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嵌合体的神话:科学家试图动物体内培育人体器官

发稿时间:2016-01-12 09:00:00 来源: 环球网 中国青年网 我要评论

  NIH对这些研究的担忧在于,动物可能会变得有些“人性化”,这会让人感觉不大舒服。它们可能具有人类的生殖细胞,长出一些人类的头发,或者具有较高的智力。“我们并非住在人魔岛附近,但科学发展实在太快,”NIH的伦理学者David Resnik在去年11月的会议上说,“如果一只高智商老鼠怪物被困在实验室的某个角落,尖叫着‘我要出去’,恐怕会让人们感到非常困扰。”

  不过,动物获得人类意识的可能性非常低;它们的大脑与人类差异太大,而且体积小得多。即使如此,作为预防措施,目前任何农场动物嵌合体都不被允许出生,进行相关研究的科学家只能进行胚胎采集,以获得有关人类细胞对动物身体影响程度的初步数据。

  斯坦福大学的干细胞生物学家中内宏光(Hiromitsu Nakauchi)于今年开始尝试培育人-羊嵌合体。他表示,目前人类细胞对动物身体的影响可以说相当小。“如果人类细胞的含量是0.5%,那获得会思考的猪,或者会直立行走的羊是可能性很小的,”他说,“但如果含量较高,如40%,那我们就得做些什么了。”

  其他类型的人-动物嵌合体已经在科学研究中广泛应用,包括被赋予人类免疫系统的小鼠。这些动物是由出生之后的小鼠被注入取自人类胚胎(在流产之后采集)的肝脏和胸腺细胞而培育出来的。

  新的研究将继续深入,涉及将人类细胞添加到最早期的动物胚胎内,此时的胚胎还只是存在于培养皿中的“细胞球”,只含有十几个细胞。这一过程被称为“胚胎补偿”,具有重要的意义,因为人类细胞能够增殖、分化,并具备促进动物体任一部分发育的潜力。

  2010年,当中内宏光还在日本工作的时候,他就利用胚胎补偿方法在小鼠体内培育出一个完全由大鼠细胞组成的胰腺。“如果这种方法在啮齿类中可行,”他说,“那我们也就能用猪来培育人体器官。”

  尽管中内宏光曾经是一位明星科学家,但日本的管理机构对于批准他的嵌合体研究——批评者称为“猪人”——行动迟缓。2013年,他决定搬到美国,那里没有禁止嵌合体培育的联邦法律。在加利福尼亚再生医学研究所提供的600万美元资助下,中内宏光得以前往斯坦福大学工作。

  尽管NIH的资助禁令并不会影响中内宏光的研究,但已经使研究者感受到了解释研究目的的压力。中内宏光向记者展示了他位于斯坦福大学的实验室,在一个小房间里,摆放着 存放嵌合体胚胎的孵化器。因为早期胚胎非常小,人肉眼几乎无法看见,因此房间内放置着特制的显微镜,上面安装的微探针可将人体细胞注入胚胎。

  研究者添加的这种细胞称为“诱导多能干细胞”(iPS细胞),是将皮肤或血液的细胞经过化学重编程(利用一种由中内宏光的日本同事开发、并获得诺贝尔奖的配方),转化而成的更加多能的干细胞。中内宏光称,为了方便起见,他的团队使用的iPS细胞大部分取自他自己的血液——招募志愿者涉及到大量的文书工作。

  “嵌合体”(chimera)一词源自希腊神话中一种喷火的怪物——喀迈拉,有几种动物的部分组成,包括狮子、山羊和蛇。中内宏光称,大多数人一开始也将他的嵌合体想象为怪物,但他表示,如果他能解释研究内容的话,这种态度就会发生改变。其中一个理由是,如果他的iPS细胞能够在动物体内发育,那么获得的组织在本质上就是他的——一个可以完美配对的可移植部分。未来某一天,在绝望中等待器官移植的患者或许就能在不到一年时间里获得“自定义”的可移植器官。“我实在看不出会对社会造成多少危害,”中内宏光说道。

  在这一切实现之前,科学家需要证明人类细胞能够在农场动物体内实现增殖,并为动物身体提供有效的帮助。这可能很有挑战性,因为与基因较为接近的大鼠和小鼠不同,人类和猪最近的共同祖先要追溯到9000万年前。

原标题:嵌合体的神话:科学家试图动物体内培育人体器官
责任编辑:hn_新闻
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