近日，美國(guó)索爾克生物研究所科學(xué)家成功培育出人豬嵌合體胚胎，相關(guān)論文刊登于《細(xì)胞》雜志。人與動(dòng)物嵌合體胚胎將能幫助模擬認(rèn)識(shí)許多人類遺傳疾病的早期起病過(guò)程，并實(shí)施藥物測(cè)試。目前，新人豬嵌合體正幫助科學(xué)家了解人類干細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化。

“該研究的zui終目標(biāo)是在動(dòng)物體內(nèi)培育出可供移植的人類細(xì)胞、組織和器官。但我們距離這還很遠(yuǎn)。”該研究負(fù)責(zé)人Juan Carlos Izpisua Belmonte說(shuō)，“無(wú)論如何，這是干細(xì)胞研究領(lǐng)域的一個(gè)里程碑，我們邁出了重要*步。”

在該研究中，Izpisua Belmonte和同事吳軍利用“基因剪刀”CRISPR技術(shù)，刪除豬胚胎內(nèi)形成器官的關(guān)鍵基因，創(chuàng)造遺傳“空位”。之后，研究人員把人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞注入豬胚胎內(nèi)。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞從人類體細(xì)胞中直接獲得，具有與胚胎干細(xì)胞一樣分化為各類細(xì)胞的能力。

該團(tuán)隊(duì)將人體干細(xì)胞分別植入1500多個(gè)豬囊胚。在植入豬體內(nèi)后，這些囊胚經(jīng)過(guò)21天到28天發(fā)育，有186個(gè)依然存活，其中不同狀態(tài)的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞在豬胚胎中形成“不等程度的嵌合”。

由于豬與人類的進(jìn)化距離較遠(yuǎn)，且該動(dòng)物妊期的長(zhǎng)度約為人類的1/3，因此研究人員需要在合適時(shí)間注入人類細(xì)胞，以匹配豬的發(fā)育階段。

此外，研究人員還使用了3種不同狀態(tài)的人體干細(xì)胞，即zui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)，以檢驗(yàn)?zāi)姆N細(xì)胞能更好存活。結(jié)果顯示，中間態(tài)多能干細(xì)胞形成嵌合體，而始發(fā)態(tài)則無(wú)法形成嵌合體。

而且，在嵌合體中，人類細(xì)胞所占比例很低。Izpisua Belmonte認(rèn)為這是個(gè)好消息，因?yàn)槿藗儗?duì)人豬嵌合體的一大擔(dān)憂是它可能會(huì)太像人。

在該研究中，人類細(xì)胞發(fā)育成了肌肉細(xì)胞和其他組織器官的前體細(xì)胞，而不是腦細(xì)胞的前體細(xì)胞。“現(xiàn)在我們想知道的是‘是與否’的問(wèn)題，即人類細(xì)胞能否作出貢獻(xiàn)？既然我們得到了‘是’的答案，下一個(gè)挑戰(zhàn)就是提率，引導(dǎo)人類細(xì)胞在豬體內(nèi)形成特定器官。”Izpisua Belmonte說(shuō)。