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老鼠“长出”人胰腺?日本批准“人兽杂交胚胎”试验!

2019-08-01 00:31:38医脉通
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核心提示:近日,《NATURE》杂志官方网站公布了一项令人震惊的消息——日本政府批准研究人员进行人兽杂交胚胎试验,并允许胚胎“出生”,令业界一片哗然。


  什么是“人兽杂交胚胎”试验?

  人兽杂交胚胎主要指的是通过细胞技术手段,将人类的细胞移植到另一种动物的还未成形的胚胎中,使其共同生长发育。简而言之,就是在动物体内培育人体器官。但多国法律明令禁止这样的胚胎“出生”,因此,既往的相关研究均在在胚胎足月前终止。

  人兽杂交试验的主要目的是为了解决器官移植手术供体供应不足的问题。时至今日,器官移植仍是很多患者“救命”的唯一办法。全世界有成千上万这样的患者等待着供体进行手术,持续的供体缺乏导的临床负担日益加重。而在动物体内培育的人体器官,为解决这一难题提供了可能,其中也包括糖尿病

  首次获批的日本研究,有望令糖尿病患者获益

  此前,日本政府与其他多国政府一样,明令禁止含有人类细胞的动物胚胎存活超过14天。同时,也禁止将此类胚胎移植到代孕子宫中。但在2019年3月,事情发生了变化,日本的文部科学省修改了有关规定,允许科研人员在动物体内培育人类器官,并使之成熟,以推动利用动物培育移植用人体器官的相关研究。

  日本东京大学及美国斯坦福大学联合团队负责人、干细胞学家中内启光(Hiromitsu Nakauchi)教授的研究课题成为了第一项获批的研究。中内教授计划利用人体诱导多能干细胞(iPS细胞)在实验鼠体内培育人类胰腺器官,随着研究的进展,寻找更适合的动物体,最终目标是将胰腺器官移植到人类身上,实现糖尿病的治疗领域的获益。

  中内教授表示,考虑到大众对这种做法的了解和接受需要一定的时间,因此短期内他并不急于让任何杂交胚胎真正的“出生”。首先,他计划分别培育杂交小鼠和大鼠胚胎14.5天和15.5天,进行相关研究。之后,向政府申请在猪身上进行试验,培育杂交胚胎至70天。


  胰脏移植曾治愈糖尿病小鼠

  2017年,中内教授研究团队将小鼠iPS细胞注射到了另外一只无法产生胰腺组织的大鼠胚胎中,发现大鼠体内形成了一个完全由小鼠细胞构成的胰腺器官。之后,研究人员将这个胰腺器官移植到糖尿病模型小鼠体内。结果显示,移植器官能够在长时间内保持对糖尿病小鼠血糖水平的良好控制,有效的治愈了糖尿病小鼠。试验结果看起来很美好,但实际遇到的困难比想象的多。

  “人兽杂交胚胎”难度大

  上述试验结果看起来很美好,但在动物体内培育人类的器官——即让人类细胞在另一物种中生长并不容易。中内教授在美国科学促进会(AAAS)2018年度会议上发表报告称,他们已经成功的将人类iPS细胞植入到了绵羊的胚胎中,但研究发现,在杂交胚胎中人类细胞的数量非常之少,更没有形成组织器官,推测可能与人类和绵羊的遗传距离大有关。

  来自索尔克生物研究所的生物学家吴军(Jun Wu音译)教授则认为,相比于绵羊,猪可能是更适合培育人体器官的动物体,因为猪的每窝产仔量大,器官成熟的速度更快,并且器官的大小与人类相似。但即便是这样,之前的研究显示,在这种人-猪嵌合体中,最多也只有10万分之1的细胞来自人类,也就是说胚胎中的绝大多数细胞还是猪的。吴军教授认为,探索分子水平的原因并克服这一障碍将是推动该领域向前发展的必要条件。

  中内教授表示,此次日本政府对研究限制的放宽,有助于其攻克这个难题。他将利用不同阶段的人类iPS细胞进行试验,并尝试对iPS细胞进行修饰,以确定限制人类细胞在动物胚胎中的生长的根本原因。

  对“人兽杂交胚胎”研究的担忧

  在动物体内培育人体器官一直受到伦理的挑战,因为把人体细胞注入到动物胚胎中,会模糊物种之间的界线。2015年9月,美国国家卫生研究院(National Institutes of Health),宣布暂停对涉及“人与非人动物嵌合体”的研究提供支持。该机构在一份声明中表示,担心动物有了人体脑细胞后,它们的“认知状态”可能会发生变化。

  同样的,针对此次事件(日本政府放宽研究限制),一些生物伦理学家产生了同样的担忧。他们认为,人类细胞在动物体内的发育可能会偏离目标器官,进入动物的大脑,并且有可能影响动物的认知功能。

  中内教授解释道,在试验设计之初已经考虑了这些问题,他只会做目标器官的生成,这样引入的人类细胞只会在既定的“目的地”发育,而不会在动物体内“乱窜”。具体而言,研究人员将首先对实验鼠受精卵的基因进行修改,使其无法正常生成自身胰腺等脏器,然后向受精卵中植入人类iPS细胞,培育出含有人类细胞的动物胚胎,之后再将其移植回实验鼠子宫。

  本文小结

  日本政府对“人兽杂交胚胎”研究限制的放宽,目的在于推动利用动物培育移植用人体器官的相关研究,增加供体器官的来源渠道。获批的首项研究——在动物体内培育人类胰脏,有望带来糖尿病治疗领域的获益。但是,一想到不久的将来这种“半人半兽”会出现在这个世界上,小编心理还是有点“怕怕的”,各位读者您觉得呢?

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