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Science:争议中的“人兽胚胎”研究

来源:王凯博客|科学网 2015-10-22 11:01

人兽胚胎是一种嵌合体(chimera),所谓嵌合体是指含有不同动物细胞的组织生命体。“Chimera”这个单词来源于希腊神话中的怪物,厄喀德那和堤丰的后代,它拥有羊身、狮头(赫西奥德的《神谱》中记载有说它有三个头)和蛇尾,会喷火,最终被骑着飞马的贝勒洛方所杀。中国人自称龙的传人,殊不知龙也是一种嵌合体,因为它“角似鹿、头似驼、眼似兔、项似蛇、腹似蜃、鳞似鱼、爪似鹰、掌似虎、耳似牛”。

如下图所示,科学家在实验室中制造的人兽嵌合体通常是指将人胚胎干细胞注入到动物胚胎中,人胚胎干细胞和动物胚胎发生融合,再将胚胎植入动物子宫中,如果胚胎能够顺利发育成熟的话,那么生产出来的动物就会含有人类的细胞。可以想象如果有一头猪长了一颗人的心脏,那么这无疑会给那些心脏衰竭,急需心脏移植的病人带来希望。然而当你杀掉一头长了人心的猪的时候,你到底是不是在谋杀?法律伦理的边界在哪里?

美国国立卫生研究院(NIH)于2009年出台的管理条例禁止科学家将人胚胎干细胞加到灵长类动物的胚胎中,同时禁止人兽嵌合体繁殖,因为担心人兽配合体会产生人类的精子和卵子。但是在种种严厉的管理条例下,科学家们找到了一个似乎可以利用的漏洞:NIH没有禁止将人胚胎干细胞注入到灵长类动物以外的动物中。

胚胎干细胞做为全能干细胞,在母体子宫内可以分化形成一个完整的胚胎乃至新生儿,虽然理论上也可以在体外复制这样的过程,但是如何模拟胚胎发育中接受到的各种复杂信号是非常困难的,在培养皿中利用干细胞分化成人体各个器官这种事情依然遥不可及。科学家想到了利用动物作为天然的孵化器,生产我们需要的各种器官,诸如肝脏,肾脏,心脏和胰腺。举个例子:先将猪中控制猪胰腺发育的基因敲掉。再将人胚胎干细胞注入猪胚胎,人胚胎干细胞会填补空缺,发育成人的胰腺。

简单的嵌合动物模型如下图所示,从左到右依次为小黑鼠,掺有大白鼠干细胞的小黑鼠,掺有小黑鼠干细胞的大白鼠,大白鼠。来自日本的东京大学的科学家Nakauchi是研究嵌合动物的专家,2010年,他将大鼠干细胞注入到敲除了胰腺基因的小鼠中,在小鼠中成功长出了大鼠胰腺。他在猪身上也完成了类似研究,然而当他想在猪胚胎中注入人胚胎干细胞的时候,日本政府否决了,为此他接受了加州再生医学研究所六百万美金的资助,并且把实验室搬到了斯坦福继续进行他的研究。

鉴于嵌合胚胎研究的潜在革命性影响,NIH目前正准备在今年十一月六号召集相关学者,讨论相关的伦理和管理条例。如果嵌合胚胎研究被批准的话,NIH会授予相关学者“先驱奖”:连续五年,每年五十万美金。有了这笔巨额资助,科学家自然可以安心做研究了,反之,短期内嵌合胚胎研究可能蒙上阴影。(生物谷Bioon.com)

原文推荐:NIH debates human-animal chimeras

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