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▎藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)編輯 今日，由中美科學(xué)家共同領(lǐng)銜的一支科研團(tuán)隊(duì)宣布他們制造出了首個(gè)由人類細(xì)胞和猴子細(xì)胞共同組成的胚胎，并將結(jié)果發(fā)表在了《細(xì)胞》雜志上。“這篇論文是干細(xì)胞和跨物種嵌合體領(lǐng)域的里程碑?！币敶髮W(xué)的一位干細(xì)胞生物學(xué)家在《科學(xué)》雜志的報(bào)道中評(píng)論道。另一方面，《自然》雜志則對(duì)潛在倫理問題進(jìn)行了更多的探討。
▲本研究的通訊作者包括譚韜教授、吳軍教授、季維智教授、牛昱宇教授四位華人學(xué)者（圖片來源：論文官網(wǎng)截圖）自上世紀(jì)70年代起，科學(xué)家們就在研究跨物種的嵌合體，以了解早期發(fā)育如何進(jìn)行，或是尋找在醫(yī)療上的潛在應(yīng)用。2017年，科學(xué)家們將小鼠干細(xì)胞發(fā)育成的胰臟，移植到了大鼠的胚胎中，治好了后者的糖尿病。但在同一年，美國Salk研究所的Juan Carlos Izpisúa Belmonte教授在親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的動(dòng)物身上卻沒有取得積極的成果——他們將人類的干細(xì)胞植入到了豬的胚胎里。幾周后，大約每10萬個(gè)細(xì)胞里，只有1個(gè)細(xì)胞屬于人類。
▲本研究的通訊作者之一Juan Carlos Izpisúa Belmonte教授（圖片來源：Salk研究所官網(wǎng)）Belmonte教授也是本次人-猴混合胚胎的負(fù)責(zé)人之一。在本研究中，科學(xué)家們使用了和人親緣關(guān)系更近的動(dòng)物——猴子。他們先從猴子體內(nèi)分離出了受精卵，在培養(yǎng)皿里生長。受精的6天后，他們又給132個(gè)猴子胚胎注入了人類的擴(kuò)展多能干細(xì)胞（能在胚胎內(nèi)外生長成不同的細(xì)胞類型）。隨后，研究人員們觀察這些胚胎的發(fā)育情況，了解兩類細(xì)胞能否共存。受精的10天后，還有103個(gè)嵌合胚胎還在繼續(xù)發(fā)育，將近8成。但在之后，胚胎的生存率迅速下降：11天后，數(shù)量剩下91個(gè)；17天后，數(shù)量變成了12個(gè)；到了第19天，只有3個(gè)嵌合胚胎依舊存活。
▲本研究的圖示（圖片來源：參考資料[1]）但從另外一個(gè)角度看，這些胚胎中都維持了較高比例的人類細(xì)胞。這些人類細(xì)胞已開始分化成不同的細(xì)胞類型，可以進(jìn)一步發(fā)育成不同的器官?！翱傮w來看，每一個(gè)胚胎里都有人類細(xì)胞，且這些細(xì)胞增殖和分化到了不同的程度?！?Belmonte教授說道。無論是刊登本論文的《細(xì)胞》雜志，還是另兩本頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》和《自然》，都對(duì)這項(xiàng)研究進(jìn)行了進(jìn)一步的報(bào)道，也采訪了許多生物學(xué)家，邀請(qǐng)他們發(fā)表觀點(diǎn)。
▲《科學(xué)》和《自然》雜志均對(duì)這項(xiàng)研究進(jìn)行了評(píng)論報(bào)道（圖片來源：官網(wǎng)截圖）Belmonte教授在新聞稿中指出，通過轉(zhuǎn)錄組分析，該研究發(fā)現(xiàn)混合胚胎里的人類細(xì)胞與猴子細(xì)胞之間存在一些新的交流通路。在過去的嵌合體研究中，人類細(xì)胞整合到宿主組織的效率很低。而如果能理解這些通路的作用，有望讓我們克服不同物種間的障礙，提高產(chǎn)生嵌合體的效率，用于未來研究。長遠(yuǎn)來看，研究人員們希望能用這些嵌合體研究早期人類發(fā)育，開發(fā)疾病模型，篩選潛在新藥，并制造可用于移植的細(xì)胞、組織或是器官。《科學(xué)》雜志的報(bào)道開頭也提到了此類研究的潛在意義。通過將人類干細(xì)胞引入到其它動(dòng)物的胚胎中，我們有朝一日能制造出新的心臟和腎臟，拯救需要接受移植的患者。而本研究的發(fā)現(xiàn)，則讓我們朝著這個(gè)目標(biāo)又邁進(jìn)了一步。如果說豬和人的器官尺寸比較接近，有望用于跨物種的移植，而人-豬嵌合體的研究又難言順利，本研究或許能提供一些技術(shù)上的洞見。
