人类皮肤可以产生卵子？！最新Nature子刊：科学家成功将人体皮肤细胞的染色体“减半”，制造出类卵细胞结构

对很多渴望生育的人来说，“没可用的精子或卵子”就像一场无解的困境——卵巢早衰、生精障碍让常规试管婴儿“巧妇难为无米之炊”，只能寄希望于遥遥无期的配子捐赠。

近期发表在Nat Commun的研究Induction of experimental cell division to generate cells with reduced chromosome ploidy却给这道难题拆出了新解法：咱们每天都在接触的皮肤细胞，居然能通过技术改造，变成能和精子“合作”的“类卵细胞”，甚至能发育成早期胚胎！

这背后的关键，是解决了“染色体数目不对等”的核心问题。皮肤细胞作为体细胞，带着46条染色体（二倍体，2n），而正常卵子只有23条（单倍体，1n）——只有单倍体配子，才能和精子凑出46条染色体的正常胚胎。此前科学家虽能用体细胞核移植（SCNT）技术，把皮肤细胞核塞进去核卵子里做“类卵细胞”，但这细胞带着46条染色体，一和精子结合就成了69条染色体的“三倍体胚胎”，根本无法正常发育。

为了让皮肤细胞的染色体“瘦到”23条，研究团队开发了“mitomeiosis”实验性分裂技术：先挑选处于G0/G1期的皮肤成纤维细胞——这类细胞没进行DNA复制，染色体状态是2n2c，再用显微操作把它们的细胞核“移植”到去核的MII期卵母细胞中。神奇的是，MII期卵子细胞质里残留的分裂活性，能逼着皮肤细胞核跳过正常的DNA复制阶段，直接进入分裂状态，模拟卵子形成时的染色体分离过程。

实验观察发现，皮肤细胞核与卵子融合1小时后，细胞内就开始出现纺锤体——这是染色体分离的“核心工具”；2小时后，77.5%的融合细胞能形成形态接近正常MII卵子的纺锤体，染色体着丝粒也能准确定位在纺锤体赤道板上，只有部分细胞出现纺锤体小型化、多极等异常。这一步证实，皮肤细胞基因组确实能在卵子细胞质里“启动分裂程序”。

图1：通过实验性减数分裂（mitomeiosis）实现染色体倍性降低。图示常规有丝分裂、减数分裂I和II与实验性减数分裂（mitomeiosis）中细胞周期及染色体向子细胞分离的机制。

可难题还在后面：当这些“重组类卵细胞”通过卵胞浆内单精子注射（ICSI）与精子结合时，大部分都“没反应”——仅23.4%能排出极体（卵子成熟的标志），17.4%能形成原核（胚胎发育的起步结构），剩下的基本停滞在2细胞期。而正常MII卵子受精后，82.9%能排极体、79.8%能形成原核，59%能发育到囊胚阶段，差距十分明显，这说明皮肤细胞来源的基因组需要“额外助力”才能激活发育。

图2：含未复制（2n2c）基因组的体细胞核移植到MII卵母细胞质后可提前进入分裂期，但对精子诱导的激活无响应。

为了“唤醒”这些类卵细胞，研究团队设计了“电穿孔+roscovitine”的联合激活策略：先用电穿孔模拟精子进入时的钙信号波动，给细胞“打一针唤醒剂”；再用选择性周期蛋白依赖性激酶抑制剂roscovitine，下调细胞内过高的成熟促进因子（MPF）活性，确保分裂有序推进。结果很亮眼：单独激活时，68.6%的类卵细胞能排极体，57.7%能形成原核，93.8%能完成首次卵裂；结合精子受精后，77.9%的细胞能排极体，76%能形成双原核（分别来自皮肤细胞和精子），8.8%能发育到囊胚阶段——更关键的是，这套方法对正常卵子完全没伤害，安全性有保障。

图3：电穿孔联合roscovitine的辅助激活可挽救人体体细胞核移植卵母细胞的受精失败问题。

光激活还不够，得确认染色体是不是真的“减半”了。研究团队基于AmpliSeq扩增子测序技术，开发了一套“染色体追踪系统”，给90个类卵细胞来源的胚胎做了“全面体检”。结果显示：45.6%的胚胎没发生染色体分离，其余54.4%的胚胎中，染色体分离比例从3:43到23:23不等；排除异常分离的胚胎后，合子内平均保留22.8条皮肤细胞染色体，极体内有23.3条——刚好接近正常卵子的23条！不过也有个小例外：8号染色体特别“偏心”，母源片段总爱留在合子里，其他染色体则是随机分配，且全程没出现自然减数分裂中的“交叉重组”，这说明皮肤细胞的“染色体瘦身”，走的是和自然卵子不同的路径。

图4：人体体细胞核移植卵母细胞经实验性减数分裂（mitomeiosis）后的染色体分离与倍性降低情况。

更让人振奋的是，“瘦身成功”的皮肤细胞染色体，还能和精子染色体好好“合作”。有些均一型胚胎里，所有卵裂球的染色体组成都一致，皮肤细胞和精子的遗传物质完美融合；就算是嵌合型胚胎（不同卵裂球染色体数目不同），皮肤细胞的染色体也能正常复制、参与分裂，没掉任何“链子”，这说明它们具备参与胚胎发育的基本能力。

对那些被“缺配子”困住的家庭来说，本研究不只是实验室里的突破，更像是一束实实在在的希望之光。它第一次证明，平平无奇的皮肤细胞，能通过技术改造变成“准卵子”，还能和精子一起孕育早期胚胎。虽然现在还处于探索阶段，但想想未来或许不用再等配子捐赠，自己的皮肤细胞就能成为“生育助力”——这份可能性，已经足够让人为之期待了。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Marti Gutierrez N, Mikhalchenko A, Shishimorova M, et al. Induction of experimental cell division to generate cells with reduced chromosome ploidy. Nat Commun. 2025;16(1):8340. Published 2025 Sep 30. doi:10.1038/s41467-025-63454-7