干细胞能否拯救北白犀

法图是北方仅有的三只白犀牛之一。来源:本·柯蒂斯/美联社照片

北白犀是一个等待灭绝的物种。在肯尼亚，只有三只北方白犀牛被保存在一个保护良好的公园里。然而，它们不再能自然繁殖。法图，一只15岁的雌性北白犀，可能是曾经成群结队在中非草原上游荡的物种的最后幸存者。

为了改变这种状况，研究人员最近公布了拯救北白犀的大胆计划的细节。具体的方法是将活犀牛细胞和冷冻细胞转化为精子和卵细胞，然后使用体外受精(IVF)来制造胚胎，从而使整个种群复苏。由加州圣地亚哥动物园和德国柏林莱布尼茨动物园和野生动物研究所领导的团队已经开始研究这个想法。他们说，这可能为拯救其他濒临灭绝的动物，甚至为复活已经灭绝的动物提供指导。然而，批评家认为该计划可能需要数百万美元或者是一个幻想。他们还担心这将转移人们对更广泛保护工作的注意力。

“如果我们不这样做，北白犀将会灭绝。”圣地亚哥动物园物种保护的遗传学家、救援计划的主要设计师奥利弗·赖德说。该计划发表在最近出版的《动物园生物学》杂志上。该战略是去年12月在奥地利维也纳举行的一次会议上制定的。来自两个动物园的团队以及干细胞和生殖生物学专家出席了会议。“这确实是一个战略路线图，但同时它也面临许多障碍。”领导莱布尼茨团队的生殖生物学家托马斯·希尔德布兰特说。

20世纪60年代，世界上大约有2300头北白犀。然而，非法狩猎大大减少了这一数字。对于剩下的3头北方白犀来说，自然繁殖不再可行。42岁的雄性苏丹北部白犀牛精子数量非常少。她26岁的“女儿”金纳腿部受伤，这意味着她无法承受与其交配的雄性北白犀的重量，也无法承受怀孕增加的重量。它的“女儿”法图患有子宫疾病，这阻碍了胚胎植入。然而，来自另外10只北方白犀牛的精子和其他细胞正在被冷冻。

首先，研究人员将尝试现有精子和卵细胞的胚胎。希尔德布兰德说，今年他将去这些动物生活的奥佩杰塔自然保护区，从法图和金纳收集卵细胞。随后，一些冷冻精子被用来使其受精，并被植入“*母亲”(白犀牛)的体内。

然而，还没有人使用试管婴儿来生产能生长的犀牛胚胎，更不用说将它植入“*母亲”体内了因此，圣地亚哥和莱布尼茨的团队都致力于在南白犀身上开发这项技术。目前，世界上大约有2万头南白犀。希尔德布兰德相信，将胚胎植入“*母亲”体内等障碍将在几年内克服。“在金纳或法图死之前，他们会看到另一只白犀牛。我可以保证。”他说。

目前，金纳和法图是唯一可用于体外受精的卵母细胞来源。这个有限的基因库意味着不可能创造一个有足够多样性的北白犀种群在野外繁衍。因此，在第二阶段，研究人员将试图把冷冻的犀牛细胞转化成干细胞，这些干细胞可以分化成包括卵子和精子在内的任何组织类型。2011年，斯克里普斯研究所的干细胞科学家珍妮·洛林领导的团队利用法图的皮肤细胞创造了这种被称为诱导多能干细胞的细胞。然而，使用诱导多能干细胞来制造精子和卵子并不那么简单，犀牛干细胞和其他动物(如老鼠)的生殖组织需要在实验室培养。"所有的技术都已经在其他物种中实现了."洛林说，“但是它们是否能直接应用于犀牛还不确定。”

此前，环保主义者一直试图利用生殖技术将物种从灭绝的边缘拉回来。例如，本世纪，研究人员试图利用克隆技术来复活比利牛斯山脉的山羊和野牛物种。犀牛项目的细胞重编程部分更有雄心。“我看不出任何技术上不可能的事。”哈佛医学院的基因学家乔治·丘奇说。他希望使用一些相同的方法来复活猛犸象，或者至少将亚洲象转变成能够在西伯利亚生存和繁衍的物种。

事实证明，资金可能是最大的障碍。自从圣地亚哥动物园的最后一任负责人北白犀牛去年去世后，动物园已经为这个项目筹集了大约200万美元。然而，它拒绝披露项目总支出的估计数。希尔德布兰特说，他的团队在筹集资金方面运气不佳，通过试管婴儿培育一头犀牛将花费数百万美元。

赖德说，拯救和保护北白犀牛的巨大花费是值得的，这不仅能拯救物种，还能展示环保主义者能为拯救其他动物做些什么。然而，这个先例令杜克大学物种保护生物学家斯图尔特·皮姆担忧。“这表明我们可以将物种带到灭绝的边缘，现代计划将拯救它们。”皮姆说，“这有很大的道德风险。”(宗华)

中国科学新闻(2016-05-12第三版国际版)

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