为器官移植需求　科学家以基因编辑技术培育人猪混合胚胎

文／生医编辑 江盛之

美国索尔克生物研究所（Salk Institute for Biological Studies) 在《细胞》(Cell) 期刊上宣布以基因编辑技术成功把人类干细胞，注入体外培育的猪早期胚胎，再将合成的胚胎植入代理孕猪的子宫内，随后部份胚胎在猪体内存活时间长达3周以上。科学家成功培育出「人猪嵌合胚胎」，胚胎成功生成含有人类细胞的器官与组织，如心脏、肝脏、神经元等之前体。

利用基因编辑技术 混合人猪细胞

培育嵌合胚胎分为两个阶段。首先，利用基因编辑技术删除猪胚胎内形成器官的关键基因，创造遗传「空缺」；其次，把人类诱导多能干细胞注入猪胚胎内。从人类体细胞中直接获得的诱导多能干细胞，和胚胎干细胞一样具有分化为各类胚胎的能力。科学家把三种不同状态的诱导多能干细胞植入猪囊胚中，最后获得2075个可用混合胚胎，并将其植入 41 头 代理孕猪子宫内。最终这些囊胚经过 21~28 天发育，有 186 个依然存活，而且一些胚胎显示其中的人类细胞开始分化，并顺利发育成各种类型组织的前体。

人猪嵌合体的伦理争议

研究人员表示，虽然之前已有科学家在老鼠身上做过类似实验，可是猪的器官尺寸、生理与解剖构造都更接近人类。这不仅是首次在猪胚胎中成功培育人兽嵌合体，也是首次在大型动物身上培育可供移植的「人体器官」的大突破。由于培育人兽嵌合体的实验，存在巨大的伦理争议，因为理论上此类实验可能会制造出具备人类特质，甚至是拥有「人类大脑」的特殊动物。但研究人员表示在新实验培育的混合胚胎中，并不包含脑细胞的前体细胞，而只存在供发育成人类肌肉组织和其他组织器官的前体细胞。况且研究团队只让混合胚胎在母猪体内发育21~28天后，就终止培育过程，以评估该技术的安全性和有效性。

填补器官移植需求

研究人员认为，未来人猪嵌合胚胎能够帮助药物测试，模拟一些人类遗传疾病的早期发病过程。而未来的努力方向，是找到在猪体内形成特定人体器官的方法，或者尝试将有较大患者需求的干细胞注入猪胚胎。而且由于诱导多能干细胞直接来自需要器官移植的患者，所长出的器官移植后产生的免疫排斥风险将大幅降低。这项工作的最终目标是在动物体内培育出具备功能性、可供移植的人类器官，从而解决等候器官移植的病患数目与日俱增，但碍于捐赠来源有限，供需之间的缺口越来越大的难题。

参考文献

Human–pig embryo made

http://www.nature.com/nature/journal/v542/n7639/full/542009b.html

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