猴混合胚胎”意味着什么?违反伦理规范吗?

2021-04-23 09:30       网络整理

  “人-猴混合胚胎”意味着什么?

  中国新闻周刊记者/彭丹妮 李明子

  发于2021.4.26总第993期《中国新闻周刊》

  通过将人类干细胞植入其他动物的胚胎,我们有一天可能会为心脏或肾脏衰竭的病人在动物身上培育出新的器官。在向着这个终极目标迈进的过程中,中美科学家首次成功地培育了存活率较高的“人-猴混合胚胎”。

  4月15日,昆明理工大学灵长类转化医学研究院和省部共建非人灵长类生物医学国家重点实验室季维智、牛昱宇、谭韬、代绍兴课题组及美国索尔克研究所研究人员在《细胞》杂志上发表文章, 中国企业快报网,评估了人扩展多能性干细胞(hEPS)在食蟹猴中的嵌合能力,它在大众当中引起了伦理讨论与担忧:这是“人-猴杂交”吗?中科院北京生物物理所研究员王晓群向《中国新闻周刊》解释说,与这种骇人听闻的说法不同,这个实验探究的是,少数的人胚胎干细胞,融合了猴子的早期胚胎以后能不能随着胚胎一块分化,这其实只是一个概念验证。

  异种嵌合体研究:从小鼠到猴子

  自1970年代以来,世界各国的科学家们一直在以异种嵌合体,如绵羊-山羊嵌合体、大鼠-小鼠嵌合体等,来回答基础发育生物学的问题, 中国时代人物网,也有了一些令人兴奋的成果。2017年,科学家们将小鼠干细胞发育成的胰脏,移植到了大鼠的胚胎中,治好了后者的糖尿病。含有不同物种来源细胞的胚胎,被称为“嵌合体胚胎”。

  目前小鼠是主要的混合胚胎宿主,但由于啮齿动物和人之间的胚胎大小和妊娠期区别过大,需要寻找其他更为合适的嵌合宿主。首次在大型动物中开展嵌合研究的,是美国索尔克生物研究所的教授贝尔蒙特,他也是此次论文的作者之一。

  2012年, 中国城市新闻网,日本研究人员山中伸弥凭借其在诱导多能干细胞(iPSCs)方面的研究获得了诺贝尔奖。他的研究显示,在成熟细胞中表达四种转录因子,能够将成熟细胞转化为具有胚胎形态的诱导多能干细胞。这给了贝尔蒙特一个启示,如果将这些人类诱导多能干细胞移植到动物体内,是不是就可以在动物身上复制人类胚胎的发育过程?

  2017年,贝尔蒙特和他的同事吴军等人向猪胚胎中注射了人类干细胞,论文刊登于《细胞》杂志。当时,贝尔蒙特说,该研究的最终目标是在动物体内培育出可供移植的人类细胞、组织和器官。但是因为二者亲缘关系远,有很大的进化差异,胚胎在母猪体内发育3至4周后,大约每10万个细胞里,只有1个细胞属于人类,因此距离这一目标还很遥远。

  如果将人的干细胞放在与人亲缘关系更近的猴子胚胎中,会发生什么?该论文作者之一、美国得克萨斯大学西南医学中心分子生物学系助理教授吴军告诉《中国新闻周刊》,发现人-猪嵌合的研究效果不好后,他们考虑转向猴子,因而找到大洋彼岸的昆明理工大学的季维智、谭韬等教授。

  中科院院士、昆明理工大学灵长类转化医学研究院院长季维智团队有较多的猴子资源,也做过猴和人胚胎发育的基础研究工作。与此次研究相关的是,2019年10月,他们与贝尔蒙特合作,在《科学》上发表论文称,建立了一个培养系统,能够在长达20天的时间内在体外培养食蟹猴的胚胎。

  在这项最新的研究中,研究人员先从食蟹猴体内分离出了受精卵,在培养皿里生长,体外受精、发育到第6天时,他们又给132个猴子胚胎注射了25 枚人类的扩展多能干细胞。随后,研究人员观察这些胚胎的发育情况、了解两类细胞能否共存。

  受精10天后,有103个嵌合胚胎还在继续发育,将近八成,但之后,胚胎的生存率迅速下降:11天后,数量剩下91个;17天后,数量变成了12个;到了第19天,只有3个嵌合胚胎依旧存活,这也是目前体外培养食蟹猴胚胎技术的极限。第20天,所有胚胎死亡,胚胎体外培养结束。

  英国剑桥大学的发育生物学家阿里亚斯认为,这项研究的数据不够有说服力,胚胎的存活率在 15 天后迅速下降,说明这些嵌合体胚胎的状况并不好。吴军对此解释说,没有注射人类细胞的猴子胚胎,在体外也是15天之后不能发育,不是因为嵌合胚胎,而是因为胚胎培养系统本身还不是很成熟。

  尽管存活率并不高,但是在人-猴嵌合体囊胚持续生长的过程中,人类细胞所占百分比高达4%。“这个结果证明,人-猴嵌合体胚胎比人干细胞与其他物种嵌合有很高的效率”。该论文的通讯作者季维智在接受媒体采访时表示,此前学术界报道的人-猪、人-鼠嵌合胚中,人干细胞占比只有千分之一到万分之一左右。