人猪胚胎培育成功 创造了人-猪

2017-10-09 11:29:07来源:互联网

人猪胚胎培育成功 创造了人-猪

人猪胚胎培育成功,研究人员第一次成功地在实验室的早期猪胚胎中培养人类细胞,创造了“人-猪”。虽然还是早期实验,但最终可能有一天能够促使在实验室中长成的人体器官,并移植到那些需要的人类身上,潜在的地拯救成千上万的生命。

在实验中,科学家将人类干细胞注入早期猪胚胎。然后将这些杂交胚胎转移到代孕母猪中,并允许发育直到28天。超过150个胚胎发育成嵌合体,这意味着他们已经发展了器官的前体,包括心脏和肝脏,这是一个概念验证实验,表明人-猪杂交种是可能的。而最终目标是找到一种方法来使用这些实验室来培养人体器官来进行移植。

人猪胚胎培育成功 创造了人-猪

科学家团队成员说:“我们的研究结果可能为推进科学和医学提供了希望,提供了前所未有的研究早期胚胎发育和器官形成的能力,以及一个潜在的新的医疗治疗途径。这项研究已经表明,精确靶向技术可以允许来自一个物种的生物产生由来自另一个物种的细胞组成的特定器官。”

他们的早期研究成功地将人类干细胞整合到小鼠胚胎中,这表明人类干细胞可以在另一种物种内发育,并产生世界第一的嵌合体。术语嵌合体在生物学中,描述了包含来自另一个细胞的一个个体生物的自然或人工发育,并且科学家长期以来对它们着迷。

这为科学家们提供了一个重要的用于研究物种进化、生物学和疾病的工具,并可能最终解决人类器官移植的问题。基于团队以前的研究,科学家现已宣布,他们已经成功地推出了一系列新的实验,进一步推动这一领域。

人猪胚胎培育成功 创造了人-猪

人-猪胚胎是这些实验的顶点,但是沿途还有另外两个重要的步骤。该团队的第一个实验涉及使用CRISPR-Cas9,一种用于基因编辑技术的多功能新工具,能够关闭在小鼠中产生胰腺的基因。然后他们将大鼠含有胰腺的遗传信息的干细胞插入小鼠中。

尽管有不同物种的胰腺生长在他们内部,这些胚胎也能发育正常,这促使他们尝试类似的实验,如在小鼠中生长一组大鼠的眼睛和大鼠心脏。

最值得注意的是,他们还能够在小鼠内从大鼠干细胞生长胆囊,这是唯一的,因为大鼠甚至没有胆囊。我们的啮齿动物实验揭示了一个深刻的秘密,一个发展中的小鼠能够解开大鼠细胞中的胆囊发育程序,这通常在大鼠发育过程中受到了抑制。这突出了宿主环境在控制器官发育和进化形态方面的重要性。

人猪胚胎培育成功 创造了人-猪

第二个实验尝试将大鼠和小鼠干细胞加入早期阶段的猪胚胎中。有趣的是,在将这些细胞束植入猪中以持续妊娠约4周后,没有啮齿动物干细胞的迹象。

第三个实验中,他们添加人类干细胞到胚胎猪细胞和胚胎牛细胞中,形成两个新的嵌合体。几天后,他们研究了细胞,发现人类细胞仍在生长。

这些实验都导致了团队的最大发现:能够创建一个“人-猪”杂交,将继续在猪的子宫内发展。

为了做到这一点,团队采取人类诱导多能干细胞,并将其插入猪胚胎,然后他们将胚胎植入母猪,并允许细胞怀孕四个星期。之后,他们决定看看一切都是怎么回事。

这个图形,更详细地解释不同的过程:

人猪胚胎培育成功 创造了人-猪

他们发现,胚胎中的一些人类细胞开始专门化并成为人类组织的前体,表明人类细胞在猪胚胎中存活和繁殖。这是很重要的,因为猪生长得足够大时,可以产生对于人来说适当大小的器官。

虽然人类干细胞在植入的猪胚胎内部不起作用,但这是“人-猪”嵌合体在实验室中被第一次成功的创建,是真正了解如何在实验室中培养器官的目标的一个进步。

当然,嵌合研究的最终目标是了解我们是否可以使用干细胞和基因编辑技术来产生基因匹配的人体组织和器官,科学家们非常乐观的是,他们坚信持续的工作将最终促使成功。在这个过程中,科学家们正在更好地了解物种进化,以及人类胚胎生长和疾病。

一个重要的反对意见是,病毒更容易跳过物种间屏障。人们对人猪嵌合体的另一大担忧是它可能会太像人,包括人类细胞对猪的大脑发育产生影响。在该实验中的杂交胚胎在发育28天后终止,以避免进一步的伦理问题。

转载请保留本文连接:http://www.pangmao88.com/qiwen/2614.html