美國科學(xué)家無意中發(fā)現(xiàn)一種名為“區(qū)域選擇性多能干細(xì)胞”(rsPSCs)的新型細(xì)胞,不僅更容易在試管中培育,發(fā)育速度也更快且更穩(wěn)定。有科學(xué)家認(rèn)為,該細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)或可幫助建立人類發(fā)育初期模型,并最終在豬、牛等動(dòng)物身上培育出人類器官,用于研究或治療。但也有人擔(dān)心,這一細(xì)胞可能導(dǎo)致人獸雜交怪物的出現(xiàn)。
加州薩克生物研究所發(fā)育生物學(xué)家胡安·卡洛斯·伊斯皮蘇亞·貝爾蒙特和同事在今天出版的《自然》雜志上報(bào)告稱,他們?cè)趯⑷梭w干細(xì)胞植入試管中培育出的實(shí)驗(yàn)鼠胚胎時(shí)發(fā)現(xiàn)了這種干細(xì)胞。
研究人員在含有不同發(fā)育因子和化學(xué)物質(zhì)組合的基質(zhì)中,培育出若干人類多能干細(xì)胞,結(jié)果發(fā)現(xiàn),一種混合基質(zhì)在使細(xì)胞生長(zhǎng)、繁殖方面的表現(xiàn)更突出,在該基質(zhì)中一種發(fā)育很好的細(xì)胞也展示出與其他干細(xì)胞不同的新陳代謝和基因表達(dá)模式,不過,在將這種細(xì)胞植入老鼠胚胎內(nèi)時(shí),結(jié)合效果并不好。
為了找出原因,他們將這種人體干細(xì)胞分別注射進(jìn)一個(gè)7.5天大的老鼠胚胎內(nèi)三個(gè)不同的區(qū)域。36小時(shí)后,只有胚胎尾部的干細(xì)胞與胚胎整合,并發(fā)育成正確的細(xì)胞層,形成了一個(gè)擁有不同DNA來源的“怪物”胚胎。由于這種細(xì)胞對(duì)胚胎內(nèi)的某些位置有特殊偏愛,因此,研究人員將其稱為“區(qū)域選擇性多能干細(xì)胞”。
貝爾蒙特懷疑,胚胎在發(fā)育初期,包含有多種類型的多能干細(xì)胞,其中也包括rsPSCs。盡管目前還不清楚rsPSCs在胚胎發(fā)育過程中的具體作用,但它的發(fā)現(xiàn),或可使研究人員能夠利用動(dòng)物胚胎建立人類發(fā)育初期模型,進(jìn)而對(duì)人類胚胎早期發(fā)育情況進(jìn)行研究。
貝爾蒙特團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),他們很容易借用DNA切割酶對(duì)rsPSCs的基因組進(jìn)行編輯,而在試管中培育的其他多能細(xì)胞則很難做到這一點(diǎn)。遺傳編輯技術(shù)有望幫助科學(xué)家優(yōu)化在其他物種體內(nèi)培育人類細(xì)胞的能力,這也使一些科學(xué)家擔(dān)心,有人會(huì)借用這種干細(xì)胞和遺傳編輯技術(shù)制造出轉(zhuǎn)基因怪胎。
凱斯西儲(chǔ)大學(xué)發(fā)育生物學(xué)家保羅·特撒表示,使用rsPSCs等人體多能細(xì)胞制造出擁有人類器官的動(dòng)物并非不現(xiàn)實(shí),但很難做到。人和動(dòng)物身上驅(qū)動(dòng)器官形成的信號(hào)分子并不相同,人體器官與動(dòng)物器官的發(fā)育速度也不相同,動(dòng)物免疫系統(tǒng)是否會(huì)對(duì)人體器官發(fā)起攻擊也尚不清楚,這些都是需要考慮的問題。(劉霞)
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