猴子胚胎混合产生首批灵长类动物嵌合体

猴子胚胎混合产生首批灵长类动物嵌合体

科学家们培育出了世界上第一只嵌合猴,它们是从不同胚胎中提取的干细胞发育而来的。它们含有多达六个基因组的遗传物质。研究人员表示,这些幼年恒河猴完全健康,可能为灵长类动物的干细胞研究带来巨大希望。它们还为未来的干细胞研究带来了一个有趣而又有争议的信息:全国各地实验室中培养的干细胞系,这种至关重要的科学工具和文化热点,可能不如胚胎内的干细胞那么强大。

这三只猴子分别名为 Roku、Hex 和 Chimero,出生于俄勒冈健康与科学大学的俄勒冈国家灵长类研究中心。它们是由不同的恒河猴胚胎混合而成的产物。研究人员从不同的发育胚胎中提取了非常早期的干细胞,即全能干细胞,然后将它们粘合在一起,将混合胚胎植入代孕母猴体内。这些细胞来自完全不同的来源,并没有融合,而是和谐地协同工作,形成了完全成熟、正常、健康的动物。观看下面的视频,看看它们如何做小猴子的事情。

这里的关键是科学家使用了全能细胞,这种细胞因能够分化成动物体内所有可能的细胞而得名。全能细胞可以发育成整个动物。多能干细胞是干细胞研究中最常用的一种细胞,它可以分化成体内的任何细胞,但不能发育成整个动物,也不能形成胎盘等其他胚胎组织。全能干细胞仅来自受精卵的最早阶段,即受精后几天。在人类中,全能细胞在四天后分化成多能细胞。

嵌合体对科学来说并不是什么新鲜事——嵌合体小鼠一直被制造出来,以形成基因序列被删除的敲除模型。没有人会制造出嵌合体人类,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 领导的科学家尝试在猴子身上复制小鼠方法,将培养的胚胎细胞植入现有的猴子胚胎中,但没有成功。事实证明,灵长类动物胚胎会阻止培养的胚胎干细胞像在小鼠身上一样整合。这是一个令人惊讶且重要的发现,Mitalipov 表示科学家需要研究为什么会出现这种情况。

他在一份声明中表示:“我们不仅需要研究培养的胚胎干细胞,还需要研究胚胎中的干细胞。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 20 年历史)可能不如新胚胎内的干细胞那么强大。这些干细胞被用作与诱导性多能干细胞(一种可以强制变成干细胞的成体细胞(通常来自皮肤细胞))进行比较的标准。但如果它们不能植入灵长类动物体内,而灵长类动物需要全能合子细胞,那么,这引发了一些有趣的问题。

“如果我们想将干细胞疗法从实验室转移到临床,从小鼠转移到人类,我们需要了解这些灵长类细胞能做什么和不能做什么,”米塔利波夫说。“我们需要在人类身上研究它们,包括人类胚胎。”

该项研究发表在《细胞》杂志早期的网络版上。

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