中美合作|探讨第一只人猴杂种胚胎（符合伦理）

美国索尔克研究所和昆明理工大学灵长类转化医学研究院合作展示了人类细胞与动物组织的新整合。生物伦理学家说，这些嵌合体并没有引起新的伦理问题，因为它们没有发育足够长的时间来获得神经系统。

　　

在不同物种的有机体中培养一种物种的细胞的能力，为科学家的研究和医学提供了强大的工具。这种方法可以促进我们对早期人类发展、疾病的发生、发展和衰老的理解;提供创新的药物评价平台;并解决对可移植器官的迫切需求。然而，发展这种能力一直是一个艰巨的挑战……

2021年4月15日发表在《Cell》杂志上的这项新研究建立索尔克研究所教授 Juan Carlos Izpisua Belmonte此前一系列嵌合生物体研究的基础上，这些包含两个或更多物种细胞的生物体对理解一系列疾病和缓解捐献器官严重短缺是有意义的。

世界卫生组织(World Health Organization)估计，每年进行的13万例器官移植手术仅占所需器官的10%，而可用器官的短缺加剧了这一需求。研究人员希望在与人类器官大小、生理和解剖结构相似的猪组织中培育人类细胞能够缓解这一问题。

此前，在2017年的一项细胞研究中，Izpisua Belmonte的团队报告了一项突破性工作，他们将人类细胞整合到早期猪组织中，标志着在使用大型动物生产可移植人体器官方面迈出了第一步。但人类细胞的贡献相当低，这可能是由于两个物种之间的巨大进化距离(9000万年)。所以Izpisua Belmonte开始研究一种更接近的物种——猕猴的嵌合体形成。

虽然这些与猕猴的嵌合体不会被用于人体器官移植，但它们揭示了关于人类细胞如何发育和整合，以及不同物种的细胞如何相互交流的宝贵信息。Izpisua Belmonte将两种类型的细胞的过程集成比作与不同的语言交流：人类细胞在猪组织类似于细胞试图找到汉语和法语之间的共同点，而人类细胞在猕猴操作更像是两个紧密相关的语言,如西班牙语和法语。通过更好地了解这种物种间交流的分子途径，研究人员最终可以改善人类细胞整合到更适合的宿主中，比如猪，这可以用于再生医学，同时也可以更好地了解衰老过程。

在目前的研究中，研究小组用荧光蛋白标记了人类多能干细胞(能够发育成体内所有细胞类型的细胞)，并将这些标记的干细胞插入培养皿中的猕猴胚胎中。去年，昆明理工大学灵长类转化医学研究院季维智院士团队发表了一项技术，使目前的研究成为可能。这项技术允许猴子胚胎在体外存活并长时间生长。在这项工作中，所有的实验都在干细胞注射后19天终止。通过免疫荧光研究，即抗体与荧光标记的干细胞结合，科学家们观察到，人类干细胞存活了下来，并且与之前在猪组织中的实验相比，整合的相对效率更高。

为了在当前的研究中确定这两个物种细胞之间的分子通讯途径，Izpisua Belmonte的实验室分析了嵌合转录组，它可以读出哪些基因和分子是活跃的。他们观察到，来自嵌合组织的细胞具有不同于对照的转录组特征，并检测到在嵌合细胞中有几条增强或新颖的通讯通路。

一旦对这种分子间的交流有了进一步的了解，嵌合生物就能让研究人员对人类发展的早期阶段有一个前所未有的了解。含有人类细胞的嵌合生物体可用于产生细胞和器官，用于移植到进化上与人类更遥远的宿主物种，如猪，这可能更适合于各种原因(社会、经济和伦理等)。此外，这些研究为研究特定疾病如何发生提供了一个新的平台。例如，一个可能与某种癌症有关的特定基因可以在人类细胞中被改造。然后，在嵌合模型中使用这些工程细胞观察疾病进展的过程，可能会比典型的动物模型显示出更适用的结果，在动物模型中疾病可能走不同的进程。嵌合疾病模型也可用于测试药物化合物的功效，并获得同样能更好地反映人类反应的结果。

嵌合可以提供独特见解的另一个研究途径是衰老。Izpisua Belmonte表示，研究人员尚不清楚是器官衰老的速度相同，还是某个器官驱动其他所有器官衰老，并充当衰老过程的总开关。例如，利用嵌合作用，在寿命较长的物种(如裸鼹鼠)体内生长普通老鼠的器官，科学家们可以开始探索哪些器官可能是衰老的关键，哪些信号参与了它们的生存。

作为嵌合体研究领域的领先专家，Izpisua Belmonte咨询了所有适当的监管机构以及独立的生物伦理学家，以确保他们的工作符合当前的伦理和法律准则。

Izpisua Belmonte说:“正如我们认为这些结果对健康和研究一样重要，我们开展这项工作的方式、高度重视伦理考虑以及与监管机构密切协调的方式也同样重要。最终，我们进行这些研究是为了了解和改善人类健康。”

接下来，Izpisua Belmonte计划进一步研究研究小组确定的参与物种间交流的分子途径，并确定哪些分子途径对这一过程的成功至关重要。

# # #