一個國際科研小組日前在美國《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。

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

吳軍說，倫理擔(dān)憂是一個重要問題，他們盡最大努力去恰當(dāng)?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(dāng)于人類懷孕8周到10周，此時組織器官處于形成的極早期。

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。”據(jù)新華社

“我們不會造出聰明的二師兄”

“我想這是不可能的。”當(dāng)被記者問到豬體內(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(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。”

那么，吳軍等人為什么要培育人豬嵌合體？有沒有嘗試過豬以外的其他動物？研究面臨什么技術(shù)困難？怎樣解決倫理爭議？下一步計劃又是什么呢？吳軍就這些問題接受了采訪。

人牛嵌合體

將是未來研究對象

吳軍解釋，研究人豬嵌合體胚胎的主要原因是，他們認(rèn)為動物活體系統(tǒng)在生產(chǎn)可供移植的功能性器官方面具有優(yōu)越性，“眾所周知，全世界都面臨器官捐獻(xiàn)不足的問題，現(xiàn)在沒有技術(shù)能在細(xì)胞培養(yǎng)皿中生產(chǎn)人類器官，我們的研究在解決器官短缺問題方面擁有巨大潛力”。

除了豬的囊胚外，吳軍說，他們還把人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞植入牛的囊胚，并培育了兩天，但沒有嘗試把人牛豬嵌合體胚胎植入牛的體內(nèi)，這主要是因?yàn)槌杀据^高，而且每次只能植入幾個胚胎，相比之下在豬體內(nèi)一次能植入30到50個胚胎。所以人牛嵌合體是將來的研究對象，但他們的確觀察到人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞在牛囊胚比在豬囊胚內(nèi)移植情況更好。

吳軍表示，這項(xiàng)工作面臨很多技術(shù)和科學(xué)上的困難。技術(shù)上，豬早期胚胎的培養(yǎng)條件還不是很成熟，之前也不清楚人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞能否在豬、牛和羊等大型動物身上形成嵌合。科學(xué)上，人與豬在9500萬年前“分家”，所以在早期發(fā)育方面有許多不同。豬的懷孕期為112天至114天，而人類是十月懷胎。

憂倫理問題

提前中止豬懷孕

吳軍等人使用了3種不同狀態(tài)的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，分別是最初的原始態(tài)、已發(fā)育但仍有分化潛能的始發(fā)態(tài)以及處于兩者之間的中間態(tài)，以了解哪種狀態(tài)的干細(xì)胞最適合形成嵌合體。他們發(fā)現(xiàn)，中間態(tài)好于原始態(tài)，而始發(fā)態(tài)則無法形成嵌合體，但即便中間態(tài)干細(xì)胞形成的嵌合體，人類細(xì)胞所占比例也很低，“每10萬個豬細(xì)胞中可能只有不到1個人類細(xì)胞”。

吳軍承認(rèn)，倫理擔(dān)憂是一個重要問題，所以他們在人豬嵌合體胚胎發(fā)育21至28天時中止了豬的懷孕，這相當(dāng)于人類懷孕8到10周，此時組織器官處于形成的極早期。他們據(jù)此收集的信息能幫助分析人類細(xì)胞與豬細(xì)胞的互相影響過程，以及人類細(xì)胞能對哪些組織器官做出貢獻(xiàn)。

研究豬體內(nèi)

培育早期人類器官

“我們尚未觀測到人類細(xì)胞對豬的中樞神經(jīng)細(xì)胞做出任何貢獻(xiàn)，但這種可能性并不能排除，”吳軍說，“我認(rèn)為重要的是遵循倫理規(guī)定，采取一步步的策略推進(jìn)研究，以了解早期階段的發(fā)育過程，開發(fā)出控制人類細(xì)胞的方法。”

吳軍指出，這項(xiàng)研究證明，人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞能夠用于豬牛等大型動物的嵌合體胚胎，“據(jù)我們所知這是史無前例的，是實(shí)現(xiàn)跨物種囊胚互補(bǔ)潛力的重要第一步，從而幫助研究人類發(fā)育、改善研究模型以及生產(chǎn)供移植的人類組織”。下一步，他們將研究能否在豬體內(nèi)培育出早期人類器官。據(jù)新華社

多知道點(diǎn)

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。

在嵌合體研究方面，日本科學(xué)家率先于2010年將大鼠干細(xì)胞注入到敲除了胰腺基因的小鼠中，在小鼠中成功種出大鼠胰腺組織。

[責(zé)任編輯：楊凡、方蕾]

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