人豬嵌合體？是的，你沒看錯！

這個注入了人體細胞的豬胚胎目前正處於初期階段，已發育了四周時間。

撰文：Erin Blakemore

供圖：JUAN CARLOS IZPISUA BELMONTE

1月26日，科學家宣布首次成功研發出了人與動物的嵌合體，這個項目證明，人類細胞可以注入一個非人類的生物體，並存活下來，甚至在宿主動物體內生長，譬如這次試驗中的豬。

這一生物醫學上的進步一直是科學家的夢想，他們希望以此來應對捐獻器官的嚴重不足，雖然這也面臨著巨大的倫理爭議。

每10分鐘，就有一個人加入全國器官移植等待名單；每一天，名單上有22人因為沒有合適的器官死亡。如果，我們不再依賴慷慨的捐獻，而把目光轉向在動物體內種植定製器官呢？

現在，在索爾克研究所的帶領下，一支國際研究團隊在《細胞》雜誌上宣布：我們離科學夢想的實現更近了一步。該團隊創造了科學界稱之為「嵌合體」東西：即含有來自兩個不同物種的細胞的生物體。

過去，科學家們一直沒有研究人與動物的嵌合體。在美國，這樣的實驗目前還無法得到公共資金（迄今為止，索爾克團隊依靠的是對嵌合體項目的私人捐助）。而公眾意見在培育半人半動物的生物體方面，也起到了阻礙作用。

但該研究的第一作者、索爾克研究所的吳軍表示，我們只需要換個角度來看待神秘的嵌合體，比如天使就是人與鳥的混血。

吳軍說：「在古代文明中，嵌合體常和神靈聯繫在一起」，我們的祖先認為「嵌合體的形式可以守護人類」。從某種意義上說，這也正是團隊的希望：在未來，人與動物的嵌合體可以做到這一點。

培育嵌合體

培育嵌合體有兩種做法，其一是把一種動物的器官放入另一種體內，但這麼做風險很高，因為宿主的免疫系統可能會導致器官排斥反應。

另一種辦法是從胚胎開始，將一種動物的細胞注入另一種的胚胎，讓它們自己生長成一個整體。

這聽起來有些奇怪，但確實可以用實驗室培育的器官來解決大量棘手的生物學問題。

幹細胞是一種萬能細胞，可以生長成任何一種身體組織，它們似乎蘊含著無限的可能。但讓這些細胞長成合適的組織和器官，卻很困難。

細胞只能在培養皿中生存，科學家需要用支架來確保器官長成正確的形狀。而通常，病人必須經歷痛苦的侵入性檢查，醫生才得到所需要的相關組織，展開治療。

最初，索爾克研究所基因表達實驗室的教授Juan Carlos Izpisua Belmonte認為，用宿主胚胎來培育器官的想法已經足夠明確。然而，Belmonte和40多名同事用了4年時間才弄明白如何培育人類與動物的嵌合體。

為了做到這一點，研究團隊借鑒了之前在小鼠和大鼠身上所進行的嵌合體研究。

這個一歲大的嵌合體來自於一隻小鼠。小鼠體內被注入了大鼠的幹細胞。

其他科學家已經弄明白，如何在小老鼠體內培育大鼠的胰腺組織。上周三，研究團隊宣稱，在患有糖尿病的小鼠身上移植了健康的胰腺組織後，糖尿病已被成功治癒。

索爾克研究所的研究團隊則往前多走了一步，他們利用有「基因剪刀」之稱的CRISPR技術侵入小鼠的囊胚，即胚胎髮育的早期階段，刪除了形成器官的關鍵基因。然後，科學家把能長成器官的大鼠幹細胞注入小鼠的體內，這些細胞活躍了起來。

結果，這些小鼠成功活到了成年，有一些甚至長出了大鼠的膽囊。在過去1800萬年里，大鼠從來都沒有這個器官。

排斥風險

研究團隊從大鼠身上取到了幹細胞，並注入到豬的胚囊里。這一次毫無疑問失敗了，畢竟大鼠和豬有著截然不同的妊娠期和進化祖先。

然而，豬和人類卻有明顯的相似性。雖然豬的懷孕時間較短，但它們的器官卻和我們的相仿。

但這些相似性卻沒有讓任務變得簡單。研究團隊發現，為了在不殺死豬的前提下，把人類細胞注入它們體內，科學家必須把握好時機。

索爾克研究所的科學家、論文的第一作者吳軍解釋說，在發育過程中，「我們試了三種不同的人類細胞，本質上代表了發育過程中的三個不同時期」。通過試錯，他們發現，尚未發育的全能性細胞（即潛力無限的幹細胞）的生存狀況不如略略發育的那些。

科學家把這些時機恰當的人類細胞注入豬胚胎後，胚胎活了下來，接著，他們把胚胎移入成年豬體內，經過3到4周後，再移出分析。

吳軍說，最後團隊一共得到了186個依然存活的嵌合胚胎，而且「我猜測每10萬個豬細胞中可能只有不到１個人類細胞」。

豬囊胚中注入了人類細胞。

北卡羅來納大學教堂山分校、北卡羅萊納州立大學的幹細胞專家Ke Cheng表示，這個比例很低。從長遠來看，這個方法會帶來問題。

Ke Cheng發現，人體組織似乎減緩了胚胎的發育，而且用這樣的胚胎培育出的器官很有可能遇到人體的排斥，因為它們含有太多的豬組織。

Ke Cheng表示，下一步是看看是否可能提高胚胎所容許的人類細胞的數量，現在的方法只是個開始，而我們還不清楚能否克服這個障礙。

Belmonte也同意這一點，他指出，用這個辦法培育人體器官需要幾年時間。而技術則可以更早地投入使用，作為研究人類胚胎髮展和了解疾病的方法。這些實時數據和培育器官同等重要。

雖然目前研究還處於早期階段，但Ke Cheng把這次的嵌合體稱之為突破性進展。當然，他也承認：「未來還有很多路要走，但非常有意思。」

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