猴胚胎混合体产生了第一批灵长类嵌合体

科学家们已经培育出了世界上 第一批嵌合体猴子,这些猴子是由从不同胚胎中提取的干细胞发育而来。它们含有多达六个基因组的遗传物质。研究人员表示,这些幼年猕猴完全健康,可能为未来灵长类动物的干细胞研究带来巨大希望。它们也带来了一个有趣且有争议的信息:在全国各地的实验室中培养的干细胞系,虽然是至关重要的科学工具,但在文化上也引发了争议,可能不如胚胎内的干细胞那样具有潜力。

这些猴子名为 Roku、Hex 和 Chimero,在俄勒冈健康与科学大学的俄勒冈国家灵长类研究中心出生。它们是由不同猕猴胚胎混合而成的。研究人员从不同的发育胚胎中提取了非常早期的干细胞,称为全能干细胞,并将它们“粘合”在一起,然后将混合胚胎植入代孕母猴体内。这些来自完全不同来源的细胞并没有融合,而是和谐地协同工作,形成了完全发育、正常、健康的动物。请在下面的视频中观看它们玩耍的可爱模样。

这里的关键在于科学家使用了 全能干细胞,之所以这样命名,是因为它们能够分化成动物体内所有可能的细胞。全能干细胞可以发育成一个完整的动物。多能干细胞,这是干细胞研究中最常使用的类型,可以分化成身体中的任何细胞,但不能发育成一个完整的动物,也不能形成胎盘等其他胚胎组织。全能干细胞仅来自受精后的极早期阶段,即受精后几天。在人类中,全能干细胞在四天后分化为多能干细胞。

嵌合体在科学界并非新鲜事物——嵌合体小鼠经常被创造出来,用于形成带有缺失基因序列的基因敲除模型。没有人会创造嵌合体人类,但嵌合体小鼠和其他动物模型可用于研究疾病和再生医学。

由 Shoukhrat Mitalipov 领导的科学家试图在猴子身上复制小鼠的方法,将培养的胚胎细胞植入现有猴胚胎中,但没有成功。结果发现,灵长类胚胎会阻止培养的胚胎干细胞像在小鼠中那样整合。这是一个令人惊讶且重要的发现,Mitalipov 表示科学家需要研究这是为什么。

© OHSU/Mitalipov Lab

“我们不仅需要研究培养的胚胎干细胞,还需要研究胚胎内的干细胞,”他在一份声明中说。“现在就结束对这些细胞的研究还为时过早。”

这对正在进行的干细胞研究具有重要意义。这项研究表明,现有的胚胎干细胞系,其中一些已有二十年历史,其效力可能不如新胚胎内的干细胞。这些干细胞被用作诱导多能干细胞的比较标准,诱导多能干细胞是一种成体细胞(通常来自皮肤细胞),可以被强制转变为干细胞。但如果它们不能植入灵长类动物,而灵长类动物需要全能的合子细胞,那么这就引出了一个有趣的问题。

“如果我们希望将干细胞疗法从实验室推向临床,从模型小鼠推广到人类,我们就需要了解这些灵长类细胞的功能和局限性,”Mitalipov 说。“我们需要在人类身上研究它们,包括研究人类胚胎。”

这项研究发表在期刊 Cell 的早期在线版本中。

 

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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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