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“人-猴胚胎”會培養出人類大腦麼?理論上,這很難說

央廣網北京4月21日消息 據中央廣播電視總台中國之聲《新聞超連結》報道,最近國際頂級期刊《細胞》上發表了一項重磅研究:來自中國昆明理工大學和美國索爾克生物研究所的科學家,第一次制造出了存活率較高的“人-猴胚胎”。

“人-猴胚胎”會培養出人類大腦麼?理論上,這很難說

人-猴嵌合體胚胎,紅色為人體細胞(央廣網發 昆明理工大學季維智攝)

“人-猴胚胎”,簡單來說,就是将人擴充多能性幹細胞注射進體外培養的食蟹猴胚胎中。這種含有不同物種來源細胞的胚胎,被稱為“嵌合體胚胎”。科學界期望,讓嵌合體動物“長出”人的器官,來解決器官移植的現實問題。

在這項實驗中,人-猴嵌合體胚胎隻培養到第20天,所有胚胎死亡,胚胎體外培養至此結束,避免了更大的倫理問題。

在2010年,日大學學家已經實作了大鼠-小鼠嵌合體,讓小鼠長出了大鼠的胰腺。但是涉及到人的細胞與猴的胚胎嵌合,事情就變得更為敏感。公衆能否接受未來在其它物種的身上長出人類所需的器官?即使是用來治病救人,倫理問題仍将是最大障礙。

什麼是嵌合胚胎?為何選食蟹猴?

嵌合胚胎,就是讓不同物種來源的細胞在同一胚胎中存活。這次實驗中,選擇食蟹猴作為胚胎,相比之前的實驗有何優勢?

該研究文章的通訊作者之一、昆明理工大學靈長類轉化醫學研究院譚韬教授介紹,科學家很早就開始研究跨物種的嵌合體。在人-猴嵌合胚胎之前,還做過人-鼠嵌合體胚胎和人-豬嵌合體胚胎。

猴和人類有95%的基因組相似,并且早期胚胎發育也比較相似。相比之下,豬和鼠的胚胎形态、結構和早期器官的發育和人差距很大。選擇近源物種——猴子的胚胎做實驗,有助于排除因物種差異太大而影響胚胎發育的情況。

大猩猩或黑猩猩跟人更“接近”,為什麼選擇食蟹猴?這是因為對于它們的基本胚胎發育學以及早期胚胎發育的知識相對空缺。而對食蟹猴的研究已有30年的曆史。食蟹猴體型較小,一年四季都可以取卵,在實驗時間上沒有限制。

譚韬教授表示,這個項目主要目的想用近源物種來研究異種嵌合,對以後的器官替代性治療、器官再造以及臨床應用具有積極意義。

值得注意的是,人-猴嵌合體胚胎并非基因的融合,隻是人和猴子的細胞同時共存于食蟹猴的胚胎,并沒有基因交流的過程。簡單來說,胚胎是猴子的“房子”,猴子的細胞相當于“主人”,人的細胞相當于“客人”。

20天,自然死亡?還是實驗要求?

人-猴嵌合體胚胎隻培養到第20天,所有胚胎死亡。這是人為操作還是自然死亡?

譚韬教授表示,這次實驗選擇體外培養胚胎,友善“控制”細胞發育,減少所牽扯的倫理問題。目前,體外培養技術并不能讓胚胎在體外長時間生長,這是一個國際難題。其次,20天以後,胚胎的神經系統開始發育。出于倫理考慮,科學家們在第20天時終止了實驗。

理論上,如果這樣的嵌合體胚胎發育完善,将會成為一個活的生物體。譚韬教授表示,這種實驗是否需要繼續開展或者是否要繼續研究,還需我國以及國際上的科學家、倫理學家以及社會各界的讨論。

嵌合體發育方向可控嗎?

人擴充多能性幹細胞的功能強大。在實驗過程中,可否嚴格控制人的細胞在嵌合體胚胎中的位置,防止發育成大腦、性器官等敏感部位?

譚韬教授表示,對于嵌合體的建構來說,這還是比較困難的。目前,沒有特别完美的技術能夠控制人的細胞在嵌合體胚胎中的分化方向。如果隻是體外培養的細胞,可以通過加入一些化學分子、細胞因子、蛋白質等進行定向培育;但胚胎環境複雜,不确定胚胎環境下能孕育出什麼,這也正是開展實驗的主要原因之一。

未來,該團隊的研究方向是尋找一些基大學學問題的答案,比如,“人-猴胚胎”如何發育,也可能借助基本的科學問題實作技術上的突破,如延長體外培養胚胎的時長等。

監制:白中華

記者:鶴佳

編輯:楊揚 畢利偉