种间嵌合体：需要器官移植的人们的新希望

首个研究表明，物种间嵌合体可作为器官移植的新来源

发表在《细胞^》杂志上的一项研究首次成功制造出嵌合体——这种嵌合体的名字来源于神话中的狮身羊颈蛇怪兽——它是通过将人类和动物的细胞材料结合起来而制成的。研究人员利用尖端的干细胞技术，将具有分化成任何组织能力的人类干细胞注射到猪胚胎中，并成功地观察到人类细胞在猪体内生长。

这项由加州索尔克生物研究所的胡安·卡洛斯·伊兹皮苏亚·贝尔蒙特教授领导的研究是一项巨大的突破，也是对理解和实现物种间嵌合体潜力的开创性工作，并为研究早期胚胎发育和器官形成提供了前所未有的能力。

人猪嵌合体是如何发展起来的？

然而，作者指出，这一过程效率相当低下，成功率仅为约9%。但他们也观察到，在人猪嵌合体中，人类细胞能够成功发挥功能。低成功率主要归因于人类和猪之间的进化差异，而且也没有证据表明人类细胞能够整合到尚未发育成熟的脑组织中。尽管成功率低，但观察结果表明，嵌合体胚胎中数十亿个细胞中仍然包含数百万个人类细胞。仅对这些细胞（即使只占0.1%到1%）进行测试，对于从更广泛的角度理解跨物种嵌合体也具有重要意义。

大约在同一时间，斯坦福大学干细胞生物学和再生医学研究所的中内弘光领导的一项相关嵌合体研究也在《自然》杂志上发表，该研究报告称大鼠-小鼠嵌合体中存在功能性胰岛²。

围绕嵌合体的伦理讨论，我们能走多远？

然而，与种间嵌合体发育相关的研究在伦理上也存在争议，并引发了人们对此类研究在多大程度上可以进行以及在法律和社会上可接受的担忧。 这涉及道德责任和法律决策机构，也提出了几个问题。

如果我们考虑到所有伦理因素，人兽嵌合体是否能够诞生尚不确定。如果嵌合体诞生了，却因为使其不育而禁止其繁殖，这是否符合伦理？此外，嵌合体中人类脑细胞的比例是多少也值得商榷。嵌合体是否会陷入某种尴尬的灰色地带，成为介于动物实验和人类实验之间的研究对象？由于人类研究面临诸多障碍，科学家们对自身物种的了解也十分有限。这些障碍包括：不支持胚胎研究、禁止任何与生殖细胞（发育成精子或卵子的细胞）基因改造相关的临床试验，以及对人类发育生物学研究的限制。

毫无疑问，科学家们将不得不在适当的时候解决这些问题，而不是回避它们。 这些努力将为进一步的研究提供基础和推进方式，这些研究在伦理上是合理的，并为“做人”提供更深入的见解。

作者明确表示，他们的目标是主要了解两种不同物种（这里是猪和人）的细胞如何混合、分化和整合，并且他们已经在发育的早期阶段分析了人猪嵌合体。

挑战重重但对未来充满希望

尽管这项研究在伦理上极具挑战性，但它仍然令人振奋，标志着利用大型动物（如猪、牛等）培育可移植人体器官迈出了第一步，这些动物的器官大小和生理机能与人类非常接近。然而，就目前的研究而言，免疫排斥反应的发生率非常高。嵌合体中每个器官的生长都离不开猪的细胞，这对于任何关于成功进行人体器官移植的设想来说都是一个巨大的挑战。

然而，真正的未来希望在于利用干细胞和基因编辑技术，为人类移植提供新的器官来源。鉴于患者对器官移植的巨大需求，以及许多患者在等待移植的过程中去世（尤其是肾脏和肝脏移植患者），再加上捐献者严重短缺，这项工作至关重要，刻不容缓。

作者断言，这项研究也将影响其他相关的研究领域。除了了解物种之间的差异之外，具有相对更多人体组织的嵌合体的持续开发对于研究人类疾病的发作以及在对人类参与者进行试验之前筛选药物具有影响和用处。在这项研究中，该技术并未用于人类嵌合体，但从理论上讲，未来可以设计出一种补充方法来尝试使用嵌合体来制造用于移植的人体器官。该领域的更多工作将深入了解这些技术在用于开发嵌合体时可能取得的成功和局限性。

这是关于人类和动物嵌合体发育的第一项也是至关重要的研究，为进一步了解科学界对动物环境中细胞的产生和发育路径的理解铺平了道路。

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来源（S）

1. Wu J 等. 2018. 哺乳动物多能干细胞的种间嵌合现象. Cell . 168(3). https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036

2. Yamaguchi T 等人，2018。种间器官发生产生自体功能性胰岛。《自然》，542。https ://doi.org/10.1038/nature21070

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