新華社華盛頓1月26日電專訪:我們不會造出聰明的“二師兄”——專訪人豬嵌合體胚胎研究員吳軍
新華社記者林小春
“我想這是不可能的,,”當被問到豬體內(nèi)能否長出人類大腦,、變成聰明的“二師兄”時,人豬嵌合體胚胎研究第一作者,、美國索爾克生物研究所研究員吳軍斬釘截鐵地說。
嵌合體,,即希臘神話里的吐火獸“奇美拉”,。傳說中,這種怪物長著羊頭,、獅身,,尾巴像毒蛇,口中噴吐著火苗,。吳軍等人的爭議性人豬嵌合體胚胎研究成果,,26日發(fā)表在生命科學領域頂尖學術刊物美國《細胞》雜志上。
“人與豬的一個最大不同是大腦,,人腦發(fā)育時間比豬腦要長得多,,因此人類細胞對豬腦(發(fā)育)的貢獻的水平與程度可能有限制。所以在我看來,您提到的可能性是非常不可能出現(xiàn)的,?!?/p>
那么,吳軍等人為什么要培育人豬嵌合體,?有沒有嘗試過豬以外的其他動物,?研究面臨什么技術困難?怎樣解決倫理爭議,?下一步計劃又是什么呢,?吳軍就這些問題接受了新華社記者采訪。
他解釋說,,研究人豬嵌合體胚胎的主要原因是他們認為動物活體系統(tǒng)在生產(chǎn)可供移植的功能性器官方面具有優(yōu)越性,,“眾所周知,全世界都面臨器官捐獻不足的問題,,現(xiàn)在沒有技術能在細胞培養(yǎng)皿中生產(chǎn)人類器官,,我們的研究在解決器官短缺問題方面擁有巨大潛力”。
除了豬的囊胚外,,吳軍說,,他們還把人類誘導多能干細胞植入牛的囊胚,并培育了兩天,,但沒有嘗試把人牛豬嵌合體胚胎植入牛的體內(nèi),,這主要是因為成本較高,而且每次只能植入幾個胚胎,,相比之下在豬體內(nèi)一次能植入30到50個胚胎,。所以人牛嵌合體是將來的研究對象,但他們的確觀察到人類誘導多能干細胞在牛囊胚比在豬囊胚內(nèi)移植情況更好,。
在嵌合體研究方面,,日本科學家率先于2010年將大鼠干細胞注入到敲除了胰腺基因的小鼠中,在小鼠中成功“種”出大鼠胰腺組織,。在這項研究中,,吳軍等人也首先拿大小鼠嵌合體“練手”,利用與日本科學家類似的方法在小鼠中長出大鼠胰腺,、心臟,、眼睛與其他組織器官。
有趣的是,,大鼠和小鼠自1800萬年前“分家”后,,大鼠就沒有膽囊了。但在新研究中,,小鼠長出了大鼠的膽囊,?!斑@說明大鼠缺少膽囊,不是因為大鼠細胞存在先天性的基因缺陷,,”吳軍說,。
吳軍表示,這項工作面臨很多技術和科學上的困難,。技術上,,豬早期胚胎的培養(yǎng)條件還不是很成熟,之前也不清楚人類誘導多能干細胞能否在豬,、牛和羊等大型動物身上形成嵌合,。科學上,,人與豬在9500萬年前“分家”,,所以在早期發(fā)育方面有許多不同。豬的懷孕期為112天至114天,,而人類是十月懷胎,。
吳軍等人使用了3種不同狀態(tài)的誘導多能干細胞,分別是最初的原始態(tài),、已發(fā)育但仍有分化潛能的始發(fā)態(tài)以及處于兩者之間的中間態(tài),,以了解哪種狀態(tài)的干細胞最適合形成嵌合體。他們發(fā)現(xiàn),,中間態(tài)好于原始態(tài),而始發(fā)態(tài)則無法形成嵌合體,,但即便中間態(tài)干細胞形成的嵌合體,,人類細胞所占比例也很低,“每10萬個豬細胞中可能只有不到1個人類細胞”,。
吳軍承認,,倫理擔憂是一個重要問題,所以他們在人豬嵌合體胚胎發(fā)育21至28天時中止了豬的懷孕,,這相當于人類懷孕8到10周,,此時組織器官處于形成的極早期。他們據(jù)此收集的信息能幫助分析人類細胞與豬細胞的互相影響過程,,以及人類細胞能對哪些組織器官做出貢獻,。
“我們尚未觀測到(人類細胞)對豬的中樞神經(jīng)細胞做出任何貢獻,但這種可能性并不能排除,,”吳軍說,,“我認為重要的是遵循倫理規(guī)定,采取一步步的策略推進研究,,以了解早期階段的發(fā)育過程,,開發(fā)出控制人類細胞的方法,。”
吳軍指出,,這項研究證明,,人類誘導多能干細胞能夠用于豬牛等大型動物的嵌合體胚胎,“據(jù)我們所知這是史無前例的,,是實現(xiàn)跨物種囊胚互補潛力的重要第一步,,從而幫助研究人類發(fā)育、改善研究模型以及生產(chǎn)供移植的人類組織”,。下一步,,他們將研究能否在豬體內(nèi)培育出早期人類器官。