日本批准首例人

日本学者计划将人类细胞植入大鼠胚胎。照片来源:SPL科学图片有限公司

自今年早些时候干细胞研究禁令被推翻以来，日本第一个申请用动物来培育人体器官的研究项目最近赢得了*的支持。

干细胞科学家、日本东京大学和美国斯坦福大学联合团队的负责人中口弘光计划使用诱导多能干细胞(iPS细胞)在实验室小鼠中培养人类胰腺。中渊的最终目标是利用动物模型中的人类细胞来生成最终可以移植到人类体内的器官。

此前，日本明确禁止含有人类细胞的动物胚胎生长超过14天，也禁止将此类胚胎移植到*子宫。然而，今年3月，文化、教育、科学和技术部修订了相关条例，允许在动物体内培育人体器官，以加强利用动物培育人体器官用于移植的研究。

事实上，人类和动物的混合胚胎已经在美国等国家生产出来，但从未真正生产出来。尽管该政策允许开展此类研究，但自2015年以来，美国国家卫生研究院已经暂停了此类研究的资助。

这一次，日本文化、教育、科学和技术部的一个专家委员会第一次根据新规定批准了中口的实验。研究小组没有透露项目的具体时间。日本媒体报道称，这项研究将在不久的将来进行，以确认相关技术是否能在动物体内正常形成器官，希望能为未来的移植医学提供帮助。

中渊说，他计划慢慢实施这个项目，在一段时间内不会试图让任何杂交胚胎进入足月。最初，他计划培养杂交小鼠胚胎至14.5天。这时，动物的大部分器官已经形成，并且几乎足月。他还将在老鼠身上做同样的实验，培育大约15.5天的杂交品种。之后，中口计划向*申请批准在猪身上培育长达70天的杂交胚胎。

日本札幌北海道大学的科学政策研究员小川哲也·石井说:“谨慎和循序渐进是好事。这将有可能与公众进行对话，以减少公众的焦虑和担忧。”

然而，一些生物伦理学家担心，人类细胞可能偏离待发育的靶器官，进入发育中的动物大脑，并可能影响其认知。

中渊说，他们在设计实验时已经考虑到了这些问题。他说:“我们正试图制造目标器官，这样细胞就只能到达胰腺。”

具体来说，研究人员将首先修改实验小鼠受精卵的基因，使它们不能正常产生自己的胰腺和其他器官。然后人类诱导多能干细胞被植入受精卵，含有人类细胞的动物胚胎被培养为“动物集体胚胎”。之后，它被移植回实验小鼠的子宫。研究人员预计，实验室小鼠的胚胎小鼠长大后将拥有由人类诱导多能干细胞形成的胰腺。

2017年，Nakauchi和他的同事报道了将小鼠诱导多能干细胞注射到不能产生胰腺的大鼠胚胎中。大鼠的胰腺完全由小鼠细胞组成。中口的团队将胰腺移植回老鼠体内。结果，该器官能够控制血糖水平并有效地治愈小鼠的糖尿病。

但是人类细胞在另一个物种中生长并不容易。在2018年得克萨斯州奥斯汀举行的美国科学进步协会会议上，Nakauchi的团队表示，他们已经将人类诱导多能干细胞移植到绵羊胚胎中，但是这个28天大的杂种几乎不含人类细胞，也不像器官。中渊说这可能是由于人类和绵羊之间的遗传距离。

德克萨斯大学西南医学中心研究人-动物嵌合体的吴俊说，利用进化关系相对较远的物种(如猪和羊)来开发人-动物胚胎是没有意义的，因为人类细胞将在早期阶段从宿主胚胎中被淘汰。“了解分子基础并制定克服这一障碍的策略将是推动这一领域向前发展的必要条件。”吴说。

中渊说，日本*的批准将使他能够解决问题。他将在不同阶段对诱导多能性细胞进行实验，并尝试使用一些转基因诱导多能性细胞来确定是什么限制了人类细胞在动物胚胎中的生长。(唐毅宸)

《中国科学日报》(2019-07-29第二版国际版)