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中美等科学家发表最新研究成果培育全球首个人猴嵌合胚胎(图)

2021-04-16 来源: 香港01 原文链接 评论3条

中国和美国科学家们已实现将人类干细胞注射到灵长类动物的胚胎中,并能够在相当长的一段时间内(最多20天)生长出嵌合胚胎。这项研究为发育生物学和进化提供新的见解,也对开发人类生物学和疾病的新模型具有重要意义。

中美等科学家发表最新研究成果培育全球首个人猴嵌合胚胎(图) - 1

人猴嵌合胚胎(红色是人源细胞)。(昆明理工大学灵长类转化医学院长季维智)

研究成果已于4月15日发表在《细胞》(Cell)期刊上,标题是Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos ex vivo。领导这项研究的是中国科学院院士、昆明理工大学灵长类转化医学院长兼云南中科灵长类生物医学重点实验室理事长季维智的团队。

研究引起有关伦理方面的争议,同时有可能为发育生物学和进化提供新的见解,并对开发人类生物学和疾病新模型具有重要影响。异种嵌合体的研究,亦有助让动物身上长出真正可供移植的人类器官,解决人类对器官移植需求的问题。

文章资深作者(Senior Author)、索尔克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies)基因表达实验室教授贝尔蒙特(Juan Carlos Izpisua Belmonte)说:「我们无法在人体中进行某些类型的实验,因此必须有更好的模型来更准确地研究和理解人类生物学和疾病,实验生物学的重要目标是开发模型系统,以允许在体内条件下研究人类疾病」。

自1970年代以来,哺乳动物间的嵌合体就已经产生,当时它们是在啮齿动物中产生的,用于研究早期发育过程。这项研究的合作2020年取得进展,季维智团队开发出的技术可以使猴子的胚胎存活并在体外生长。

在最新的研究中,在猴胚被创建6天后,每个胚胎都被注射25种人类细胞。这些细胞来自被称为扩增分化潜能干细胞(Expanded Potential Stem Cells)的诱导性多功能细胞系,这种多能干细胞对胚胎和胚外组织都有贡献。1天后,在132个胚胎中检测到人类细胞。10天后,仍有103个嵌合胚胎在发育。生存率很快开始下降,到第19天,只有3个嵌合体还活着。在那之后,胚胎在进一步发育之前被终止。

重要的是,在胚胎持续生长的整个过程中,人类胚胎细胞所占的百分比仍然很高。

贝尔蒙特指:「从历史上看,人类-动物嵌合体的产生受到效率低下以及人类细胞向宿主物种整合的困扰。」 「在人类和非人类的灵长类动物之间形成嵌合体,这种嵌合体沿进化时间轴比人类以前使用的所有物种更为紧密,这将使我们能够更好地了解嵌合体生成是否存在进化上的障碍,以及是否存在我们可以克服它们的手段。」

研究人员对来自胚胎的人和猴细胞进行转录组分析。Belmonte解释说:「(我们)从这些分析中鉴定出几种在嵌合细胞中新颖或增强的通讯途径。」 「了解嵌合细胞通讯涉及哪些途径,将使我们有可能加强这种通讯,并提高与人类进化距离更远的宿主物种的嵌合效率。」

这项研究的重要下一步是更详细地评估种间交流所涉及的所有分子途径,直接目标是找出哪些途径对发育过程至关重要。从长远来看,研究人员希望利用嵌合体不仅可以研究人类早期发育,并为疾病建模,而且可以开发新的药物筛选方法,潜在地产生可移植的细胞,组织或器官。

《细胞》同期还发表评论文章,概述围绕人类或非人类灵长类动物嵌合体产生的潜在伦理考虑。贝尔蒙特指出:「作为科学家,我们在进行认真的研究时有责任遵循现行的所有道德、法律和社会准则。(我们)开始这项工作之前,在机构以及通过与非附属生物伦理学家的联系进行伦理咨询和审查。这一彻底且详细的过程有助于指导我们的实验。」

关键词: 胚胎人类生物学
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最新评论(3)
毛驴肾
毛驴肾 2021-04-16 回复
那个新冠就是中美合作嵌合体病毒,教训还不够,继续整?
宠辱不惊任花开云散
宠辱不惊任花开云散 2021-04-16 回复
我擦!照这发展趋势,这以后人类还能称之为人类吗???😱😱😱
浪人无敌
浪人无敌 2021-04-17 回复
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