科学研究:为什么科学家要进行“人猴杂交胚胎”研究,目的是什么?
发布时间:2021-04-22
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科学研究:为什么科学家要进行“人猴杂交胚胎”研究,目的是什么?

2021年4月15日,一支由中美科学家组成的科研团队在《细胞》杂志上发表了他们在嵌合体生物培养上最新的研究成果:《Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos ex vivo》(人类扩展的多能干细胞对猴胚离体的嵌合贡献)。 这是迄今为止人类细胞最高并且存活时间最久的试验。

为什么科学家要进行“人猴杂交胚胎”研究,目的是什么?

 

一、什么是人猴杂交胚胎实验?

以前,这种人和兽的杂交通常用的方法有两种。一种是胞质杂交,即先从动物的卵细胞中取出细胞核,再把人的细胞核移植进去,通过电击让细胞组织整合,产生一个新的细胞。 另一种是用一种动物的精子对另一种动物的卵子受精,使得受精卵中来自两种动物的基因各占一半。曾经俄罗斯的伊万诺夫就做过该实验,想通过让人和黑猩猩杂交,得到一批力大无穷的,像电影里人猿一样的战争武器,不过最后鉴于各方压力,最后还是失败告终。

目前,人兽杂交还有一种方法,生物学上称为嵌合体实验,即把一种动物的胚胎细胞和另一种动物的胚胎细胞混在一起,共同组成一个完整的胚胎。此次人猴杂交胚胎实验就是著名的嵌合体实验。实验的具体做法就是把人扩展多能性干细胞(人EPS细胞[能在胚胎内外生长成不同的细胞类型])注射到食蟹猴的一百余个早期胚囊中,利用新开发的猴子胚胎体外培养体系进行培养。

为什么科学家要进行“人猴杂交胚胎”研究,目的是什么?

 

实验进行一天后在132个胚胎细胞中都检测到了人类的细胞,10天后103个嵌合体仍然在发育中!一直到19天,也有三个嵌合体胚胎仍然存活,而且存活的几个嵌合体中,人类细胞的比例很高,这些人类细胞已开始分化成不同的细胞类型,可以进一步发育成不同的器官。这让研究者非常的高兴,因为此前的研究中发现尽管能嵌合成功,但是效率很低!

了解了这些我们现在应该知道了,其实此次中外合作进行的人猴杂交胚胎并不是传统意义上的杂交,比如马和驴杂交产生驴子的那种实验,而是利用人扩展多能干细胞在实验猴体内进行发育,也就是狸猫换太子,让不知原因的实验体长出人类的组织或是器官。

为什么科学家要进行“人猴杂交胚胎”研究,目的是什么?

 

二、目的为何?

人猴杂交胚胎实验有何目的?一方面,该研究发现了混合胚胎里的人类细胞与猴子细胞之间存在一些新的交流通路,评估了人类扩展多功能干细胞在食蟹猴中的嵌合能力。在过去的嵌合体研究中,人类细胞整合到宿主组织的效率很低。那么,如果能理解这些通路的作用,有望让我们克服不同物种间的障碍,提高产生嵌合体的效率,用于未来研究。

另一方面,人猴杂交胚胎嵌合体能够研究早期人类发育,开发疾病模型,筛选潜在新药,并制造可用于移植的细胞、组织或是器官。

为什么科学家要进行“人猴杂交胚胎”研究,目的是什么?

 

特别是人类器官移植方面,现在每年全球有成千上百万的人不能接受到合适的器官或者因为没有足够的器官而在焦急的等待中,普通人更是没有钱去做这昂贵的手术,而且就算做好了手术的也会因为排斥作用需要经常服药,最可怕的是产生了很多乱摘人体器官的人和组织威胁着正常人的生命!而该研究的贡献,则让我们朝着这个目标又迈进了一步。

三、存在伦理挑战吗?

没有任何疑问,社会上只要是关于人兽杂交的实验,必会受到广泛的讨论。医学的推进就是对人类伦理道德边界的推进,一点点刷新人们的认知,这次人猴杂交胚胎也不例外。毕竟在这个讲究生命至上的当代,人们也要考虑实验是否会对动物甚至环境造成影响。

例如,动物在作为研究对象实验后,有没有什么福利待遇,毕竟动物是有感觉的,那么取卵的过程中就会造成不同程度的疼痛,甚至造成身体残疾,因此你总不能利用完后就对这些实验对象不管不问吧。

为什么科学家要进行“人猴杂交胚胎”研究,目的是什么?

 

其次,在研究中是否更多考虑用猪牛来代替灵长类动物,毕竟猪牛做研究更有潜力,也不会太过于挑战伦理边界的风险。还有,目前并不是只有这一种方法可以实现制造人体器官、组织,3D打印器官技术也可以开展相应的研究,这样还不会伤害动物。

当然,如果人猴杂交胚胎最后发育成某种生物,甚至最终被生下下来,那么面临的伦理问题更严重,因为你不可能知道到时候它们长什么样,是否有自主思想等。因此,眺望未来,我们也应该考虑如果有一天这样的事情真的发生了,我们应该怎么去处理?做到合理利用好这把“双刃剑”!


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