这只杂交猴宝宝是由两个胚胎的细胞组成的

　　这项工作为科学家利用嵌合灵长类动物研究人类疾病铺平了道路。

　　

嵌合幼猴的面部和手指上有一丝绿色，这标志着胚胎干细胞注入受体胚胎后产生的组织。来源:Cao et al./Cell

科学家通过向猴子胚胎注射来自基因不同的供体胚胎的干细胞，培育出了一只“嵌合”猴婴儿。由此产生的动物是第一个具有高比例来自供体干细胞的嵌合灵长类动物。

这项研究的合著者、广州中国科学院大学的干细胞生物学家米格尔·埃斯特班(Miguel Esteban)说，今天发表在《细胞》(Cell)杂志上的这一发现，为使用嵌合猴子研究人类疾病和开发治疗方法打开了大门。与嵌合大鼠和小鼠相比，嵌合猴子在生物学上更接近人类。

但是研究人员说，由于体温过低和呼吸困难，这只嵌合体只有10天大的时候就被安乐死了，这突出了进一步优化这种方法的必要性，并引发了伦理问题。

追逐嵌合体

长期以来，科学家们一直试图利用胚胎干细胞制造动物嵌合体。胚胎干细胞来自胚胎的内部区域，可以发育成各种各样的组织。这种干细胞可以在加入受体胚胎之前进行基因编辑。

例如，携带与特定疾病相关的基因突变的干细胞可以被添加到没有这些突变的胚胎中。这将使科学家能够研究携带突变的细胞如何影响生理和健康。

在早期的嵌合猴中，大脑、肾脏和肺等器官中只有0.1-4.5%的细胞来自供体干细胞。Esteban说，由于贡献很小，这些嵌合体不适合作为人类疾病的模型。

为了制造出一个贡献更大的嵌合体，埃斯特班和他的同事们从雌性食蟹猴(Macaca fascicularis)身上收集卵子，并使卵子受精，创造出受体胚胎。

同时，研究人员从一周大的食蟹胚胎中提取胚胎干细胞，并对细胞进行基因编辑，使其显示绿色荧光信号。为了在实验室中培养干细胞，研究小组对培养干细胞的液体中的营养物质和促进生长的蛋白质进行了微调。然后，他们将多达20个绿色胚胎干细胞注射到每个受体胚胎中，产生74个具有强荧光信号的嵌合胚胎。

低怀孕率

这些胚胎被植入40只代孕母猴体内。只有12个代孕猴怀孕了，只有一个产下了一只活的嵌合猴，这只雄猴后来被安乐死。

研究小组发现，在包括大脑、肺和心脏在内的26个测试组织中，平均有67%的细胞是供体干细胞的后代。嵌合程度最高的是肾上腺:供体干细胞的后代占总细胞的92%。

上海中国科学院的生殖生物学家刘真说，嵌合猴的低出生率和唯一幸存者的健康状况不佳表明，供体胚胎干细胞与受体胚胎的发育状态并不完全匹配。他补充说，该团队计划在未来对其进行优化。

培育人体器官的平台?

“这项工作令人印象深刻，值得赞扬，”法国里昂干细胞和大脑研究所的干细胞生物学家Irene Aksoy说，她没有参与这项研究。

波特兰俄勒冈健康与科学大学的主任、发育细胞生物学家Shoukhrat Mitalipov说，这种方法可能用于在猪或非人类灵长类动物组织中培养人体器官。

他说:“如果我们可以在猪或灵长类动物等大型动物中删除编码肾脏的基因，我们就可以引入人类细胞来产生那个器官。”但他补充说，使用人-动物嵌合体收集器官，特别是如果人类胚胎干细胞有助于神经系统、大脑或生殖细胞，会带来许多伦理问题。