10月18日的美国生殖医学会年会上，来自约翰霍普金斯大学布隆博格公共卫生研究院的菲利普 乔丹博士（Philip Jordan）为我们就体外精子培养做了汇报。内容主要围绕男性不育的现状、体外配子成熟技术以及目前体外精子发生的技术做了讲述。图1.乔丹教授简介
通过一项对于美国、欧洲、澳大利亚和新西兰成年男性的精子数量调查发现，1973年到2011年，男性精子数量下降了50~60%[1]。同时精子下降的速度仍在增加，以目前的速度来看，在2060年，所有男性都要面对不育的问题。
首先，造成这种局面的一个重要的原因是人为因素。比如药物对于男性生殖系统存在重要的影响，一方面是新药上市前缺乏足够的生殖毒性评估，而应用小鼠作为评估手段有一定的局限性。同时抗抑郁药物帕罗西汀更是被证明直接导致精子DNA损伤和精子数量减少[2]。而约0.85~1%的男性罹患非梗阻性无精症（non obstructive azoospermia），同时只有一半的患者可以通过显微取精技术（mircoTESE）解决这个问题。
目前新技术的进展包括了新型模型建立以及个性化治疗。首先由于技术的进步，全基因组测序越来越多的用于临床科研，而基础科学研究不断发现新的男性不育突变位点。乔丹博士团队正在利用化学或者基因靶向联合新型细胞培养策略来直接构建精子生成以及不育症模型。同时通过器官捐赠组织所提供的人体样本可以完成包括分子分析、精原干细胞（SSC）刺激和3D培养等实验。睾丸组织细胞的转录组研究也使得我们对于精子、精原细胞等睾丸细胞有了更多转录水平的认识[3]。而基于上述的单细胞转录组测定可以帮助科学家目前解决包括精原干细胞（SSC）培养在内的一些问题。
图2.Single cell transcriptome profiling from healthy adult whole testes.
目前，精原干细胞（SSC）的体外培养是一个重要且令人头痛的问题，尽管早在2003年科学家已经可以建立稳定的小鼠SSC细胞系并且可以重新在体内增殖[4]，然而关于人类的SSC细胞系培养均宣告失败，目前培养人类精原干细胞最长的时间记录是150天，并且缺乏功能学验证[5]。同时，通过脯乳动物多形性干细胞在体外诱导产生精子被认为是可行的。图3. Development of GS cell colonies from neonatal testis cells
针对于小鼠精原干细胞体外减数分裂，乔丹教授邀请了荷兰生殖发展研究院的哈姆（Geert Hamer）博士进行了讲解。哈姆博士通过对于小鼠精原干细胞体外减数分裂技术、体外减数分裂过程的检查点和体外精子发生的成功标志进行了介绍。哈姆博士首先介绍了体外精原细胞的分化、减数分裂的实验步骤，并通过荧光染色照片描述了不同阶段减数分裂的细胞形态，同时结果也表明，存在体外诱导精子产生的现象，但效率较低并且缺乏功能验证。
最后，湖南师范大学何祖平教授介绍了诱导精原干细胞产生精子的相关内容。首先他对精原干细胞的形态、多能性等方面做了介绍，之后讲解了其团队从隐睾症患者体内分离纯化精原干细胞并诱导分化成为精子的实验室技术和结果，最后向大家介绍了团队应用的3D诱导系统促进精原细胞分化成为精子的结果。
三位讲者通过讲解其研究领域的成果，将目前围绕精原干细胞的体外培养、诱导精子的体外产生的问题展示给各位学者，也为下一步研究提出了方案和可能。
参考文献[1] H. Levine, N. Jorgensen, A. Martino-Andrade, J. Mendiola, D. Weksler-Derri, I. Mindlis, R. Pinotti, S.H. Swan, Temporal trends in sperm count: a systematic review and meta-regression analysis, Hum Reprod Update, 23 (2017) 646-659.[2] C. Tanrikut, A.S. Feldman, M. Altemus, D.A. Paduch, P.N. Schlegel, Adverse effect of paroxetine on sperm, Fertil Steril, 94 (2010) 1021-1026.[3] J. Guo, E.J. Grow, H. Mlcochova, G.J. Maher, C. Lindskog, X. Nie, Y. Guo, Y. Takei, J. Yun, L. Cai, R. Kim, D.T. Carrell, A. Goriely, J.M. Hotaling, B.R. Cairns, The adult human testis transcriptional cell atlas, Cell Res, 28 (2018) 1141-1157.[4] M. Kanatsu-Shinohara, N. Ogonuki, K. Inoue, H. Miki, A. Ogura, S. Toyokuni, T. Shinohara, Long-term proliferation in culture and germline transmission of mouse male germline stem cells, Biol Reprod, 69 (2003) 612-616.[5] D.H. Bhang, B.J. Kim, B.G. Kim, K. Schadler, K.H. Baek, Y.H. Kim, W. Hsiao, B.S. Ding, S. Rafii, M.J. Weiss, S.T. Chou, T.F. Kolon, J.P. Ginsberg, B.Y. Ryu, S. Ryeom, Testicular endothelial cells are a critical population in the germline stem cell niche, Nat Commun, 9 (2018) 4379.
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