在一項新的研究中，來自中國多個研究機構的研究人員報道了一只猴子的活產,，這只猴子體內含有大量來自猴子胚胎干細胞系的細胞,。這只“嵌合體”猴子是由來自同一個猴子物種的兩個基因不同的胚胎的細胞組成。這一點之前之前在大鼠和小鼠身上得到證實,，但是在此之前，還沒有在包括非人靈長類動物在內的其他物種身上得到證實,。相關研究結果發(fā)表在2023年11月9日的Cell期刊上,，論文標題為“Live birth of chimeric monkey with high contribution from embryonic stem cells”。

論文共同通訊作者,、中國科學院神經科學研究所研究員劉真（Zhen Liu）說,，“這是該領域長期追求的目標。這項新的研究不僅對了解包括人類在內的其他靈長類動物的原始態(tài)多能性（naive pluripotency）有意義,，而且對基因工程和物種保護也有相關的現(xiàn)實意義,。具體來說，這項新研究可能幫助我們生成更精確的猴子模型，用于研究神經系統(tǒng)疾病以及其他生物醫(yī)學研究,?！?/p>

這項新研究中使用的猴子是食蟹猴或長尾猴，是生物醫(yī)學研究中常見的靈長類動物,。這些作者首先利用從七天大的囊胚中取出的細胞建立了九個胚胎干細胞系,。然后，他們將這些胚胎干細胞系放入培養(yǎng)液中培養(yǎng),，以增強它們分化成不同細胞類型的能力,。

他們對這些胚胎干細胞進行了一系列不同的測試，以確認它們具有多能性,，即能夠分化成制造活體動物所需的所有細胞類型,。這些胚胎干細胞還被標記上綠色熒光蛋白標簽，這樣他們就能確定在任何發(fā)育和存活的動物中,，哪些組織是由這些胚胎干細胞生長出來的,。最終，他們選擇了其中的一部分胚胎干細胞,，將它們注入早期猴子桑椹胚（胚胎4至5天大）中,。這些桑椹胚隨后被植入雌性猴子體內，結果有12只雌性猴子懷孕,，6只活產,。

他們的分析證實一只活著出生的猴子和一個流產的胎兒基本上是嵌合的，它們全身都含有由胚胎干細胞產生的細胞,。這兩者的性別均為雄性,。他們使用綠色熒光蛋白標簽來確定哪些組織含有由植入的胚胎干細胞產生的細胞。他們還利用基因測序和其他測試來自確認不同器官中存在胚胎干細胞衍生組織,。

他們測試的含有胚胎干細胞衍生細胞的組織類型包括大腦,、心臟、腎臟,、肝臟和胃腸道,。在這只活著出生的猴子體內，植入的胚胎干細胞在不同組織類型中的貢獻率從21%到92%不等,，在26種不同類型的組織中,，平均貢獻率為67%。這個流產的猴子胎兒中相應的貢獻率較低,。在這只活著出生的猴子和這個流產的猴子胎兒中,，他們還證實了睪丸和最終發(fā)育成精子的細胞中存在胚胎干細胞衍生細胞。

圖片來自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.10.005,。

論文共同通訊作者,、中國科學院和華大基因研究院的Miguel Esteban說，“在這項新的研究中，我們提供了強有力的證據(jù),，表明原始態(tài)猴子多能干細胞（胚胎干細胞）有能力在體內分化成組成猴子身體的所有各種組織,。這項研究加深了我們對多能干細胞在靈長類物種中的發(fā)育潛力的理解?！?/p>

論文共同通訊作者,、中國科學院神經科學研究所研究員孫強（Qiang Sun）補充說，“這項新研究有助于我們更好地理解靈長類細胞的原始態(tài)多能性,。在未來,，我們將嘗試通過優(yōu)化這些干細胞的培養(yǎng)條件、植入這些干細胞的囊胚的培養(yǎng)條件或這兩者,，來提高這種方法產生嵌合體猴子的效率,。”

這些作者還計劃進一步探索胚胎在宿主動物體內存活的機制,，他們認為這將有助于提高嵌合體動物的產生效率,。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

1. Jing Cao et al. Live Birth of Chimeric Monkey with High Contribution from Embryonic Stem Cells. Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.10.005.

2. First live birth of a chimeric monkey using embryonic stem cell lines
https:///news/2023-11-birth-chimeric-monkey-embryonic-stem.html