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孤雌生殖與胚胎幹細胞

無論是以體細胞植入卵子進行複製,或是利用卵子進行孤雌生殖,比起以自然懷孕或是人工受精製造胚胎,都是既困難且有缺點的方法,目的只是想規避拿人類胚胎做研究的道德問題。
 
 
 
去年年底「複製人胚胎」的消息鬧得沸沸揚揚,除了《電子生物醫學》這份網路期刊發表了正式報告外,也登上了今年一月號《科學美國人》的封面(《科學人》創刊號),以及全球報紙的頭條。對生物科學不是很了解的人,可能搞不清楚發表這項結果的美國麻州「先進細胞科技公司」(ACT)究竟完成了什麼樣了不起的工作。如果我們瀏覽針對這篇文章的各項評論,幾乎是一面倒的貶多於褒,出現許多像是「子虛烏有」、「徹底失敗」,以及「根本不應該發表」等負面的說法。顯然,這項標榜「第一」的實驗不算成功。

至於ACT敢於冒大不韙進行人體胚胎的複製,主要是他們打著「醫療」而非「生殖」複製的旗幟;也就是說,即使他們成功複製了人類的胚胎,並不會植回婦女的子宮,進行著床懷孕的過程。他們的目的不在於製造「複製人」,而是想取得進入囊胚期的胚胎(卵進行分裂後四至五天,含32~64個細胞),將其中的幹細胞進行培養及引發分化,做為醫療之用。

ACT在去年的報告裡,除了以體細胞植入去核的人卵細胞,引發細胞分裂外,他們還利用尚未完成第二次減數分裂、仍帶有雙套染色體的卵細胞,施予化學及電刺激,促使其進行分裂形成囊胚。這種做法稱為「孤雌生殖」(parthenogenesis, 或稱單性生殖),不但在昆蟲界常見,以前用小鼠及兔子的卵子也成功誘導過。雖然ACT報導有六顆人卵利用此法分裂成類似囊胚的構造,但其中並無一個含有幹細胞。

今年二月一日發行的《科學》(Science)中,ACT與其他三個機構聯手,又發表了短僅一頁的報告,說他們以一種獼猴的卵子誘發了孤雌生殖,並從形成囊胚的胚胎中取得含有幹細胞的「內胚細胞」,在體外培養形成一穩定的細胞株,能維持在未分化的狀態達十個月之久。同時,他們也成功地使這種細胞分化成星狀神經膠細胞及神經元。這樣形成的神經元以免疫組織染色法證實,約25%含多巴胺的合成酵素;將這些細胞的培養液經高效液相層析儀鑑定,含多巴胺及血清張力素兩種神經傳導物質。經由變換培養條件,他們還使這種細胞在體外分化成類似心肌的自發性收縮細胞、平滑肌細胞、脂肪細胞,及帶鞭毛的表皮細胞等。

進一步,他們將這個細胞株植入具免疫缺陷的小鼠(C. B-17)腹腔,讓其生長八到十五週,形成畸胎瘤,然後取出做組織切片。他們發現其中具有完整三個胚層的組織,包括屬於外胚層的神經元、色素細胞、皮膚及毛囊,中胚層的骨骼及肌肉,及內胚層的腸道及呼吸道表皮細胞等。

這樣的結果當然給可能的醫療應用帶來希望,尤其是針對缺少多巴胺神經元的帕金森氏症。但持保留態度的人也不少,因為在靈長動物取得成功,並不代表在人身上也可獲致同樣的結果,物種間的差異性常比預期來的大。再者,由孤雌生殖所取得的幹細胞,就算分化出可供醫療之需的特殊細胞,由於其基因的組成為女性,只可能用在女性身上,而不適用於男性,是有欠完美的做法。

其實,無論是以體細胞植入卵子進行複製,或是利用卵子進行孤雌生殖,比起以自然懷孕或是人工受精製造胚胎,都是既困難且有缺點的方法,目的只是想規避拿人類胚胎做研究的道德問題。至於人的胚胎在什麼時候可以稱為人這一點,倒不是每個民族或宗教的觀點都一致,像美國與英國,天主教與新教之間,就有相當的差異。

美國自1973年墮胎合法化後,擁護「選擇權」及「生命權」兩派的爭議就一直未消;後者認為胚胎從受精起就擁有了生命,因此反對任何形式的胚胎研究。

為了怕有鼓勵墮胎之嫌,美國政府一向禁止聯邦補助的經費,用於胚胎的研究(包括胚胎幹細胞),無論以生殖或醫療為目的,都一視同仁。至於私人企業的努力,除非對公眾有明顯的危險,則享有一定的自由,因此也才有ACT的研究。

英國政府則允許使用受精後14天內、神經管形成之前的胚胎。英國衛生部也同意,如果以人工受精手續製造的胚胎數目不敷使用,甚至還可以生產專門為取得幹細胞所需的胚胎。經由(細胞)核種移植的複製(如生成桃莉羊的方式),只要不置入子宮著床,也在准許之列,使醫療複製與生殖複製有所區分。至於英國的法律,則不分公私機構,都一體適用。由於美國政府的限制重重,已經讓有識之士擔心多數的這類研究將移轉到英國、澳洲等國家進行。

報載近日有家澳洲公司來臺尋求肝臟幹細胞的合作研究。鑒於幹細胞研究的潛力無窮,在沒有太多包袱之下,我們要朝哪個方向前進,應該已很清楚。

深度閱讀
  1. Cibelli, J. B. et al.,(2002)Parthenogenetic stem cells in nonhuman primates. Science, 295, 819.
  2. Wertz, D. C.(2002)Embryo and stem cell research in the USA : a political history. Trends Mol. Med., 8, 143-146.
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