世界首次！为拯救男性不育，科学家成功用3D打印造出“生精小管”

连年跌破警戒线的生育率背后，是越来越“不行”的男性生殖健康。无精、少精、精子畸形等问题如噩梦般缠绕着广大男士。

为拯救男性不育症，近期不列颠哥伦比亚大学的Flannigan教授团队成功应用3D打印技术打印睾丸细胞，其生成的类似于生精小管的管状结构已伴有产生精子的早期迹象，为无数陷于“生育困境”的夫妇提供了一种新的可能性。

近期，新冠不但在国内卷土重来，也让各位男士“很受伤”。

据英国伦敦大学学院一项研究显示：近5%的成年男性在感染新冠病毒后出现了睾丸和阴茎体积减小的情况，15%的人反映经历了勃起功能丧失。

想想疫情波及的4亿群体，本就不容乐观的全球生育率似乎将愈发惨淡。但这还只是现代男性问题的小插曲。
就算没有新冠，全球男性的精子质量也在一路走低，世卫组织不得不一再下调精子的合格标准，现在仅有40年前的四分之一，若按照这种趋势下去，有专家预测：到2045年，男性可能会面临“绝精”。

毫无疑问，这是一场前所未有的生育危机，给各位男士敲响警钟之余，也促使科学家们加速寻找解决之法，来自UBC泌尿外科助理教授Ryan Flannigan就奔赴在科技的最前沿。
他的研究团队首次使用临床衍生的人体组织证明3D打印成人睾丸细胞的可行性。一种治疗男性不育症的新方法随之走进大众视线。
男性不育的原因可谓多种多样，如精子数量下降、质量不高，畸形多，睾酮水平低，性功能障碍等等，其中最严重、最棘手的莫过于“无精症”。

我们知道，一位正常男性在青春期过后，其睾丸也就是生产精子的车间会繁忙地运转起来，每天都能制造上亿的精子，直至45岁左右生产力才会有所下降。但对患有无精症的男性来说，别说上亿精子了，他们的精液中甚至无法找到精子的踪迹。

巧妇也难为无米之炊，医生们不得不通过手术搜寻无精症患者体内的精子，但据 Flannigan教授所言：这类搜寻的成功率将将过半，还有一半的患者，即使“踏破铁鞋”也找不到一份正常的精子，圆不了自己做父亲的梦想。

而Flannigan教授团队正希望帮助这类“生育无门”的病人。

研究团队首先对一名无精症患者的睾丸进行活检，收集其干细胞进行体外扩增，然后通过3D生物打印成类似于生精小管的管状结构，打印后24小时存活率为93.4±2.4%。
而在打印12天后，研究团队发现：这些细胞不但继续存活，还成长为参与精子生成的几种特殊细胞，并在精子干细胞维持方面也有着显著改善—这两者都是具有精子生成能力的早期迹象。

用3D打印睾丸细胞，这在世界范围内尚属首次，Flannigan教授说：“这是一个巨大的里程碑。”
该团队目前正在"训练”这些睾丸细胞产生精子。他们将这些细胞暴露于不同的营养物质和生长因子中，并微调结构排列，以促进细胞间相互作用。如果最终有正常精子诞生，就能解开患者们的“无精困局”，为更多夫妇打开生育大门。


 

参考资料：

[1]Temporal trends in sperm count: a systematic review and meta-regression analysis.https://dx.doi.org/10.1093%2Fhumupd%2Fdmx022.

[2]Using Clinically Derived Human Tissue to 3D Bioprint Personalized Testicular Tubules For in-Vitro Culturing.http://dx.doi.org/10.1016/j.xfss.2022.02.004.