人豬胚胎後世界首例人羊嵌合體誕生，可否緩解全球性器官捐獻短缺問題？

繼去年科學家首次成功研發出了人與豬的嵌合體後，近日，美國斯坦福大學的科學家首次培育出了人羊嵌合體，研究團隊已經成功將胰腺移植到了小鼠體內，他們現在又首次將人類幹細胞導入綿羊胚胎，獲得了人羊嵌合體。

4日，東北農業大學生命科學學院教授、家畜胚胎工程實驗室主任劉忠華告訴科技日報記者，雖然面臨著倫理爭議，但這項突破性的成果或許將幫助緩解全球性的器官捐獻短缺問題。

不僅能培育器官還可治療糖尿病等其他疾病

在美國，約有76000人在等待器官移植，在英國這一數據是6500人，而每位患者可能需要等待5年甚至更長時間。平均每天有32位患者在等待器官捐贈的過程中死去。

此前，儘管科學家已經成功培育了人豬嵌合體，使醫學界對利用它們培育人體器官感到振奮，但並沒有研究團隊將這一成果更進一步。目前科學家還無法直接從豬或羊獲取器官並移植到人體中，但他們相信，人體幹細胞可能是解決該問題的方法之一。

加州大學戴維斯分校的動物學家帕布羅·羅斯(Pablo Ross)參與了此次人羊嵌合體研究，他堅稱這是目前在醫學上有前景的探索之一。

「我們現在擁有這種神奇的拯救生命的技術(指器官移植)，但卻不足以幫助沒一個人。」羅斯說，想像一下，如果能在9個月時間裡培育出成熟器官，又會如何。他還指出，這些器官不僅能用來拯救生命，還可以用來治療糖尿病等其他疾病。

據介紹，該項目的可能幫助獲得能調節血糖的健康胰腺，從而為治療1型糖尿病提供了可能。

此次，斯坦福大學的研究團隊已經成功將胰腺移植到了小鼠體內，他們現在又將人類幹細胞導入綿羊胚胎，獲得了人羊嵌合體。

「我們已經在大鼠體內培育出小鼠胰腺，並將其移植到患有糖尿病的小鼠體內，結果顯示幾乎能完全治癒該疾病。」該項目負責人、斯坦福大學遺傳學教授中內博士（Hiro Nakuachi）上個月在美國科學發展協會年會上報告稱，「(該技術應用在人類身上)可能還需要5年到10年時間，但我認為我們最終一定能夠做到。」

爭議取決於人體細胞在動物體內達到何種程度

有意思的是，一年多之前，美國政府曾表示將為這類充滿爭議的實驗提供資助，但之後在收到來自動物權利團體超過兩萬次投訴之後，又撤回了資金。

事實上，嵌合體指的是不同物種細胞間的結合，並不僅限於人類與動物。

帕布羅·羅斯(Pablo Ross)承認自己也有著類似的擔憂。

目前實驗中人類細胞在嵌合體中只佔了不到1%，如果最終目標是滿足人類器官移植的需求，就需要逐步提高嵌合體中人類細胞的比例，而這一過程將不可避免地引發倫理問題。

羅斯表示，一切都取決於人體細胞在動物體內的活動能達到何種程度。如果它們擴散得比預想的要遠，比如進入實驗動物的大腦，那出於倫理原因，想要批准這樣的試驗估計就不可能了。

劉忠華是我國首例採用成體體細胞作為核供體的克隆民豬項目的負責人，他認為，從實際情況來看，這種技術路線是被學術界廣泛認可的，但這種技術路線在實踐過程中，人的細胞在動物胚胎中所佔的比例還不是很高，離實際的應用還有很長的距離。

「此外，如果這些細胞在發育過程中，不僅僅是嵌合到了預期的器官中去，而是參與到了其他器官的發育，比如神經系統或者是生殖系統等，這時候就會帶來非常複雜的倫理問題，這是大家對此類研究擔心的主要原因。」劉忠華。

劉忠華強調，如何有效控制這些細胞，不朝向人們不希望它去的器官方向進行發育，是目前研究人員需要思考和研究的重點之一。

據劉忠華掌握的情況，目前在中國還沒有出台專門針對做人與動物嵌合胚胎髮育的管理政策。

「但是，科研工作者所在單位都有倫理委員會，在開展人與動物胚胎嵌合發育相關研究之前，都需要上報倫理委員會進行備案和審批。只有通過倫理委員會的審核之後，才能夠開展相關的工作。所以，在我國儘管還沒上升的政策層面，但是在體系內的管理上是非常嚴格的。」他說。

提高人類細胞佔有的比例以及控制細胞去向是難點

劉忠華看來，目前該工作的研究難點，首先是如何提高人類細胞在動物的胚胎髮育過程當中所佔有的比例以及控制它的去向。

「因為該研究的最終目標，是想在動物的體內發育出來人的器官，或者是以人的細胞為主體的器官，那麼人類細胞在這個器官中所佔的比例是非常關鍵的參數，從目前報道的情況可以看出，這個比例並不高。」劉忠華說。

中內博士（Hiro Nakuachi）的研究團隊將人類幹細胞導入綿羊胚胎中，形成二者的嵌合體。而此次實驗所得的人—羊雜交動物中，人類細胞貢獻非常小，幾乎99％的基因來源於綿羊胚胎，其中人類細胞僅約10000個（或更少）。

劉忠華說，對於此次美國斯坦福大學的科學家首次培育出了人羊嵌合體，在實驗中人類細胞在嵌合體中的一萬個細胞里人類只佔到了一個，相比此前的研究這已經是非常大的突破了，但由這個結果也可以看出，該項工作距離實際應用還有很長的路要走。

劉忠華認為，該研究工作第二個難點就是控制細胞的走向，目前的設計思路是把原來動物胚胎里控制某一個器官發育的關鍵基因敲除掉，這樣動物本身就沒有辦法發育出來這個器官。

「比如胰腺，把羊或者豬相關基因敲除掉，胰腺就不可能由動物胚胎，也就是羊或者豬它自己胚胎細胞發育成，相當於這塊兒出現了空缺，這個空缺按照理論設計，就會有移進去的人胚胎幹細胞進行填充，從而就能夠長出來一個人類細胞發育成的胰腺。」他說。

對於未來該項技術亟待突破的難點，劉忠華認為，首先，如何通過技術和理論的探索，來提高人細胞在這種嵌合胚胎髮育過程當中參與的比例；其次，如何有效控制該細胞只朝著我們希望它發育的那個器官方向去進行發育，不參與我們不希望他發育的那些器官的發育，都是目前亟待解決的問題。

「當然，以生產人類器官移植供體器官為目標來看，絕不僅限於這兩個問題，隨著相關工作的進展一定還會遇到其它不可預見的問題。」他說。

文中圖片除註明外均來自網路

編輯：梁 偉

審核：王小龍

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