生男生女可选择？改变精子速度或可影响后代性别
2019-08-17 佚名 医谷综合报道
近日，发表在《PLOS Biology》上的一项新研究显示，来自日本广岛大学的研究团队发现通过改变精子速度影响后代性别的新方法。
近日，发表在《PLOS Biology》上的一项新研究显示，来自日本广岛大学的研究团队发现通过改变精子速度影响后代性别的新方法。
一般而言，哺乳动物后代性别取决于第23号染色体，即性染色体。携带X染色体的精子与卵子结合后会发育成女孩，而携带Y染色体精子与卵子结合后会生出男孩。多年以来，人们总是试图通过各种各样的方法将来达到控制生男还是生女的目的。
相传民间曾有这样一种说法，如果想要一个女孩，就不要在离排卵期太近时过夫妻生活，因为带有Y染色体的精子游动得更快，所以如果精子必须经过长途跋涉才能到达卵子，就会有更大的机率生女儿。虽然这个说法没有科学价值，但研究人员如今发现了一种可在小鼠身上实现它的办法。
在小鼠中，Y染色体编码不到700个基因，而X染色体编码超过3000个基因，在这项新的研究中，研究人员利用这些遗传差异对小鼠精子进行分类。
具体来讲，研究人员将注意力集中在名为TLR7和TLR8这两个独特的基因上，该基因只在X染色体精子中表达，并编码精子细胞尾部和中段的两个受体。
在该研究中，研究人员将小鼠精子孵化在含有分子的混合物中，这些分子会与受体结合并激活它们。研究人员表示，这些分子减缓了X染色体精子的能量产生，而对Y染色体精子则完全没有影响。
为了证实他们的发现，研究人员进行了精子竞赛。他们观察到，能量较大“游泳”快的精子进行体外受精时，90%的都是雄性小鼠；而能量较小“游泳”较慢的精子进行体外受精时，出生雌性小鼠占据81%。
目前，将携带X染色体与Y染色体进行分类的方法相对复杂，通过使用特殊染料对DNA染色，然后用高功率激光进行观察，以测量DNA含量，拥有较多DNA的便是携带X染色体的精子，反之则是携带Y染色体的精子。传统的分离方法不仅费用昂贵，而且对精子存在一定的杀伤力，在很多物种中并不适用。
不过，弗朗西斯克里克研究所组长Robin Lovell-Badge FRS强调：“影响后代性别的因素还有很多，有证据表明，人类的压力可能会对生男孩或女孩的可能性产生微妙的影响，所以我们想要确切证明这些基因的活动如何影响精子运动还有很长的路要走，尽管经过精子分拣后出生的老鼠表面上看起来很正常，但值得研究的是，在受精前激活这些受体是否会产生长期效应。换句话说，不要试图私下尝试使用这种方法，另外，伦理上也是个大问题。”
除了以上研究，事实上，早在今年7月1日发表在EMBO reports上一篇研究成果显示，科学家就通过基因编辑技术控制了哺乳动物的性别出生比例。
据悉，从基因层面控制性别，主要是利用即基因打靶技术对性别决定基因进行剔除或者插入。其中亲代雌鼠编码了一种Cas9核酸酶，这是一种基因编辑蛋白，在向导RNA（gRNA）的指引下，在常染色体上的特定位点完成切割。而亲代雄鼠则利用向导RNA在Y染色体上编辑。
然后，让这些经过基因编辑后的亲代小鼠交配。雌性为XY，没有Y染色体，生下来的子代雌鼠不会受到影响，这是因为基因编辑的是雄鼠的Y染色体，特异性破坏雄性胚胎中的必需基因，结果雄性生殖细胞发育过程中出现异常，导致大多数雄性小鼠还未发育就在母胎中没了。
结果是生下来的的那一窝31只小鼠中，除了死掉的那8只，剩下来的只有3只是雄的，但都很小只，而且其中1只还是畸形的，另外20只是雌的。这些小鼠在7天后成功断奶活了下来。
这也是科学史上第一次通过基因编辑技术，控制了哺乳动物的性别出生比例。
原始出处：
Takashi Umehara， Natsumi Tsujita， Masayuki Shimada. Activation of Toll-like receptor 7/8 encoded by the X chromosome alters sperm motility and provides a novel simple technology for sexing sperm. PLoS Biol 17(8)： e3000398. https：//doi.org/10.1371/journal.pbio.3000398.
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