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科学家制造出人类胚胎4%小鼠胚胎,是迄今为止动物体内最高水



纽约州立大学布法罗分校的研究人员使用特殊技术将人类干细胞注射到小鼠胚胎中。(CNN)科学家创造了一部分人类胚胎小鼠,准确地说是4%。杂种被科学家称为人类-动物嵌合体,一种由两种不同细胞组成的单一生物-在这种情况下,是一种既具有小鼠细胞又具有人类细胞的小鼠胚胎。

据研究人员称,这种人类-小鼠嵌合体迄今为止在动物中记录的人类细胞数量最多。他们的实验表明,可以在小鼠胚胎中生成许多类型的人类细胞,并且其速度要比人类胚胎中的速度快得多。科学家们说,那具有治疗人类疾病,甚至可能是Covid-19的巨大潜力。

纽约州立大学布法罗分校和罗斯威尔公园综合癌症中心的研究人员上周在《科学进展》杂志上发表了这一发现。该消息先前由《大众机械》报道。该发现具有治疗疾病的潜力该研究的作者之一,布法罗大学的生理学和生物物理学教授简峰说,由于许多原因,这些发现很重要。首先,它表明有可能在小鼠胚胎中产生多种类型的成熟人类细胞,这些细胞可能被用于制造细胞,组织或器官来治疗疾病。

在这项研究中,研究人员团队将10到12个人类干细胞注入正在发育的小鼠胚胎中。在17天内,这些干细胞发育成数百万个成熟细胞,包括人红细胞和眼细胞。此图显示了17天大的小鼠胚胎(标记为蓝色)中有大量人细胞(标记为绿色)。 人类的大多数细胞是红细胞,其积聚在小鼠胎儿肝脏中。

冯说,在人类胚胎中,产生人类红细胞大约需要八周时间,而产生人类眼细胞则需要更长的时间。他在给CNN的电子邮件中写道:“这些观察表明,指定开发时间的机制可以改变。” “有了这种暗示,未来将会有更多戏剧性的发现。”团队采用了革命性的技术在以前的此类研究中,科学家仅在小鼠胚胎中检测到约0.1%的人类细胞。

这就是为什么如此惊人以至于这些人鼠嵌合体表现出4%的人类细胞由于研究小组用来计数细胞的技术,冯说即使是这个数字也被低估了。该团队通过将人类多能干细胞转化为更早的状态来实现这一壮举,而人类多能干细胞可能会产生人体需要自我修复的任何细胞或组织。

美联储就动物体内器官的生长展开公开对话转换这些细胞使其与早期小鼠胚胎内部的内部细胞群兼容,从而在体内产生所有细胞。因此,当将这些早期人类细胞注射到小鼠胚胎中时,它们的发育要好得多。冯说:“我们认为,如果我们能够使人类多能干细胞的行为像小鼠多能干细胞一样,那么人类细胞应该与小鼠胚泡中的小鼠干细胞融合在一起。” “而这正是我们发现的。”

该团队的实验表明,“包含在小鼠胚胎中的遗传程序和包含在人类干细胞中的遗传程序可以很好地串扰,”冯说。换句话说,在小鼠和人类之间有足够的进化相容性,以至于小鼠胚胎是培养人类细胞的相对良好的环境。“生命是一个基于DNA的软件系统,它利用能量来产生信息,”冯写道。“这个实验有点像在Mac中模拟Windows。”

未来的影响可能包括器官发育人-动物嵌合体已成为科学家之间伦理争论的焦点。尽管可以将它们用于种植人体器官以进行移植,但一些科学家表示,仍有严重的风险需要探索。神经科学家和动物倡导者洛里·马里诺(Lori Marino)在2017年Stat News专栏文章中写道:``这种可能性让许多研究人员兴奋不已。但它们也引发了有关这些部分人类动物的道德状况的严重伦理困境。''

“嵌合体测试受试者必须足够人性化,可以作为健康研究的有效模型,但不能如此人性化,以至于他们完全没有资格获得这项研究的保护。”研究人员可以使死猪的大脑恢复某些功能,从而提高其在人类中的应用潜力冯说,他们的研究还处于早期阶段,需要进行更多的研究。但是他补充说,使人类干细胞与小鼠胚胎更相容的技术具有许多潜在的应用。

冯说,其中之一是它可以产生更好的小鼠模型来研究人类疾病,包括Covid-19。小鼠也可用于生长人类免疫细胞或呼吸细胞。“这种嵌合小鼠对于研究Covid-19非常有用,它严重影响人类,但几乎不影响小鼠,”冯说。“另一个例子可能是疟疾,其中病原体通过蚊子叮咬特异性感染人类红细胞。如果我们可以使小鼠体内含有更多的人类红细胞,那将是研究疟疾的很好模型。”

冯说,未来的研究还可以探索这种技术是否可以应用于较大的动物,例如猪,以产生器官进行移植。尽管他说这样的可能性还很遥远,但它们有希望。冯说:“在第一架飞机的时候,所有潜在的应用只存在于少数人的脑海中。” “如果社会决定人类飞行是一个可怕的想法,那么我们将错过很多对每个人来说都是美好的事情。一个社会将世界视为现实,而不是应有的样子是一个可以向前发展的有效社会。”
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