中國科學家將人-豬嵌合胚胎，在豬體內成功產生人源腎臟
中國科學家在豬體內培養胚胎人源腎臟達28天。圖片來源：J. WANG ET AL/CELL STEM CELL 2023
近日，中國科學院廣州生物醫學與健康研究院的研究人員成功制造出包含人細胞和豬細胞的嵌合胚胎，并且將其移植到代孕母豬體內28天后，發育中的人源腎臟結構和腎小管形成正常。這是科學家第一次在另一個物種體內成功培養出一個實體人源器官，盡管之前的研究已經使用類似方法在豬體內培養出血液或骨骼肌等人體組織。9月7日，相關論文刊登于細胞出版社（Cell Press）旗下期刊Cell Stem Cell上。
將人類干細胞整合到豬胚胎中一直是一個挑戰，因為豬細胞比人細胞更具競爭力，而且豬細胞和人細胞有不同的生理需求。為此，研究人員首先利用CRISPR技術改造了單細胞豬胚胎，使其缺失腎臟發育所需的兩個基因，從而在豬胚胎中創造一個空位，使人細胞不必與豬細胞競爭；其次，研究人員改造了人類多能干細胞，并將其培養成了類似于早期人類胚胎細胞的“天然”細胞。然后，研究人員為人細胞和豬細胞分別提供獨特的營養和信號，從而成功培養出嵌合體。總的來說，研究人員共將1820個胚胎移植給了13頭母豬，在25天或28天后終止妊娠并提取胚胎，以評估嵌合體是否成功產生了人源腎臟。
通過分析5個嵌合胚胎（植入后25天的2個和植入后28天的3個），研究人員發現它們具有發育階段結構正常的腎臟，并且由50%~60%的人類細胞組成。25~28天，腎臟進入中腎期（腎臟發育的第二階段），形成了小管和細胞芽，這些最終將發育成連接腎臟和膀胱的輸尿管。這項技術或許有望經過進一步優化后用于人體器官移植，未來研究人員還計劃在豬身上培育其他人體器官，包括心臟和胰腺。
