为什么这很重要 从干细胞中制造可行的卵子在小鼠身上已经取得成功。在2016年，我们的合作者林克比·早志展示了小鼠皮肤细胞可以转化为“诱导性多能干细胞”（iPSCs，能够转变为身体内任何类型细胞的工程化细胞），然后转化为可用的卵子。这些卵子产生了健康的小鼠，它们活到了正常的寿命，并自然繁殖，生下健康的小鼠。 图2 - 来源于多能干细胞的卵子的成年小鼠（Hikabe等，2016） 这项称为“体外配子发生”（IVG）的过程，在小鼠中比在较大动物中更容易实现。尽管如此，考虑到这项技术的潜在巨大影响，值得为人类应用而继续追求。IVG有潜力重新定义全球的生育方式。从简单的抽血中，人们可以制造出一个家庭需要的健康卵子的数量。这种能力可以摆脱生物学和基因的限制，极大地扩展家庭拥有健康孩子的选择，并使女性能够在更大的年龄生育孩子——这一切都不需要当前体外受精所需的激素注射或手术取卵。 该技术是迄今为止开发的最复杂的疗法之一。我们不仅仅在制造单一细胞类型；我们在实验室中构建完全来自干细胞的小卵巢，因为整个器官对于正确的卵子发育至关重要。我们对这一目标已取得重大进展感到兴奋，并希望分享我们过程的一瞥。 我们的方法：在实验室中制造小卵巢 图3 - Conception从干细胞制造卵细胞的总体过程。Conception的理论很简单：没有有效的捷径。表达少量卵子标记的细胞是不够的。我们需要尽可能地重建自然使用的序列——并在每个主要步骤中将我们的细胞与人类发育进行基准比较。 我们的方法遵循图3中卵子发育的主要步骤。在抽取血样后，我们将一部分血细胞转化为iPSCs，然后引导这些iPSCs朝着卵巢中每种细胞类型发育：‘原始生殖细胞’是最终会成为卵子的细胞，而‘卵巢辅助细胞’是提供卵子所需的基本信号的支持细胞。一起，这些细胞形成了“小卵巢”，即小的三维“细胞球”，模仿真正的人类卵巢。左侧下方的图像展示了我们的“小卵巢”用肉眼的样子。中间的图像显示了在显微镜载玻片上那些小卵巢的薄切片；每个白色圆圈是一片小卵巢。这些载玻片随后用于我们右侧的图像分析中，我们用细胞和阶段特异性染料对小卵巢进行染色，以了解它们的发育情况。 图4 - Conception的小卵巢示例 在我们的研究中，我们生成数千个小卵巢，包含数百万个未来的卵细胞，以并行研究、改进和基准它们的发展。在小卵巢内部，原始生殖细胞被卵巢辅助细胞包围，这些细胞是它们开始进入卵子发育的后续三个阶段所需的：1）原始生殖细胞向‘卵原细胞’进展；2）卵原细胞进入减数分裂，这是一种生产卵子所需的特殊细胞分裂；3）随着它们成为早期卵细胞，它们形成卵泡，这些是容纳每个卵子的基本卵巢单元。 在整个过程中，我们严格地根据一个内部构建的人类卵巢分子数据参考图谱对细胞身份进行基准。这本图谱包含数以百万计的数据点，涵盖了捕捉细胞生物学多个层面的丰富特征。与该图谱的比较（包括与专有深度学习模型的比较），使我们能够自信地绘制前进的生物学路径，同时确认我们协议的准确性，从而确保我们细胞的质量。 对我们来说，成功的一个重要衡量标准是功能——这些细胞是否能够忠实地执行真实卵巢细胞的相同角色？我们将逐步介绍我们如何进行基准测试。 1）我们的小卵巢帮助发展未来的卵子 我们的小卵巢早期成功的一个迹象是我们看到它们的组织结构与人类卵巢的发育结构非常相似。卵原细胞形成小“巢穴”——特殊的卵巢结构，被一层薄薄的边界层（蓝色）包围，未来的卵细胞以组和链的形式连接在一起（洋红色）。在卵巢中，这些结构有助于分离和组织发育中的卵细胞，因此在我们的小卵巢中看到它们形成，表明组织正以相同的方式发育，就像在人体内一样。 图5 - Conception的干细胞源小卵巢（左）与自然人类卵巢（右）的比较。左侧显示的所有细胞均来自干细胞。它们独立开始形成这些卵巢结构，没有任何...