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人猪嵌合体胚胎问世：系干细胞研究领域的里程碑

2017-03-09 16:05:10

人猪嵌合体胚胎问世

　　1个国际科研小组日前在美国《细胞》杂志上宣布，他们把人类干细胞注入猪胚胎中，首次成功培养出人猪嵌合体胚胎，并在猪体内发育了3到4周时间。

　　人猪嵌合体研究面临巨大的伦理争议，但科学家认为，这项工作终究有助在动物体内培养出可供移植的人类器官，从而解决移植器官来源严重不足的困难。

　　“我们认为这项工作意义重大，是干细胞研究领域的1个里程碑，”论文第1作者、美国索尔克生物研究所研究员吴军说，“这是第1次证明我们能培养人猪嵌合体胚胎。”

　　吴军说，伦理耽忧是1个重要问题，他们尽最大努力去恰当地解决这个问题，所以研究人员在人猪嵌合体胚胎发育21天至28天时，中断了猪的怀孕，这相当于人类怀孕8周到10周，此时组织器官处于构成的极初期。

　　研究人员认为，人猪嵌合体胚胎将能帮助摹拟认识许多人类遗传疾病的初期起病进程，并实行药物测试，终究将带来可供移植的人类器官。由于引诱多能干细胞直接取自需要器官移植的患者，所长出的器官移植后产生的免疫排挤风险将大幅下降。

　　负责这项研究的索尔克生物研究所教授伊斯皮苏亚强调，这项工作是重要第1步，但距培养可供移植器官的终究目标还有相当遥远的距离。“现在我们想知道的是‘是与否’的问题，即人类细胞能否对人猪嵌合体作出贡献。既然我们得到了‘是’的答案，下1个挑战就是提高效力，引导人类细胞在猪体内构成特定器官。”据新华社

　　“我们不会造出聪明的2师兄”

　　“我想这是不可能的。”当被记者问到猪体内能否长出人类大脑、变成聪明的“2师兄”时，人猪嵌合体胚胎研究第1作者、美国索尔克生物研究所研究员吴军斩钉截铁地说，“人与猪的1个最大不同是大脑，人脑发育时间比猪脑要长很多，因这人类细胞对猪脑（发育）的贡献的水平与程度可能有限制。所以在我看来，您提到的可能性是非常不可能出现的。”

　　那末，吴军等人为何要培养人猪嵌合体？有无尝试过猪之外的其他动物？研究面临甚么技术困难？怎样解决伦理争议？下1步计划又是甚么呢？吴军就这些问题接受了采访。

　　人牛嵌合体

　　将是未来研究对象

　　吴军解释，研究人猪嵌合体胚胎的主要缘由是，他们认为动物活体系统在生产可供移植的功能性器官方面具有优越性，“尽人皆知，全球都面临器官捐献不足的问题，现在没有技术能在细胞培养皿中生产人类器官，我们的研究在解决器官短缺问题方面具有巨大潜力”。

　　除猪的囊胚外，吴军说，他们还把人类引诱多能干细胞植入牛的囊胚，并培养了两天，但没有尝试把人牛猪嵌合体胚胎植入牛的体内，这主要是由于本钱较高，而且每次只能植入几个胚胎，相比之下在猪体内1次能植入30到50个胚胎。所以人牛嵌合体是将来的研究对象，但他们的确视察到人类引诱多能干细胞在牛囊胚比在猪囊胚内移植情况更好。

　　吴军表示，这项工作面临很多技术和科学上的困难。技术上，猪初期胚胎的培养条件还不是很成熟，之前也不清楚人类引诱多能干细胞能否在猪、牛和羊等大型动物身上构成嵌合。科学上，人与猪在9500万年前“分家”，所以在初期发育方面有许多不同。猪的怀孕期为112天至114天，而人类是10月怀胎。

　　忧伦理问题

　　提早中断猪怀孕

　　吴军等人使用了3种不同状态的引诱多能干细胞，分别是最初的原始态、已发育但仍有分化潜能的始发态和处于二者之间的中间态，以了解哪一种状态的干细胞最合适构成嵌合体。他们发现，中间态好过原始态，而始发态则没法构成嵌合体，但即使中间态干细胞构成的嵌合体，人类细胞所占比例也很低，“每10万个猪细胞中可能只有不到1个人类细胞”。

　　吴军承认，伦理耽忧是1个重要问题，所以他们在人猪嵌合体胚胎发育21至28天时中断了猪的怀孕，这相当于人类怀孕8到10周，此时组织器官处于构成的极初期。他们据此搜集的信息能帮助分析人类细胞与猪细胞的相互影响进程，和人类细胞能对哪些组织器官做出贡献。

　　研究猪体内

　　培养初期人类器官

　　“我们还没有观测到人类细胞对猪的中枢神经细胞做出任何贡献，但这类可能性其实不能排除，”吴军说，“我认为重要的是遵守伦理规定，采取1步步的策略推动研究，以了解初期阶段的发育进程，开发出控制人类细胞的方法。”

　　吴军指出，这项研究证明，人类引诱多能干细胞能够用于猪牛等大型动物的嵌合体胚胎，“据我们所知这是史无前例的，是实现跨物种囊胚互补潜力的重要第1步，从而帮助研究人类发育、改良研究模型和生产供移植的人类组织”。下1步，他们将研究能否在猪体内培养出初期人类器官。据新华社

　　多知道点

　　嵌合体

　　即希腊神话里的吐火兽奇美拉。传说中，这类怪物长着羊头、狮身，尾巴像毒蛇，口中喷吐着火苗。

　　在嵌合体研究方面，日本科学家率先于2010年将大鼠干细胞注入到敲除胰腺基因的小鼠中，在小鼠中成功种出大鼠胰腺组织。

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