云南科学家首次证明灵长类胚胎干细胞能够产生嵌合体猴 该研究
终极目标是再生人类器官,挽救器官衰竭患者生命
未来,挽救器官衰竭患者的生命,除了公民自愿捐赠器官外,或许又多了一种新选择——取自身的一点皮肤细胞,重新编程后成为全能干细胞,然后注射到动物的胚胎中去制造器官。近日,由云南中科灵长类生物医学重点实验室和昆明理工大学灵长类转化医学研究院,开展的灵长类多功能干细胞全能性研究上取得重大进展,科学家首次在世界上证明灵长类胚胎干细胞能够产生嵌合体猴,并于近期在国际权威学术刊物发表相关成果。
嵌合体猴是什么?
有两种或两种以上不同遗传细胞的猴
嵌合体动物的产生一般通过多能干细胞(包括胚胎干细胞和诱导多能干细胞)与胚胎之间的嵌合,随后通过辅助生殖技术而获得。
采用嵌合体技术结合基因打靶技术建立的小鼠疾病模型,从1981年至今对生命科学和人类医学的发展都作出了革命性的贡献。然而,灵长类多能干细胞是否能够产生灵长类嵌合体,一直是个世界性难题。
该研究主要完成人系研究员李天晴、季维智和陈永昌。李天晴说,一开始将15个胚胎移植到5只母猴体内,有4只成功怀孕。3个多月后,为了检测各种组织器官的嵌合情况,科研人员对两只胎儿终止了怀孕过程,检测到两只胎儿成功实现了嵌合,而这两只采用的是同一种干细胞处理技术。
随后,研究人员检测了3月龄猴子的心脏、肾脏、胰脏、大脑、脾脏、肺、肝脏、睾丸、皮肤等18个器官,都检测到了经过标记后的干细胞。这样,就证明了嵌合进去的干细胞整合到了胚胎中,参与了机体各种器官的发育并分化成各种组织细胞。
该项研究首次证明利用灵长类胚胎干细胞获得嵌合体猴是可行的,同时也证明了灵长类动物胚胎干细胞的全能型,为干细胞的人类应用奠定了基础。
研究的目地是什么?
解决器官移植缺口为患者再生器官
近期,该研究成果发表在国际顶级学术杂志《细胞干细胞》上,那么这项研究成果的意义和未来应用前景在哪?
我国是世界第二器官移植大国,但公民自愿捐献器官率较低。据一些媒体报道,我国每年大约有150万器官衰竭患者,有30万人适合器官移植方式治疗,但每年仅有1万多人能得到器官移植的救治。器官缺口非常大。
在科学研究方面,国内外一些科研人员正在研究异种器官移植。1905年法国进行了世界第一例异种器官移植手术,把兔肾脏植入肾功能衰竭儿童体内,手术很成功,但16天后由于排异反应,这名儿童死于肺部感染。
为了减少异种移植中的排异反应,科研人员尝试敲除供体的某些基因,取得了一些研究进展,但还没有完全突破。
嵌合体猴的研究,希望用另一种方式解决排异反应。现在是用灵长类动物中的食蟹猴作为研究对象,成功获得嵌合体猴。
如果研究不断获得进展,在大量再生器官的安全性和功能性评价基础上,未来还可以用病人自身的皮肤细胞,经过重编程后成为全能干细胞,然后将全能干细胞注射到猪的胚胎中去再生出病人自身的器官,最终为挽救病人的生命做出贡献。
李天晴说:“目前,这个工作仅仅是宏伟目标的一小步,还有很多工作要做。”
本报记者 杨质高 实习生 李爽爽