人類干細(xì)胞注入豬胚胎，科學(xué)家首次培育出人豬嵌合體胚胎

2017-02-06 新華社 南方日報(bào)

據(jù)新華社華盛頓1月26日電 一個(gè)國際科研小組26日在美國《細(xì)胞》雜志上宣布，他們把人類干細(xì)胞注入豬胚胎中，首次成功培育出人豬嵌合體胚胎，并在豬體內(nèi)發(fā)育了3到4周時(shí)間。人豬嵌合體研究面臨巨大的倫理爭議，但科學(xué)家認(rèn)為，這項(xiàng)工作最終有助在動(dòng)物體內(nèi)培育出可供移植的人類器官，從而解決移植器官來源嚴(yán)重不足的難題。

人類干細(xì)胞注入豬胚胎，科學(xué)家首次培育出人豬嵌合體胚胎

　　人類干細(xì)胞注入豬胚胎內(nèi)

　　“我們認(rèn)為這項(xiàng)工作意義重大，是干細(xì)胞研究領(lǐng)域的一個(gè)里程碑，”論文第一作者、美國索爾克生物研究所研究員吳軍對新華社記者說，“這是第一次證明我們能培育人豬嵌合體胚胎。”

　　培育嵌合體胚胎分為兩個(gè)階段。首先，利用有“基因剪刀”之稱的CRISPR技術(shù)，刪除豬胚胎內(nèi)形成器官的關(guān)鍵基因，創(chuàng)造遺傳“空位”;其次，把人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞注入豬胚胎內(nèi)。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞從人類體細(xì)胞中直接獲得，具有與胚胎干細(xì)胞一樣分化為各類細(xì)胞的能力。

　　囊胚是動(dòng)物胚胎發(fā)育的一個(gè)早期階段，是一個(gè)中空的細(xì)胞球。吳軍介紹說，他們使用3種不同狀態(tài)的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分別植入1500多個(gè)豬囊胚。在植入豬體內(nèi)后，這些囊胚經(jīng)過21天到28天發(fā)育，有186個(gè)依然存活，其中不同狀態(tài)的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞在豬胚胎中形成“不等程度的嵌合”，但其總體比例較低，“我猜測每10萬個(gè)豬細(xì)胞中可能只有不到1個(gè)人類細(xì)胞”。

　　人類細(xì)胞比例低是一個(gè)好消息，因?yàn)槿藗儗θ素i嵌合體的一大擔(dān)憂是它可能會(huì)太像人，包括人類細(xì)胞對豬的大腦發(fā)育產(chǎn)生影響。在新研究中，人類細(xì)胞發(fā)育成了肌肉細(xì)胞和其他組織器官的前體細(xì)胞，而不是腦細(xì)胞的前體細(xì)胞。

　　吳軍說，倫理擔(dān)憂是一個(gè)重要問題，他們盡最大努力去恰當(dāng)?shù)亟鉀Q這個(gè)問題，所以研究人員在人豬嵌合體胚胎發(fā)育21天至28天時(shí)，中止了豬的懷孕，這相當(dāng)于人類懷孕8周到10周，此時(shí)組織器官處于形成的極早期。

　　不會(huì)造出聰明的“二師兄”

　　研究人員認(rèn)為，人豬嵌合體胚胎將能幫助模擬認(rèn)識許多人類遺傳疾病的早期起病過程，并實(shí)施藥物測試，最終將帶來可供移植的人類器官。由于誘導(dǎo)多能干細(xì)胞直接取自需要器官移植的患者，所長出的器官移植后產(chǎn)生的免疫排斥風(fēng)險(xiǎn)將大幅降低。

　　負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的索爾克生物研究所教授伊斯皮蘇亞強(qiáng)調(diào)，這項(xiàng)工作是“重要第一步”，但距培育可供移植器官的最終目標(biāo)還有相當(dāng)遙遠(yuǎn)的距離。“現(xiàn)在我們想知道的是‘是與否’的問題，即人類細(xì)胞能否(對人豬嵌合體)作出貢獻(xiàn)。既然我們得到了‘是’的答案，下一個(gè)挑戰(zhàn)就是提高效率，引導(dǎo)人類細(xì)胞在豬體內(nèi)形成特定器官。”

　　“我想這是不可能的，”當(dāng)被問到豬體內(nèi)能否長出人類大腦、變成聰明的“二師兄”時(shí)，人豬嵌合體胚胎研究第一作者、美國索爾克生物研究所研究員吳軍斬釘截鐵地說。“人與豬的一個(gè)最大不同是大腦，人腦發(fā)育時(shí)間比豬腦要長得多，因此人類細(xì)胞對豬腦(發(fā)育)的貢獻(xiàn)的水平與程度可能有限制。所以在我看來，您提到的可能性是非常不可能出現(xiàn)的。”

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　　何為嵌合體

　　嵌合體，即希臘神話里的吐火獸“奇美拉”。傳說中，這種怪物長著羊頭、獅身，尾巴像毒蛇，口中噴吐著火苗。吳軍等人的爭議性人豬嵌合體胚胎研究成果，26日發(fā)表在生命科學(xué)領(lǐng)域頂尖學(xué)術(shù)刊物美國《細(xì)胞》雜志上。