日本科学家将人细胞移植在大鼠胚胎中

2009年，奥斯卡影帝阿德里安·布洛迪主演的一部惊悚片《人兽杂交》上映，电影讲述了两位科学家因为制造出一只人兽杂交（将人类基因与动物基因融合）的怪物而酿成了悲剧的故事。这个电影可以说给很多人留下阴影。

2019年7月26日，因为相关禁令的解除，日本干细胞科学家将首次获得政府的支持，以构建含有人类细胞的动物胚胎，并将这些胚胎移植到代孕动物中以备器官移植。

在东京大学和斯坦福大学领导团队的Hiromitsu Nakauchi计划在小鼠和大鼠胚胎中植入人类细胞，然后将这些胚胎移植到替代动物中。该项目的最终目标是生产具有人类细胞的动物，从而使相关器官最终可以移植到人体内。

在今年3月之前，日本明确禁止含有14天以上的人细胞的动物胚胎的生长，并禁止将这些胚胎移植到代孕子宫中。7月，日本文部科学省发布了新的指导方针，允许构建能够移植到代孕动物中的人-动物杂交胚胎。

美国等国家曾经制造过人类-动物杂交胚胎，但从未有相关动物出生。虽然这些国家允许这种研究，但自2015年以来，NIH已暂停资助此类工作。Nakauchi的项目首先是由文部科学省专家委员会在日本的新规则下获得批准的。预计八月将得到最终批准。

Nakauchi说，刚开始他并不打算让这些杂交胚胎出生。最初，他计划将杂种小鼠胚胎发育到14.5天，这时动物的器官大多形成，并接近出生（注：小鼠孕期约为20天）；另外还将在大鼠身上做同样的实验，将杂种生长到大约15.5天（注：大鼠孕期与小鼠几乎相同）；最后，Nakauchi计划申请政府批准在猪中种植杂交胚胎达70天（猪孕期约为114天）。

“采取逐步谨慎的做法是很好的，这将使科学家有足够时间与公众进行对话，这种对话感到焦虑和关切，”日本外北海道大学的科学政策研究员TsuyaIshi说到。

该项目最受质疑的是伦理问题。一些生物学家担心人类细胞可能会不向目标器官发育，反而会转移到开发动物的大脑中，并可能影响动物认知。

Nakauchi说，“在实验设计中已经考虑到了这些问题。我们正努力做目标器官的生成，所以细胞只允许转移到胰腺中”。

他和其他科学家正在探索的策略是构建一种动物胚胎，缺少生产某种器官如胰腺所必需的基因，然后将人诱导的多能干细胞(iPS)细胞注射到动物胚胎中。iPS细胞是那些已被重新编程为胚胎样状态并能引起几乎所有细胞类型的细胞。随着动物的发展，动物将使用人的iPS细胞来产生相关器官，而不能用它自己的细胞。

2017年，Nakauchi和他的同事曾报道将小鼠iPS细胞注射到无法生产胰腺的大鼠胚胎中。大鼠形成了完全由小鼠细胞制成的胰腺。Nakauchi和他的团队将胰腺移植回到已经被设计成患有糖尿病的小鼠中，大鼠产生的器官能够控制血糖水平，有效地治疗糖尿病小鼠。

但是让人体细胞在另一个物种中生长是不容易的。Nakauchi和他的同事于2018年在美国德克萨斯州奥斯丁举行的科学会议上宣布，他们把人的iPS细胞放入绵羊胚胎中，这些胚胎被设计成不产生胰腺。但是，在28天生长的杂交胚胎中含有很少的人细胞，没有产生类似器官的东西。Nakauchi说，这可能是因为人类和绵羊之间的遗传距离较远。Nakauchi说，日本的批准将允许他开展相关项目以攻克这一问题。他将尝试在不同阶段试验iPS细胞，并利用遗传修饰的iPS细胞，以确定动物胚胎中的人细胞的生长。

参考链接：

https://www.nature.com/articles/d41586-019-02275-3