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「人猿星球」走向现实?全球首个人猴「杂交」胚胎存活近20天! 人猿星球一共有几部

新智元报道

来源:cell

编辑:yaxin、钱前

【新智元导读】周四,发表在Cell杂志上的最新研究揭示了人猴「杂交」胚胎重大突破。干细胞领域知名教授Belmonte领导的中国团队发现人猴嵌合胚胎成功存活近20天,未来有望解决器官供给问题。

首例人猴 「杂交」胚胎的实验再次取得突破!是惊喜还是灾难?

周四发表在Cell杂志上最新论文中,美国索尔克生物科学研究所 Belmonte 教授与昆明理工大学灵长类转化医学研究院教授团队成功将人类干细胞注射到灵长类动物猕猴的胚胎中。

最重要的是,这个嵌合胚胎存活了将近 20 天!

尽管在伦理上让多数人难以理解,但是科学家们试图找到新的方法来生成可移植的人体组织和器官,为各种再生医学应用拓展途径。

目前,这篇论文 Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos ex vivo 已经发表在最新一期的 Cell 杂志上。

论文地址:

最新突破:人猴嵌合胚胎存活19天!

2019年,首例人猴「杂交」胚胎诞生。

西班牙裔生物学家Juan Carlos Izpisua Belmonte团队在三年前成功完成世界首例人猴「杂交」胚胎实验,但在「14天」的时候,这个胚胎就死亡了。

这里所说的人猴「杂交」胚胎其实是将人类胚胎干细胞注入猴子的胚胎细胞中去。

如果细胞成功生长且一切按照计划进行,最终得到的猴子的某些组织或器官中会含有人体细胞。

与杂交体不同,每个人猴细胞的DNA不是人和猴基因的混合物,而是人动物嵌合胚胎在同一生物体内含有人体细胞和动物细胞的两种细胞。

人猴嵌合胚胎

在得到了伦理许可后,Belmonte 教授带领的研究团队在猴子胚胎形成的第6天后,向每个胚胎注入了25个人类细胞。

这些细胞来自一种称为延伸多能干细胞的诱导多能细胞系,这种细胞有潜力促进胚胎和胚外组织的发育。

仅一天的时间,Belmonte 教授在132个胚胎中检测到人类细胞。

10天后,103个嵌合体胚胎仍在发育。

自此之后,人猴嵌合胚胎生存率开始下降。到了第19天,只剩下3个嵌合胚胎存活下来。

重要的是,在人猴胚胎继续生长的整个过程中,人类细胞的所占的百分比非常高。

研究人员还对胚胎中的人类和猴子细胞进行了转录组分析。

Belmonte 表示,「通过这些分析,细胞间相互作用在人猴嵌合胚胎形成中得到了加强」。

研究人员指出,这项研究的下一个重要步骤是更详细地评估所有参与这种物种间交流的分子路径,最终是要找到哪些方法对胚胎发育过程至关重要。

在世界首例人猴杂交胚胎诞生之时,有科学家提出问题,人类和动物嵌合体的主要担忧之一是,嵌合体是否会发生「人性化」?

如果最后真的生出了人猴,它们很有可能会产生「自我意识」。

网友表示,「潘多拉的宝盒一定会被打开。」

前有猴脑植入芯片,后有人猴「杂交」胚胎实验

上周,「科学狂人」马斯克刚刚公布了脑机接口的最新研究进展:

一只9岁的恒河猴Pager学习了一项新技能——用「意念」玩乒乓球游戏。

Neuralink的这项研究可以「在大脑和机器之间传输高保真的信息」,实现让四肢瘫痪的人使用大脑来控制仿生假肢,让语言障碍人士说话。

要知道,猴子并不是Neuralink进行脑机接口实验第一个「小白鼠」。二师兄才是!

2020年8月,马斯克曾直播展示了,在「猪脑」植入了硬币大小的Fitbit,一时刷爆了朋友圈。

无独有偶,Belmonte教授在2017年就创造出了世界上第一个人猪嵌合体胚胎,引发了全球极大关注。

科学家们曾考虑哪种动物适合为人类养器官?首先想到就是「猪」。

但是Belmonte教授发现,人类干细胞在后期胚胎发育过程中失去稳定性进而死亡,但由于猴子和人类遗传关系更加密切,实验的成功几率会更高。

因此,他们从人猪嵌合胚胎研究转向人猴嵌合胚胎的研究。

就在2019年,Belmonte教授领导的一个跨国研究团队声称,「他们已成功培育出全球第一个人猴杂交胚胎」,一度引发巨大争议。

毋庸置疑,这项研究中充斥着道德、法律上的问题以及对公平性的争议。

但是,这项研究意义在于嵌合体动物可用于构建人体移植的定制器官,这极大地解决了全球患者对器官的巨大需求。

Belmonte 教授表示,「人猴嵌合胚胎的形成是第一步,未来还需要结合生物学目标进一步开发系统模型,以便研究人类疾病。」

从长远来看,科学家们希望利用嵌合胚胎不仅研究早期人类发育过程和模拟疾病,而且开发新的药物筛选方法,以及可能产生可移植的细胞、组织或器官。

论文一作:中国谭韬教授

这次人猴嵌合胚胎研究中,中国学者也做出了重要的贡献。

其中,发表在Cell上的论文一作便是来自昆明理工大学灵长类转化医学研究院、云南中科灵长类生物医学重点实验室的谭韬教授。

谭韬教授现从事干细胞自我更新及定向分化中的表观遗传学调控机理,同时开展早期胚胎发育表观遗传学研究。

他关注灵长类早起胚胎发育,曾主持国家自然科学基金地区基金「运用正反向遗传学手段在猕猴单倍体胚胎干细胞中开展灵长类胚胎干细胞自我更新机制的研究」。

2019年,季维智院士团队谭韬、牛昱宇课题组与美国索尔克研究所、德克萨斯大学西南医学中心、深圳华大基因研究院合作在Science发表研究成果揭示了体外培养的灵长类动物早期胚胎发育图谱。

2021年4月15日,谭韬教授作为第一作者再发Cell ! 用人猴「杂交」胚胎做实验,证明了实验方法可以在进化距离较远的物种之间增强嵌合性。

研究人员深刻意识到生成和研究人类-动物「杂交」胚胎涉及许多道德方面的因素,尤其是在涉及灵长类动物时。每个国家有不同的方针政策,因此该研究在实施之前已经进行了广泛的调查并与生物伦理学家进行了联系。

由于猴子与人类的在进化分支上较为接近,这项研究仍还会引起广泛的争议。

对此,你有什么看法?

参考资料:

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/cp-rgh040821.php

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