·這項(xiàng)研究不僅對(duì)理解包括人類(lèi)在內(nèi)的嵌合猴靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的原始多能性有意義,而且對(duì)基因工程和物種保護(hù)也有實(shí)際意義。首只生細(xì)具體來(lái)說(shuō),胚胎這項(xiàng)工作可以幫助我們制作更精確的干細(xì)國(guó)科猴子模型,用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及其他生物醫(yī)學(xué)研究。胞誕胞發(fā)布中
中國(guó)研究人員首次公布了一只活產(chǎn)“嵌合猴”研究的成果具體細(xì)節(jié)。
這只“嵌合猴”由同一種猴子的嵌合猴兩個(gè)基因的不同胚胎細(xì)胞組成。據(jù)介紹,首只生細(xì)該技術(shù)此前已在大鼠和小鼠身上實(shí)現(xiàn),胚胎但迄今為止還未在其他物種,干細(xì)國(guó)科包括非人類(lèi)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物身上實(shí)現(xiàn),胞誕胞發(fā)布中此次成功當(dāng)屬首例。成果
研究由中國(guó)科學(xué)院和華大基因研究所合作完成,嵌合猴相關(guān)論文已于11月10日刊登在細(xì)胞出版社(Cell Press)旗下期刊——《細(xì)胞》(Cell)雜志上。首只生細(xì)
在11月7日舉行的胚胎發(fā)布會(huì)上,論文通訊作者、中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心(神經(jīng)科學(xué)研究所)研究員劉真介紹:“我們?cè)趦赡臧肭暗玫搅诉@只活產(chǎn)的嵌合猴,這只嵌合猴在活產(chǎn)后存活了10天。在目前階段,我們的成功率仍然有限,在12個(gè)胚胎當(dāng)中,我們只得到了2只嵌合猴,不過(guò)猴子在自然狀態(tài)下的生產(chǎn)成功率為70%,體外受精的情況下為40%,所以我想我們接近20%的成功率也不算太壞。”
“培育出活產(chǎn)嵌合猴是我們長(zhǎng)期追求的一個(gè)目標(biāo)。”劉真說(shuō),“這項(xiàng)研究不僅對(duì)理解包括人類(lèi)在內(nèi)的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的原始多能性有意義,而且對(duì)基因工程和物種保護(hù)也有實(shí)際意義。具體來(lái)說(shuō),這項(xiàng)工作可以幫助我們制作更精確的猴子模型,用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及其他生物醫(yī)學(xué)研究。”
該研究使用的食蟹猴,也被稱(chēng)為長(zhǎng)尾獼猴,是一種生物醫(yī)學(xué)研究常用的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物。據(jù)介紹,研究人員首先利用7天大的囊胚胚胎細(xì)胞建立了9個(gè)干細(xì)胞系。然后,他們將這些細(xì)胞系置于培養(yǎng)環(huán)境中,以增強(qiáng)其分化成不同細(xì)胞類(lèi)型的能力,此外,研究人員對(duì)這些細(xì)胞進(jìn)行了多種測(cè)試,以確認(rèn)它們是多能性的——有能力分化成活體動(dòng)物所需的所有細(xì)胞類(lèi)型。同時(shí),這些干細(xì)胞被標(biāo)記上綠色熒光蛋白,便于研究人員確認(rèn):在發(fā)育和存活的動(dòng)物中,哪些組織是從干細(xì)胞中生長(zhǎng)出的。
接著,研究人員選擇了一個(gè)特定的干細(xì)胞子集注射到早期的猴子桑葚期胚胎(4-5天的胚胎)中,這些胚胎又被植入雌猴體內(nèi),最終有12只雌猴懷孕,6只活產(chǎn)。
分析證實(shí),一只活產(chǎn)的猴子和一個(gè)流產(chǎn)胚胎是嵌合的,它們?nèi)矶己袕纳鲜龈杉?xì)胞中生長(zhǎng)出來(lái)的細(xì)胞,且兩只都是雄性。
研究人員使用綠色熒光蛋白標(biāo)簽和基因測(cè)序等手段,確定了含有注射干細(xì)胞來(lái)源細(xì)胞,以及在不同器官中存在干細(xì)胞來(lái)源的組織。結(jié)果顯示,含有干細(xì)胞來(lái)源細(xì)胞的組織類(lèi)型包括大腦、心臟、腎臟、肝臟和胃腸道。在活體猴子中,干細(xì)胞在不同組織類(lèi)型中的貢獻(xiàn)從21%到92%不等,相比之下,流產(chǎn)胚胎的這一數(shù)字較低。結(jié)果還顯示,在睪丸和最終發(fā)育成精子的細(xì)胞中存在著干細(xì)胞衍生細(xì)胞。
“這項(xiàng)研究提供了有力的證據(jù),證明猴子多能干細(xì)胞具有在體內(nèi)分化成猴子各種組織的能力。”論文聯(lián)合通訊作者、華大基因研究所研究員Miguel Esteban說(shuō),“這項(xiàng)研究加深了我們對(duì)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物多能干細(xì)胞發(fā)育潛力的理解。”
“這項(xiàng)工作有助于我們更好地理解靈長(zhǎng)類(lèi)細(xì)胞的原始多能性。”聯(lián)合通訊作者、中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心(神經(jīng)科學(xué)研究所)研究員孫強(qiáng)補(bǔ)充說(shuō),“在未來(lái),我們將通過(guò)優(yōu)化干細(xì)胞培養(yǎng)條件,以及干細(xì)胞植入囊胚后的培養(yǎng),提高產(chǎn)生‘嵌合猴’的效率。”
在科學(xué)倫理方面,Miguel Esteban表示:“我們的實(shí)驗(yàn)遵循了所有的國(guó)家規(guī)定和國(guó)際規(guī)定,中國(guó)對(duì)這類(lèi)實(shí)驗(yàn)的管理非常嚴(yán)格,就法規(guī)而言,你可以在任何國(guó)家進(jìn)行此類(lèi)實(shí)驗(yàn)。”未來(lái),研究人員還計(jì)劃進(jìn)一步探索胚胎在宿主動(dòng)物體內(nèi)存活的機(jī)制,幫助提高嵌合體產(chǎn)生的效率。