中国科学家创造全球首例嵌合体猴

作者: 桨笃绘

来源: 世界科学

发布日期: 2023-11-14 13:46:05

中国科学家成功构建出全球首例具有高比例胚胎干细胞的活产嵌合体猴,这一突破性研究对理解灵长类胚胎干细胞全能性和非人灵长类模型构建有重要意义,并有望推动医学研究和濒危物种保护的发展。

2023年11月9日,《细胞》杂志报道了一项重磅突破:中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心牵头的研究团队构建出首例具有高比例胚胎干细胞的活产嵌合体猴。该嵌合体猴由食蟹猕猴的胚胎干细胞与受体胚胎嵌合、培育而来,干细胞来源与受体胚胎来源虽物种相同,但基因各异,其中干细胞在嵌合体猴体内的贡献比例高达近70%。这只长着绿毛的神奇猴崽存活了10天,后因呼吸衰竭和体温过低而被执行安乐死。

此成果对于我们理解灵长类胚胎干细胞全能性和非人灵长类模型构建具有重要意义,也有望推动医学研究和濒危物种保护等领域的发展。

研究团队表示:“活产嵌合体猴大脑中的胚胎干细胞贡献比例非常高,这意味着我们的方法对于神经退行性疾病建模有一定价值;另一方面,如果能实现不同种类猴子之间的嵌合,例如创建A种猴和濒临灭绝的B种猴的嵌合体,同时保证B的干细胞对嵌合体有足够高的贡献,那么拯救濒危动物的工作是不是有望打开一片新天地?

”此项工作由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心牵头,包括上海脑科学与类脑研究中心、中科院广州生物医药与健康研究院在内的多个团队都参与其中。研究人员使用从7天大的猴子胚胎中取出的细胞培养了9个干细胞系,并使它们具备多能性,能够组织成活体动物创建所需的所有不同细胞类型。然后,他们选择了最理想的4CL干细胞系,将其注射至来自另一食蟹猕猴的胚胎中。

受体胚胎有4~5天大,而4CL干细胞事先注入了绿色荧光蛋白——这使研究者能够确定哪些组织是由干细胞贡献的。嵌合胚胎被植入40只代孕雌猴体内,最终实现了12次受孕,6次活产,其中只有一只活产猴和一只流产猴属于嵌合体——体内有着由4CL干细胞生长而来的细胞。分析显示,嵌合体猴26处不同组织中干细胞占比在21%至92%不等,平均值为67%,脑组织内的干细胞比例特别高。

以色列魏茨曼科学研究所的干细胞生物学和胚胎学专家雅各布·汉纳表示:“这项研究或将帮助我们更简便、更高质量地创建嵌合体猴,就像生物学家多年来对啮齿动物所做的那样。”新研究作者之一、脑科学与智能技术卓越创新中心研究组组长刘真指出:“人类疾病的许多方面是无法通过小鼠模型复制的,因为它们的生理机能与我们的差异太大。相比之下,人类和猴子很接近,它们更适合用来模拟人类疾病。”

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