▲由人-猴細(xì)胞組成的嵌合胚胎（圖片來源：季維智，昆明理工大學(xué)）來自加州理工學(xué)院的Magdalena Zernicka-Goetz教授則從干細(xì)胞的角度提出了她的看法：“這篇論文彰顯了人類多能干細(xì)胞整合入猴子胚胎的能力。”但她也指出，我們還無法控制哪些細(xì)胞能發(fā)育成哪類組織。想要更廣泛地應(yīng)用這些模型，這是未來需要取得突破的關(guān)鍵。毫無疑問，涉及將人類細(xì)胞與其它動(dòng)物的胚胎進(jìn)行嵌合的研究，一定會(huì)帶來倫理上的討論?！都?xì)胞》雜志今日發(fā)表的一篇評(píng)論文章進(jìn)行了詳細(xì)探討。該文章指出，生物醫(yī)學(xué)上的研究，往往總會(huì)不斷推進(jìn)倫理的邊界；另一方面，我們也需要考慮不同的研究對(duì)人類，對(duì)動(dòng)物，以及對(duì)環(huán)境的影響。
首先，我們需要優(yōu)先考慮動(dòng)物的福利。對(duì)于非人靈長類動(dòng)物這樣有感覺的生物，尤其如此。比如我們可以討論本研究中，動(dòng)物取卵的過程是否有風(fēng)險(xiǎn)和痛苦；其次，盡管“人的要素”在本研究中被淡化了，但在研究中依舊存在。比如誰提供了這些干細(xì)胞，他們是否同意用自己的細(xì)胞進(jìn)行具有爭議性的實(shí)驗(yàn)；第三，將人類細(xì)胞與非人動(dòng)物的細(xì)胞或組織進(jìn)行混合的想法，會(huì)激起強(qiáng)烈的反應(yīng)；第四，此類研究也應(yīng)該做好對(duì)公眾的信息透露。如果突然公布這些可能令人不安的研究結(jié)果，會(huì)產(chǎn)生潛在的嚴(yán)重后果，也影響到公眾對(duì)科學(xué)界的信任。另一些科學(xué)家指出，對(duì)于器官和組織的來源，此類關(guān)于嵌合體的研究具有高度敏感性。比如西班牙一所大學(xué)的發(fā)育生物學(xué)家Alfonso Martinez Arias教授提到，相比猴子，用牛與豬來做研究“更具潛力，且不會(huì)有挑戰(zhàn)倫理邊界的風(fēng)險(xiǎn)?！绷硗?，目前的類器官領(lǐng)域也有望讓我們不使用動(dòng)物，就開展相應(yīng)的研究。最后，《細(xì)胞》的評(píng)論文章提到，上述的討論僅限于本研究自身。倘若這些人-猴混合胚胎不只是停留在體外實(shí)驗(yàn)的階段，而是進(jìn)入了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，植入到了動(dòng)物體內(nèi)，最后發(fā)育成某種生物，甚至最終被生下，那么顯然面臨的倫理問題要復(fù)雜得多。盡管本研究的目的并非如此，但展望未來，人類應(yīng)當(dāng)開始思索這些可能性，并想好我們應(yīng)該怎么辦。參考資料： [1] Tao Tan et al., (2021) Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos ex vivo, Cell, DOI:https:///10.1016/j.cell.2021.03.02 [2] Henry T. Greely and Nita A. Farahany, (2021), Advancing the ethical dialogue about monkey/human chimeric embryos, Cell, DOI:https:///10.1016/j.cell.2021.03.044 [3] Lab-grown embryos mix human and monkey cells for the first time, Retrieved April 15, 2021, from https://www./news/2021/04/lab-grown-embryos-mix-human-and-monkey-cells-first-time [4] First monkey–human embryos reignite debate over hybrid animals, Retrieved April 15, 2021, from https://www./articles/d41586-021-01001-2 [5] Researchers generate human-monkey chimeric embryos, Retrieved April 15, 2021, from https://www./pub_releases/2021-04/cp-rgh040821.php
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