的成分——的皮氏培养皿中。随后，研究人员便任由这些睾丸生长。

　　大约1个月后，研究人员注意到这些睾丸看起来相当正常并且正在产生精子，之前的处理使得它们一旦成熟便会产生出荧光绿色。随后，研究人员提取了精子并对雌鼠进行了人工授精，目前，受孕的雌鼠已产下12只健康的小鼠。研究人员在2月23日的《自然》杂志网络版上报告说，经过培育的睾丸在两个多月的时间里持续产生精子。利用相同的方法，研究人员甚至能够让已经冷冻了1个月的年轻睾丸产生精子。

　　Ogawa表示，在动物体外生长精子的能力使得研究人员能够更加容易地研究精子发育的分子机制。他说：“我很高兴，并且确信能够在更大的动物中使用这项技术。”这是他的研究团队下一步优先考虑的工作。Ogawa最终希望能够培养从人体活组织检查中采集的睾丸片段，并产出具有功能的精子，从而能够被用于IVF。

　　此前已有许多人工培育哺乳动物精子的相关研究，但这些研究不是没有培育出完整的精子，就是没有证明这些精子具有正常的生成后代的能力。英国纽卡斯尔大学的研究人员曾在2009年报告说，他们利用胚胎干细胞在试管中培育出人类精子，但论文后来被撤销。

　　美国华盛顿哥伦比亚特区乔治城大学的细胞生物学家Martin Dym认为，这项技术对于治疗雄性不育具有重要意义，有200万美国男性以及数倍于此的中国人和印度人正遭受着不育的折磨。许多无法产生精子的不育男性依然具有正常的生殖干细胞，名为精原细胞。Dym指出，通过改进Ogawa的技术，源自这些男性或睾丸癌患者睾丸活组织检查的器官培养将使得他们的精原细胞能够发育成精子。

　　然而这里依然有很多工作要做。Ogawa想要搞清KSR驱动精子发育的原因，这一块依然是个黑匣子。切换到人类睾丸样本可能也会存在其自身的一系列挑战。Dym表示，为了让这项技术得以临床应用，研究人员需要证明成人的精原细胞能够在培养基中变成精子并且增加这一方法的功效，而当前只能产生IVF所需的一小部分数量的精子。

　　Dym表示：“这是一个重大的进步。我希望它能够激励包括我在内的许多人开始从事与人类有关的研究。”

　　此外，如果能将这项技术应用于人类，可以帮助那些在年幼时因病丧失生育功能的男孩保存睾丸组织，在他们成年后利用冷冻保存的组织来培育自己的精子并用于生育后代。同时，相关技术也许还可以用于帮助一些珍稀动物的繁衍。