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哺乳动物卵巢结构示意图
是否存在雌性生殖干细胞？
干细胞生物学是当今自然科学的热门研究领域。干细胞是指生物体内那些能够无限自我更新并具有分化成其他细胞类型的潜能的一类特殊细胞。根据干细胞分化潜能的大小，又可以分为全能干细胞（如大名鼎鼎的胚胎干细胞）、多能干细胞（如分化形成全身所有血细胞的造血干细胞）和单能干细胞（如睾丸中维持精子发生的精原干细胞）。干细胞不但在多细胞动物的发育过程中发挥重要作用，也是成年动物维持器官功能和组织修复所必不可少的。目前，科学家已经在绝大多数的器官和组织中发现了成体干细胞，他们隐藏在骨髓、皮肤毛囊、小肠上皮隐窝、睾丸曲细精管等特定微环境中（称为niche），为这些组织发挥生理功能静悄悄地、源源不断地提供着新的细胞。干细胞的发现和利用为生物医学注入了新的活力，带动了相关的技术创新和产业开发。但是，从事生殖、发育和干细胞研究的科学家总有一丝挥之不去的遗憾：有一种与人类传宗接代和女性正常生理周期密切相关的细胞—卵母细胞，它的干细胞还从未在哺乳动物的体内被找到。
为什么卵母细胞的干细胞具有特殊意义？众所周知，受精是新生命的起点，合子（即受精卵）的细胞质成分几乎全部来源于卵母细胞。卵胞质赋予受精卵发育的全能性，甚至能使已经终末分化的成年体细胞去分化，使其遗传物质重编程，产生克隆动物。因此，可以毫不夸张地说，卵母细胞是孕育新生命的土壤，是绘制生命蓝图的调色板；卵母细胞的干细胞，是干细胞中的干细胞——如果它确实存在的话。于是，近百年来，一代代生殖与发育生物学家在多方努力，试图回答这个生命科学的重要问题：在成年哺乳动物（包括人类）中，是否存在雌性生殖干细胞？
历史尘埃：关于雌性生殖干细胞的传统观念
众所周知，雌雄两性的生殖细胞发育存在巨大差异。在成年雄性哺乳动物的睾丸中，由于精原干细胞的存在，精子发生得以源源不断。于是，在理论上，雄性哺乳动物和男人，只要生命不终止，生殖潜能就不会耗竭，从而造就了"老来得子"这样的喜事。而且，科学家们还并不满足于此，他们正雄心勃勃地探索从睾丸中分离精原干细胞（即雄性生殖干细胞），进行体外培养，并维持它们向生殖细胞分化的能力，试图在个体生命结束以后，继续在培养皿和液氮罐中保存雄性的生殖潜能。
相对于雄性的"老当益壮"，雌性的生殖功能却不得不经历"人老珠黄"的无奈。"雌性哺乳动物的生殖干细胞，在个体发育的早期即全部启动减数分裂，发育为初级卵母细胞，并在此时期停留相当长的时间，直至排卵前"；"雌性哺乳动物（包括人类）在出生时，卵巢中就已经携带了它（她）一生中所有的生殖细胞（即卵母细胞），并在随后的生命过程中逐渐消耗。这些细胞的耗竭即标志着雌性生殖功能的完结。"这是过去一个多世纪以来，所有生命科学教科书中的金科玉律。这条规律是长期以来人们观察雌性生理现象和卵巢组织结构而总结出来的，它最早于1870年被瓦尔代尔（Waldeyer）提出，到1951年被所罗门·朱克曼（Solomon Zuckerman）写入教科书而确认，似乎已成定论。举例来讲，小鼠的雌性生殖细胞大约在胚胎发育第13.5天即全部分化为卵母细胞，在出生后6周左右开始排卵繁殖，在1岁半左右卵巢中的生殖细胞储存库被耗尽。而在人类中，相应的这3个生殖过程重要节点则分别是：胚胎发育4～5个月、14～16岁、50～55岁。所以，中老年女性所谓"更年期"的到来，就标志着她体内生殖细胞的耗竭。多年以来，这也被人们看作是不存在雌性生殖干细胞的有力证据。
风云再起：新的实验证据挑战传统观念
2004年，在《自然》杂志上发表的一篇学术论文打破了哺乳动物雌性生殖干细胞半个多世纪以来的沉寂。哈佛大学约翰·蒂利（John Tilly）教授的研究团队经过仔细分析小鼠卵巢中卵母细胞的数量变化，发现卵巢中每天都有几十到几百个卵泡发生闭锁，而新生小鼠每个卵巢中大约总共有5000个卵母细胞。如果以这样的消耗速度，在出生后的几周以内这些卵母细胞将消耗殆尽。而实际上，这些雌鼠在出生一年以后仍然具有正常生育能力。于是他们提出了一个"离经叛道"的解释：在小鼠出生以后卵巢中仍然源源不断地生成新的卵母细胞，使雌性生殖力得以维持！
石破天惊：雌性生殖干细胞的再发现
2009年春天，著名生物学期刊《自然-细胞生物学》发表了来自上海交通大学吴际教授研究团队的一篇论文。在这篇惊世之作中他们报道，从成年小鼠卵巢组织中分离得到了"疑似"雌性生殖干细胞，在体外培养了一年多之后，向这些细胞中人为导入了水母绿色荧光蛋白基因，然后把这些改造过的细胞移植到受体小鼠的卵巢中，成功分化出表达绿色荧光蛋白的卵母细胞，最终甚至还生出了转基因的小鼠。这一系列貌似直白的实验，实际是前人从未能完成的高难度动作。如果随着时间的推移而被历史证实的话，这个发现将是人类首次分离得到哺乳动物雌性生殖干细胞，而具有里程碑式的意义。关于哺乳动物雌性生殖干细胞的争论，天平再次向正方倾斜。
但是在随后的几年中，世界上多个实验室试图重复这篇文章中的研究结果，却都由于遇到技术瓶颈而没有成功。直到3年以后，在2004年最初发起关于"哺乳动物雌性生殖干细胞"争论的哈佛大学蒂利教授团队，又在《自然-医学》杂志发表后续文章。他们不但重复出了吴际教授研究组的工作，而且进行了技术改良。更重要的是，他们从小鼠实验更进一步，从成年女性卵巢中分离得到了生殖干细胞！
这两篇文章的发表，使人们觉得，哺乳动物雌性生殖干细胞，不再是一个停留在概念层面的美丽传说，而已经揭去了它神秘的面纱，触手可及地呈现在人们的面前。
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