凍存的精子成功產生健康的小鼠(圖:University of Yamanashi)

人類如果成功移居太空,其中一個面臨的問題便是種族繁衍的難題。太空輻射和微重力環境究竟會否影響人類的生殖能力?在一個最新的動物實驗中,日本科學家將國際太空站凍存了 9 個月的小鼠精子取回地球,成功繁育出健康後代,為這一問題提供了寶貴的參考數據。

這個研究,由日本甲府市山梨大學先進生物科技中心的若山照彦(Teruhiko Wakayama)教授領導。小鼠精子從 2013 年 8 月到 2014 年 5 月,總共於國際太空站凍存了288 天。太空站的日平均輻射劑量比地球高 100 倍,對太空中任何生物的生殖能力都是個威脅。

太空對精子的影響

研究中,研究員將凍存的小鼠精子運回地球,透過體外受精,移植入母鼠體內發育,最後這些受精卵均成功發育成健康後代。

雖然精子產生了健康的後代,但這並不意味著在太空中,凍存的精子毫無損傷。與地球上保存的對照組相比,太空凍存的精子 DNA 損傷稍有增多,但大部分在受精後的胚胎中都得到了修復。

此外,太空凍存精子產生的後代在生育率和性別比例上也與對照組相同。全基因組分析表明,實驗組及對照組小鼠的 DNA 只有微小的差異,兩小組的後代均可以發育成具有正常繁殖能力的成年小鼠。

國際太空站 (圖:ISS)

實驗評價

若山教授在訪問中透露:「這項研究的目的是探索哺乳動物在太空繁殖的可能性。但是,把小鼠送上太空,在太空照顧它們太困難了,所以我們就設計了這個簡單的實驗,使用現有的技術完成。」

結果表明,雖然太空輻射對凍存精子造成了一點損傷,但之後產生的後代都是正常的。他們的實驗結果表明,利用太空保存的精子孕育人類或動物是絕對有可能實現的。當「太空時代」來臨時,這一技術將顯得十分重要。

意義意義

由於太空生殖的研究領域充滿挑戰,目前科學家仍然所知甚少,並不詳細了解太空輻射和微重力對哺乳動物繁殖的影響。但這對人類的未來發展非常重要。無論是為了移居太空,或者是去火星旅行,未來的人類都都有可能暴露在遠高於地球的太空輻射中,所以種族繁衍的問題是我們必須考慮在內的一點。

若山教授以及他的研究小組對研究結果感到高興。他們預測,人類將可以在太空中生存數年甚至很多代,利用輔助生殖技術維持人類和動物的基因多樣性。

在國際基金的資助下,若山教授將繼續研究太空生殖的問題。下一步是將小鼠胚胎送入太空站,在微重力的環境中培養,做進一步觀察。

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