小鼠胚胎含4%人类细胞
器官移植有盼头
小鼠胚胎含4%人类细胞
为寻找可供移植器官生长的环境，科学家一直在尝试培育人类与小鼠胚胎的嵌合体。据《新科学家》报道，研究者现已培养出人类细胞含量达4%的胚胎嵌合体，此前这一比例仅为0.1%左右。
该文5月14日于《科学进展》上发表，通讯作者冯健（音译）是一名生物物理学家，来自纽约州立大学水牛城分校。研究中，冯健课题组在小鼠胚胎发育到3.5天时，向其胚泡中注入了约10种人类干细胞。这些人类细胞在小鼠胚胎发育中起到了不同作用，包括促进红细胞、眼细胞和肝细胞的形成。
课题组发现，在其中一个小鼠胚胎内，约有4%的细胞是人类细胞。不过在不同组织中，这一比例可能会有变动，课题组也未研究大脑等特定组织中的人类细胞比例。
“（看到研究后）我的第一反应是‘哇噢’，这对在动物体内培养人类器官很有帮助。”在加州大学戴维斯分校从事动物科学研究的帕勃罗·罗斯表示。
先前研究中，构建小鼠-人类嵌合体的难点在于：人类细胞与小鼠细胞的状态无法同步。当人类干细胞处于原始状态或已经初步发育时，小鼠干细胞却仍处于“幼稚”期。若将已经开始发育的小鼠干细胞添加到胚泡中，胚胎最终会死亡，添加人类干细胞也会导致同样的结果。
为解决这一难题，冯健等人开辟出一种新方法——抑制mTOR激酶并持续3小时，从而让人类干细胞恢复到原始状态。
据介绍，冯健等人实验成功的另一个原因与胚胎生长时长有关。伦理委员会允许该课题组让胚胎发育到17天，比先前大多数研究长1周。因担心此类嵌合体胚胎长出的小鼠更人性化，它们的发育时长是受限的。
“这是个重要的问题”，冯健表示。但胚胎嵌合体最终会发育成哪种动物，是由宿主胚胎决定的。比如将大鼠细胞添加到小鼠胚胎中，胚胎会发育成小鼠，反之亦然，而不是两种动物的混合。“这与胚胎大脑中人类细胞的比重无关，它们就是这样联系起来的。”冯健说。
由于猪或绵羊等动物的器官大小与人类更接近，下一步可能需要科学家在这些动物中实验新方法。
罗斯表示，如果人体细胞能维持在1%-4%，冯健等人的方法或许可行。通过改造动物基因，可限制其某些特定器官的发育，这些器官会由人类细胞发育而成，且大部分来自人类。不过，冯健表示，其团队还没有大型动物方面的资源。
冯健等人的另一个顾虑是，即便胚胎嵌合体中可以培养出人体器官，但由于人与其他动物的混合成分比例过高，这些器官也不适合用于移植。但这一研究对寻找体外培养器官来说仍有意义。冯健表示，许多问题仍待继续讨论，比如这一领域的伦理问题和潜在利益，哪些可为而哪些不可为。
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.aaz0298
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