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葡京官方网站下载:这些研究为下一步嵌合体的研究带来了新的方向 比如异种之间进化差异在嵌合体中如何互相影响

时间:2021/4/17 13:14:50   作者:   来源:   阅读:47   评论:0
内容摘要:当地时间4月15日,顶级学术期刊《细胞》(Cell)在线发表了省部共建非人灵长类生物医学国家重点实验室/昆明理工大学灵长类转化医学研究院、美国索尔克生物研究所共同完成的一项研究,题为“Chimeric contribution of human extended pluripot...
当地时间4月15日,顶级学术期刊《细胞》(Cell)在线发表了省部共建非人灵长类生物医学国家重点实验室/昆明理工大学灵长类转化医学研究院、美国索尔克生物研究所共同完成的一项研究,题为“Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos ex vivo ”。研究人员将人类干细胞注入食蟹猴胚胎,并能够在相当长的一段时间内培育嵌合胚胎,为发育生物学和进化提供新的视角。与此同时,该研究也引发了广泛的伦理讨论。

该研究的通讯作者为美国索尔克生物研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte教授和吴军研究员(现为得克萨斯大学西南医学中心助理教授)、昆明理工大学灵长类转化医学研究院谭韬教授、牛昱宇教授和季维智院士。谭韬及其课题组博士生张又月、吴军、牛昱宇课题组博士生司晨洋、生物信息大数据平台负责人代绍兴为该论文的并列第一作者。

“因为我们无法在人体上进行某些类型的实验,那就必须有更好的模型更准确地研究和理解人类生物学和疾病。”Izpisua Belmonte说,“实验生物学的一个重要目标是发展模型系统,以便在活体条件下研究人类疾病。”

昆明理工大学灵长类转化医学研究院针对该研究的新闻稿则写道,该研究回答了异种嵌合细胞如何互作及发育程序差异如何调节等基础科学问题,为解决异种嵌合效率低下等问题提供新的思路,对器官再生研究具有指导意义。

人类细胞与猕猴细胞的嵌合体
科学界对种间嵌合体的研究早已开始。20世纪70年代,哺乳动物的种间嵌合体开始出现,当时首先在啮齿类动物身上产生,用于研究早期发育过程。

近年来,大动物中的异种嵌合也取得了一系列的突破性进展。例如,Izpisua Belmonte和吴军等人在2017年1月发表于《细胞》上的一项研究显示,他们实现了人干细胞在猪早期胚胎中的嵌合。2019年12月,中国科学院动物研究所和中国科学院干细胞与再生医学创新研究院周琪院士、李伟和海棠研究团队发表在Protein & Cell杂志上的一项研究显示,他们首次拿到了食蟹猴-猪嵌合体,创造出世界上第一个“猪猴混合体”生物,在出生后一周内死亡。2020年12月,吴军等人在《细胞-干细胞》杂志上发表的研究还显示,他们生成世界首例马鼠嵌合胚胎。

这些研究为下一步嵌合体的研究带来了新的方向,比如异种之间进化差异在嵌合体中如何互相影响,细胞之间互作、通讯及竞争关系等等。

2019年,季维智等人则取得了使这项最新研究成为可能的进展。当年10月31日,谭韬、牛昱宇和季维智团队与美国索尔克生物研究所、深圳华大生命科学研究院等单位合作在《科学》杂志(Science)在线发表研究成果“Dissecting primate early post-implantation development using long-term in vitro embryo culture”。研究团队实现了食蟹猴胚胎体外20天的培养,培养胚胎呈现出了与体内发育胚胎高度一致的形态学与基因表达特征。

在这项最新的研究中,研究人员先从猴子体内分离出了受精卵,在培养皿里生长6天后,向132个猴子胚胎注射了人类的扩展多能干细胞(hEPS,能在胚胎内外生长成不同的细胞类型)。

通过免疫荧光研究,即抗体与荧光标记的干细胞结合,研究团队观察到,人类干细胞存活了下来,并且与之前在猪组织中的实验相比,整合的相对效率更高。论文数据显示,1天后,研究人员在132个胚胎中检测到人类细胞。10天后,103个嵌合胚胎仍在发育。但存活率很快开始下降,到了第19天,只有3个嵌合体还活着。

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