哺乳類動物一般只能透過雙性繁殖，即雄性及雌性動物交配後，精子與卵子結合才能誕下下一代。不過，人類可能可透過生物科技改變此「金科玉律」。繼日韓科學家後，中國科學家亦成功利用幹細胞及基因修改技術，成功讓同性小鼠繁殖下一代。

在哺乳類動物當中，同性產子最大障礙在於基因印記 (Genomic Imprinting) 。在精子和卵子發育期間，會有一定「標記」連接到染色體之處，這類標記可以影響到基因功能，而父母都各自擁有不同標記。也就是說，部份基因需要由父親的 DNA 變得活躍，部份則需由母親的 DNA 使基因變得活躍。科學家一般認為這機制有助平衡胚胎發育，但實際原因仍是未知之數。

研究人員在今次研究利用了單倍體胚幹細胞 (haploid embryonic stem cells)  作繁殖，由於這種幹細胞只有一組由卵子或精子培育而成的染色體，因此可減少基因印記標記所帶來的問題。之後，研究人員再以基因修改技術，將部份已知令基因組銘印出現問題的基因組移除。雌性小鼠的幹細胞則會移走三個基因位置，雄性小鼠的則需移除 7 個基因位置。

兩隻雌性小鼠的幹細胞處理較為簡單，只需將兩顆幹細胞置於未成熟的卵子中，之後再將卵子轉移至代母小鼠中讓胚胎發育。兩隻雄性小鼠幹細胞的處理難度則較高，研究人員首先要將精子和幹細胞注入未成熟卵子中，而且需要事先將卵子中帶有大量基因物質的細胞核移除。問題是，當研究人員將雄性小鼠一組的卵子置入子宮時，卵子並無繼續發育。因此他們轉而先讓卵子培育一段時間後，才置入雌性代母體內。

最終雌性小鼠一組誕下的小鼠可正常成長，但現時仍未確認牠們在成長過程中，會不會有一些發現到的發育健康問題。雄性小鼠一組所誕下的小鼠則沒有那麼幸運，雖然小鼠可足月發展，但 12 隻小鼠中，只有兩隻活到超過 48 小時。因此，現時仍未知此技術是否完全安全和有效，更需解決一連串道德倫理問題，相信難以在短期內應用於人類當中。

今次並非首次有同性動物誕下下代，此前已有日韓科學家成功利用兩隻雌性小鼠繁殖下代。今次研究卻是首次有科學家以兩隻雄性小鼠繁殖幼鼠，研究所用到的技術，相信亦有助了解不同基因，以及基因組銘印對胚胎發育有甚麼影響。

來源：
National Geographic, Same-sex mouse parents give birth via gene editing, 11 October 2018

報告：
Li, Z.K., Wang, L.Y., Wang, L.B., Feng, G.H. & et al. (2018). Generation of Bimaternal and Bipaternal Mice from Hypomethylated Haploid ESCs with Imprinting Region Deletions. Cell Stem Cell, published online. DOI: 10.1016/j.stem.2018.09.004

文／Edward Ho、審核／Alan Chiu