图片说明：这是SOX17阳性细胞（绿色）在开始最初状态的胚状体的外观，主要是为了描述了人类生殖细胞的谱系的诞生。图片来源：Walfred Tang，University of Cambridge

　　英国剑桥大学（University of Cambridge）和魏慈曼研究中心（Weizmann Institute）的科学家使用人类胚胎干细胞共同制备了原生殖细胞，该原生殖细胞将继续分化为精子和卵子细胞。尽管该项研究已经在啮齿动物干细胞实验中应用过，但是这项发表在2014年12月25日Cell期刊上的研究第一次成功实现了将该技术应用于人的胚胎干细胞。

　　当卵子细胞受精时，受精卵就开始分化出一群细胞，被称为胚包，这是胚胎的早期状态。在胚包中的细胞当中，有些细胞会发育形成内细胞团，内细胞团会发育形成胎儿，而有些细胞则会发育形成细胞外壁，之后则会发育形成胎盘。而在内细胞团中的细胞会发生“重置”变为干细胞，干细胞是具有发展成体内任意类型细胞潜质的细胞。在干细胞中，有很少一部分细胞会变成原生殖细胞（PGCs），PGCs具有发育成为生殖细胞（精子和卵子）的潜质，从而将遗传信息传递给后代。

　　本文的第一作者是来自剑桥大学维康信托基金会（Wellcome Trust）和英国癌症研究格登研究所（Cancer Research UK Gurdon Institute）的Naoko Irie博士，他说：“原生殖细胞的形成是在哺乳动物早期发育阶段最早发生的事件之一。最初我们已经成功实现了从小鼠以及大鼠的干细胞中培育原生殖细胞的实验，但是一直到现在，几乎没有科研人员能够使用人体干细胞系统地完成此项工作。需要强调的是，人体和啮齿类动物在胚胎发育的过程中存在着重要的差异，换句话说，在小鼠以及大鼠上试验成功并不意味着这些技术可以直接应用到人类身上。”

　　格登研究所的Surani教授领导了该研究，他和他的同事们发现，一种名为SOX17的基因在指导人类干细胞发育成原生殖细胞的过程中发挥了重要的作用，这一过程被称为“定型”（specification）。奇怪的是，小鼠身上与该基因等效的基因在发育过程中则没有发生相应变化，这有力地证明了小鼠和人类的发育过程存在着明显差异。SOX17基因之前被发现参与了指导干细胞发育成为内胚层细胞的过程，这些细胞之后发育成为了肺、肠道以及胰腺等器官所需的细胞，这还是第一次发现SOX17基因与原生殖细胞的“定型”过程有关。

　　研究小组的结果显示，原生殖细胞同样可以从重组的成熟细胞（如皮肤细胞）中获取，这将促进病人特异性细胞研究的工作，也将加强人类生殖系细胞、不孕不育以及生殖细胞肿瘤等方面的研究。该研究同样对于理解表观遗传继承有着很大的帮助。科学家们已经了解，环境有时候会通过甲基化过程来影响人类基因，如饮食或者吸烟习惯都可能影响基因。在甲基化的过程中，分子会附着在我们的DNA上，这个过程就像汽车大灯的变光开关一样，会增强或者减弱基因活性。这样甲基化之后的遗传信息同样可以遗传给后代。

　　Surani教授和他的同事发现，在原生殖细胞定型的过程中，一项程序会被启动来消除甲基化的影响，就好比机器上的重置开关。然而，这些甲基化模式的残留可能依然会遗传，目前，对于发生这一现象的原因还不明确，还不知道为什么会发生这一现象。

　　Surani教授补充道：“从某种意义上来说，生殖细胞是不朽的，它们使各代之间保持着持久的联系，将遗传信息从一代传递到下一代。这种全面消除表观遗传信息的模式能够保证绝大多数的表观突变被移除，这就有效保证了血统能够保持活力（rejuvenation），使得延续后代成为可能。这些机理对于理解与年龄有关的疾病非常有帮助，因为这些疾病往往与积累的表观突变有关。”（科学之家，译审：YC Zhang）