人類和小鼠細胞的混合嵌合體，對細胞如何建立身體有更深的了解

科學家已經制造了許多小鼠和一些人類胚胎。

在一點點幫助下，人類幹細胞可以将自己編織成生長中的小鼠胚胎，填充發育中的肝髒，心髒，視網膜和血液，研究人員在5月13日的《科學進展》雜志上報道。

挑剔的人類細胞在其他動物中通常不能很好地生長。但在一個新的小鼠胚胎中，其4%的細胞是人類，這是人類和小鼠之間最徹底的混合。

加利福尼亞州拉霍亞索爾克生物研究所（La Jolla Salk Institute for Biology）的幹細胞和發育生物學家胡安·卡洛斯·埃斯皮蘇瓦·貝爾蒙特（Juan Carlos Espisuwa Belmonte）表示，這種整合水準"讓我感到震驚"。"如果其他科學家能夠複制這些發現，"這可能代表着重大進展。"

這種嵌合可以幫助揭示單個細胞如何産生整個生物體。在研究對人類影響更大的疾病（如瘧疾）時，更人性化的動物也可能比其他動物具有更大的價值。随着更多的進展，嵌合體可能最終成為人體器官的來源。

許多科學家在小鼠或其他動物（包括豬和牛）中生長人類幹細胞時遇到了障礙（SN：1/26/17）。"我們已經分析了數千個胚胎，但我們從未見過人類幹細胞以強大的方式協同工作以包裹小鼠胚胎，"達拉斯德克薩斯大學西南醫學中心的幹細胞和發育生物學家Jun Wu說。

神經科學家和幹細胞生物學家Jian Feng說，新方法的成功取決于時機。為了在小鼠胚胎中生長和茁壯成長，人類幹細胞的發育時鐘必須恢複到稱為幼稚的早期階段。"基本上，我們需要将人類細胞推回到這個階段，"紐約布法羅大學的Feng說。

通過沉默一種叫做mTOR的蛋白質三個小時來重置幹細胞時鐘。這種短暫的治療将細胞帶回幼稚階段，大概恢複了它們轉化為體内任何細胞的能力。

研究人員将10至12批這些年輕幹細胞注射到含有約60至80個小鼠細胞的小鼠胚胎中，并發育了17天。

從視覺上看，盡管有人類細胞，但這些胚胎仍能正常生長。通過計算小鼠或人類特有的DNA，研究人員發現人類細胞占所有胚胎的0.1%至4%。

人類細胞将自己編織成小鼠的大部分發育組織，注定要變成肝髒，心髒，骨髓和血液。研究人員發現，這些小鼠胚胎中的人類紅細胞特别豐富。少量的人類細胞出現在将形成大腦的組織中。胚胎有大量的人類光敏細胞，即有助于檢測光的眼細胞。

據研究人員所知，在繼續形成精子和卵子的細胞中不存在人類細胞。在嵌合體中繁殖的能力是科學家仍在努力解決的倫理問題之一。

一旦進入小鼠胚胎，人類細胞通常會緩慢發育以适應宿主。馮說，人類幹細胞通常會緩慢地轉化為某些類型的成熟光敏細胞，肝細胞或紅細胞，但當它們在小鼠胚胎内時就不行了。"當你把同樣的人類細胞放入小鼠胚胎中時，它們會迅速生長，"馮說。在17天内，你會得到所有這些成熟的細胞，否則它們需要幾個月的時間才能進入正常的人類胚胎。

其他科學家強調，不同的實驗室需要重複這些結果。但如果它有效，如果它在這裡很大，它将産生重大影響，

注：胡志興，李漢勤，姜厚波等。人類多能幹細胞中mTOR的瞬時抑制能夠穩健地形成小鼠 - 人嵌合胚胎。[J] .科學廣告， 2020， 6： eaaz0298.