人類干細胞注入豬胚胎，科學家首次培育出人豬嵌合體胚胎

2017-02-06 新華社 南方日報

據(jù)新華社華盛頓1月26日電 一個國際科研小組26日在美國《細胞》雜志上宣布，他們把人類干細胞注入豬胚胎中，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周時間。人豬嵌合體研究面臨巨大的倫理爭議，但科學家認為，這項工作最終有助在動物體內(nèi)培育出可供移植的人類器官，從而解決移植器官來源嚴重不足的難題。

人類干細胞注入豬胚胎，科學家首次培育出人豬嵌合體胚胎

　　人類干細胞注入豬胚胎內(nèi)

　　“我們認為這項工作意義重大，是干細胞研究領域的一個里程碑，”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階段。首先，利用有“基因剪刀”之稱的CRISPR技術，刪除豬胚胎內(nèi)形成器官的關鍵基因，創(chuàng)造遺傳“空位”;其次，把人類誘導多能干細胞注入豬胚胎內(nèi)。誘導多能干細胞從人類體細胞中直接獲得，具有與胚胎干細胞一樣分化為各類細胞的能力。

　　囊胚是動物胚胎發(fā)育的一個早期階段，是一個中空的細胞球。吳軍介紹說，他們使用3種不同狀態(tài)的誘導多能干細胞分別植入1500多個豬囊胚。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個依然存活，其中不同狀態(tài)的誘導多能干細胞在豬胚胎中形成“不等程度的嵌合”，但其總體比例較低，“我猜測每10萬個豬細胞中可能只有不到1個人類細胞”。

　　人類細胞比例低是一個好消息，因為人們對人豬嵌合體的一大擔憂是它可能會太像人，包括人類細胞對豬的大腦發(fā)育產(chǎn)生影響。在新研究中，人類細胞發(fā)育成了肌肉細胞和其他組織器官的前體細胞，而不是腦細胞的前體細胞。

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

　　不會造出聰明的“二師兄”

　　研究人員認為，人豬嵌合體胚胎將能幫助模擬認識許多人類遺傳疾病的早期起病過程，并實施藥物測試，最終將帶來可供移植的人類器官。由于誘導多能干細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)生的免疫排斥風險將大幅降低。

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

　　“我想這是不可能的，”當被問到豬體內(nèi)能否長出人類大腦、變成聰明的“二師兄”時，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。“人與豬的一個最大不同是大腦，人腦發(fā)育時間比豬腦要長得多，因此人類細胞對豬腦(發(fā)育)的貢獻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)表在生命科學領域頂尖學術刊物美國《細胞》雜志上。