擁有 6 組基因組的幼猴是科學界的首次發現

一位研究人員強調,目前沒有創造人類嵌合體的計劃。這項研究本身應該有助於開展與人類更相關的生物醫學研究

它們看起來像普通的幼年恆河獼猴,但 Hex、Roku 和 Chimero 是世界上首批嵌合猴,每隻猴子的細胞都來自多達六隻恆河猴的基因組。

到目前為止,對所謂的嵌合動物(即那些擁有不同基因組細胞的動物)的研究一直僅限於小鼠;最近的一項程式利用來自兩位父親的細胞培育出了小鼠。

研究人員轉向猴子,以更深入地瞭解胚胎幹細胞的能力。大多數幹細胞療法實驗都以小鼠為基礎,研究人員想了解靈長類動物胚胎幹細胞的反應是否與小鼠相同。


支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您將有助於確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


為了創造嵌合猴,研究人員基本上將來自單個恆河猴胚胎的細胞粘合在一起,然後將這些混合胚胎植入母猴體內。

關鍵在於混合來自非常早期胚胎(或囊胚)的細胞,這些囊胚僅由兩到四個細胞組成——每個細胞仍然是全能的,能夠轉化為整個動物以及胎盤和其他維持生命的組織。(這與多能幹細胞形成對比,多能幹細胞可以分化成體內的任何組織型別,但不能分化成某些胚胎組織或整個生物體。)

俄勒岡健康與科學大學俄勒岡國家靈長類動物研究中心的 Shoukhrat Mitalipov 說:“細胞永遠不會融合,但它們會呆在一起並協同工作,形成組織和器官。“科學的可能性是巨大的。” [嵌合猴影像]

一試再試

研究人員首先嚐試使用嵌合小鼠的流程來創造嵌合猴。在該程式中,胚胎幹細胞在培養長達數十年後被注射到宿主胚胎中。這些幹細胞將與宿主胚胎的細胞混合,產生組織和器官,最終產生後代。當這些後代交配時,產生的後代的細胞僅來源於植入的幹細胞。如果您從嵌合小鼠的身體中取出兩個細胞,您可能會得到兩個不同的基因組——完整的染色體組和遺傳資訊。

但是,用於創造嵌合小鼠的方法在恆河猴身上失敗了,導致後代的細胞僅來自宿主胚胎。

Mitalipov 在一次電話採訪中告訴 LiveScience:“不幸的是,這沒有奏效。“我們以這種方式產生了後代,但它們沒有表現出任何干細胞的貢獻。” 他說,幹細胞似乎在某個地方丟失了。

研究人員猜測,培養過程以某種方式改變了這些胚胎幹細胞。因此,他們從胚胎的內細胞團中回收了幹細胞(而不是從冷凍庫中培養後),並且在沒有培養的情況下,將幹細胞注射到宿主胚胎中。

結果不是一隻嵌合猴幼崽,而是兩個獨立的胎兒——雙胞胎

最終,研究人員找到了一種成功的方法,即使用早期囊胚,這些囊胚已分裂成不超過四個獨立的細胞。他們從這些團塊中取出單個細胞,然後將它們重新聚集在一起,在三到六個個體之間混合和匹配,以創造 29 個新的囊胚。研究人員挑選了其中 14 個看起來最強壯的囊胚,並將它們植入五隻代孕母猴體內。

所有五隻都懷孕了。研究人員終止了其中三隻猴子的妊娠,以測試胎兒的嵌合現象,他們發現了嵌合現象。不久之後,剩下的兩隻猴子產下了雙胞胎(分別以日語和希臘語中表示“六”的詞 Roku 和 Hex 命名)和一隻單胎 Chimero。所有猴子看起來都是雄性,儘管對它們細胞的測試表明,它們也包含單個雌性基因組。

嵌合體長大

這些猴子是透過剖腹產分娩的。它們的母親拒絕了它們,可能是因為使用了非自然的分娩方法,所以現在它們由寄養媽媽撫養。

研究人員尚不確定 Roku、Hex 和 Chimero 是否能夠繁殖。恆河獼猴需要四到五年才能達到性成熟。

Mitalipov 強調,目前沒有創造人類嵌合體的計劃,也沒有必要這樣做。他說,這項研究本身應該有助於科學家開展與人類更相關的生物醫學研究。

例如,嵌合小鼠被用於生產基因工程“敲除”小鼠,這些小鼠攜帶重要基因的缺失。透過這種方式,研究人員可以親身瞭解基因的作用或不作用。

Mitalipov 說,這些結果可能在幹細胞療法中很有用。研究人員認為,在培養皿中培養的幹細胞可以移植到成年患者體內,以治療癱瘓或帕金森病等疾病。

Mitalipov 說:“但這基於小鼠模型。“我們不知道靈長類動物是否具有這種能力。”

今天(1 月 5 日)在《細胞》雜誌上報道的嵌合猴研究表明,靈長類動物培養的幹細胞可能具有一定的分化潛力,但它們與體內幹細胞或體內產生的幹細胞無法比擬,Mitalipov 說。

Mitalipov 說:“我們無法在小鼠身上模擬一切。“如果我們想將幹細胞療法從實驗室轉移到診所,並從小鼠轉移到人類,我們需要了解這些靈長類動物細胞能做什麼和不能做什麼。我們需要在人類身上研究它們,包括人類胚胎。”

休斯頓 MD 安德森癌症中心的遺傳學家 Richard Behringer 說,即使研究人員在沒有培養的情況下取得了成功,也不應將培養的細胞排除在外。 Behringer 告訴 LiveScience,細胞在猴子身上不起作用的原因可能是實驗室過程中的某些問題,而不是細胞本身的問題。

Behringer 說:“我們對我們細胞的早期胚胎學知之甚少。“我們瞭解受精到囊胚階段,因為您可以在體外完成這一過程,但此後,關於人類胚胎學的知識卻很少——這時女性甚至可能不知道她懷孕了。擁有猴子模型有助於瞭解早期胚胎髮育,在早期胚胎髮育中,猴子可以代替人類。”

在 Twitter 上關注 LiveScience,獲取最新的科學新聞和發現 @livescience 並在 Facebook 上關注我們。

版權所有 2011 LiveScience,TechMediaNetwork 公司。保留所有權利。未經許可,不得釋出、廣播、重寫或重新分發本材料。

珍娜·布賴納大眾科學的執行編輯。此前,她曾擔任 Live Science 的主編,再之前,曾在 Scholastic 的 Science World 雜誌擔任編輯。布賴納擁有索爾茲伯裡大學的英語學位、馬里蘭大學的生物地球化學和環境科學碩士學位以及紐約大學的研究生科學新聞學位。她曾在佛羅里達州擔任生物學家,在那裡她監測溼地並對瀕危物種(包括美麗的佛羅里達灌叢鴉)進行了實地調查。她還獲得了伍茲霍爾海洋研究所的海洋科學新聞獎學金。她堅信科學是為每個人的,幾乎所有事物都可以透過科學的視角來看待。

更多作者:珍娜·布賴納

斯蒂芬妮·帕帕斯是一位居住在科羅拉多州丹佛市的自由科學記者。

更多作者:斯蒂芬妮·帕帕斯

生命科學是當今運營的最大、最受信任的科普網站之一,報道影響您和更廣闊世界的最新發現、突破性研究和引人入勝的突破。

更多作者:生命科學
© .