在哺乳动物基因组中，Y染色体被大多数人视为制造雄性必不可少的部分。一支日本研究团队如今证明，它可以直接被删除。在8月4日发布的预印本中，日本理化学研究所（RIKEN）、山梨大学和旭川医科大学的科学家报告，一次瞄准Y染色体着丝粒的CRISPR剪切，就能让克隆小鼠胚胎丢弃整条染色体，发育成健康、可生育的雌性。这项工作尚未经过同行评审。
作者将这项技术命名为Y-CUT（即通过靶向着丝粒的Cas9诱导剪切来消除Y染色体），它使用CRISPR-Cas9酶和一条向导RNA，后者会锁定Y染色体着丝粒，也就是把染色体锚定在细胞分裂机器上的那段致密重复DNA区域。小鼠Y染色体着丝粒由一长串重复单元组成，向导RNA有数百个可供剪切的靶点。着丝粒受损的染色体在分裂时无法被拉入任何一个子细胞，因此会被留在原地，并在胚胎最初的几次卵裂期间以微核的形式被排出细胞核，随后显然被销毁。丢失Y染色体的胚胎只携带一条X染色体，这种配置被称为XO，会发育成雌性。
研究团队在多个阶段验证了这一方法。在ICR品系小鼠的受精卵中，用Cas9和向导RNA处理胚胎，产下的幼崽全部为雌性，其中43%为XO，这一结果经定量PCR、免疫染色和全基因组测序确认。接下来是克隆。当研究人员把雄性支持细胞（Sertoli细胞）的细胞核转入去核卵子并施加Y-CUT后，共出生13只幼崽，按每个移植胚胎计算出生率为11%。13只中有10只（即76.9%）为雌性，且全部为XO。雌性和雄性克隆都长到了成年，将它们相互交配产生的下一代中，其中包括核型正常的XX雌性。
或许最令人瞩目的是，这种方法对取自活体成年雄性的细胞同样有效。从一只小鼠尾部采集的血细胞在不进行编辑的情况下被克隆，作为对照，产下7只雄性幼崽；采用Y-CUT后，同样的流程产下10只雌性和1只雄性。最初的供体雄鼠后来与源自其自身体细胞基因组的雌性克隆交配，并产下了后代。克隆前冷冻一天或一个月的细胞同样产出了雌性幼崽，只是数量较少。基因组检查发现，雌性克隆中Y染色体完全缺失，没有染色体易位，在预测的脱靶位点中发生序列改变的比例不到1%，且均为蛋白质编码区之外的小规模嵌合改变。
这一观念转变引起了保护生物学研究者的关注。迄今为止，体细胞核移植这种标准的克隆方法只能复制供体的性别：单独幸存的雄性只能产生雄性克隆，单独幸存的雌性只能产生雌性克隆。当一个物种只剩下寥寥数个个体时，这一限制就变得至关重要。以黑足鼬为例，雌性每胎产仔很少，因此一只雄性克隆的基因组通常只能沿一条狭窄的后代谱系传播；而由同一基因组培育出的雌性克隆，则能让它遗传给多得多的后代。保护组织Revive & Restore的首席科学家本·诺瓦克（Ben Novak）没有参与这项工作，他向《麻省理工科技评论》表示，这项技术未来的用途很多，尤其是在保护领域。夏威夷大学的莫妮卡·沃德（Monika Ward）同样没有参与，她说，这一壮举此前从未实现过。唯一的先例纯属偶然：2009年，日本研究人员在由支持细胞产生的27个克隆中发现了一只XO雌性。
需要指出的保留意见相当多，作者自己也承认了其中大部分。雌性克隆为XO，意味着它们只携带一条X染色体，因此并非雄性供体的精确基因拷贝。更重要的是，让这种方法在小鼠身上奏效的可育性并不能推广到整个哺乳动物类群：XO雌性在小鼠以及可能在其他啮齿动物中是可育的，但在人类中，同样的染色体配置就是特纳综合征（Turner syndrome），几乎总会导致不育，XO的马也同样无法生育。这种方法仍然离不开卵子：克隆胚胎必须在由同种或近缘种雌性捐赠的去核卵母细胞中重建。涉及的动物数量很少，每个实验组仅有2至13只幼崽，而且目前没有关于这些克隆长期健康状况或寿命的数据。
研究人员已经开始把目光投向Y染色体之外。作者之一、山梨大学的石内崇（Takashi Ishiuchi）向《麻省理工科技评论》表示，生物学长期以来一直假定繁殖需要两性共同参与，而他相信这一假定可以被推翻。与石内共同领导这项工作的理化学研究所的场昭吾（Shogo Matoba）将这项技术描述为对近期利用诱导多能干细胞培育卵子工作的补充，其中包括2023年《自然》杂志报道的由两个父本生出小鼠的研究。研究团队已就相关工作提交了专利申请。就目前而言，这项技术的实际前景较为有限，但真实存在：它提供了一种扩展单个雄性啮齿动物基因组遗传贡献的途径，也提醒人们，即便是一整条染色体，也可以被视为可选的部件。
婷 翻译
披露：本文基于一篇未经同行评审的预印本（DOI: 10.64898/2026.08.03.742506）。
来源：
- Matoba, S. et al. Initiating mammalian reproduction from a single male genome. bioRxiv preprint, posted August 4, 2026. DOI: 10.64898/2026.08.03.742506.
- Hamzelou, J. Scientists just created female clones of male mice. MIT Technology Review, August 12, 2026. https://www.technologyreview.com/2026/08/12/1141768/scientists-just-created-female-clones-of-male-mice/