科学家用干细胞制出人猪嵌合体胚胎

最近，美国索尔克生物研究所的科学家首次成功培育出人类猪嵌合体胚胎，相关论文发表在《细胞》杂志上。人-动物嵌合体胚胎将有助于模拟许多人类遗传疾病的早期发病，并进行药物测试。目前，人类猪嵌合体正在帮助科学家了解人类干细胞的生长和分化。

“这项研究的最终目标是在动物体内培养可移植的人类细胞、组织和器官。但我们离这里仍然很远。”该研究的负责人胡安·卡洛斯·伊皮苏亚·贝尔蒙特说:“无论如何，这是干细胞研究领域的一个里程碑，我们已经迈出了重要的第一步。”

在这项研究中，伊兹比苏亚·贝尔蒙特和他的同事吴军使用“基因剪刀”CRISPR技术删除了在猪胚胎中形成器官的关键基因，创造了基因“空白空间”。后来，研究人员将人类诱导的多能干细胞注入猪胚胎。诱导性多能干细胞直接从人体细胞中获得，并具有与胚胎干细胞相同的分化为各种类型细胞的能力。

该团队分别将人类干细胞植入1500多个猪胚泡。植入猪体内后，其中186个胚泡在发育21-28天后仍然存活，其中不同状态的诱导性多能干细胞在猪胚胎中形成“不同程度的嵌合体”。

由于猪和人之间的进化距离很长，而且这种动物的怀孕期大约是人的1/3，因此研究人员需要在合适的时间注射人细胞，以适应猪的发育阶段。

此外，研究人员还使用人类干细胞的三种不同状态，即初始原始状态、已经发展但仍有分化潜力的初始状态以及两者之间的中间状态，来测试哪些细胞能更好地存活。结果表明，中间多能干细胞最适合形成嵌合体，而初始多能干细胞不能形成嵌合体。

此外，嵌合体中人类细胞的比例非常低。Izpisua Belmonte认为这是个好消息，因为人猪嵌合体的一个主要问题是它可能太像人类了。

在这项研究中，人类细胞发展成为肌肉细胞和其他组织和器官的前体细胞，而不是脑细胞的前体细胞。“我们现在想知道的是‘是或否’的问题，也就是说，人类细胞是否能做出贡献？现在我们有了“是”的答案，下一个挑战是提高效率并引导人类细胞在猪体内形成特定的器官。Izpisua Belmonte说。(陶多铎)

中国科学新闻(2017-03-02，第6版前沿)