发布时间:2023-11-10
历时四年攻关,世界上首只高比例胚胎干细胞"嵌合体猴”在上海诞生。这只“嵌合体猴”是由食蟹猴的两个基因不同的细胞组成的。北京时间今天(10)零点,这项最新的研究成果以封面论文形式在线发表于生命科学领域国际顶刊《细胞》杂志。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)刘真研究组、非人灵长类研究平台孙强研究团队和中国科学院广州生物医药与健康研究院的米格尔 埃斯特班研究组合作完成。
胚胎干细胞是生命发育早期的“种子”细胞,具有体外无限自我复制更新、诱导实现多向分化的能力,也被称为“全能型”细胞,在模式动物构建、细胞治疗、器官再生、类器官模型等生物医药领域发挥着重要作用。通过将胚胎干细胞注射入早期胚胎进而发育成嵌合体是评估胚胎干细胞发育潜能的金标准。此前,科学家已经在小鼠和大鼠上证实了胚胎干细胞的嵌合体形成能力。但在非人灵长类上的研究进展相对缓慢,而后者对于生物医药研究具有重要的意义。
在中国科学院脑智卓越中心昨天(9)举行的成果通气会上,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员刘真介绍,这一次,经过努力,团队建立了系统评估不同培养条件下猴胚胎干细胞的多能性状态的研究体系,并探索得到有利于胚胎干细胞存活的胚胎嵌合体的培养条件,显著提升了胚胎干细胞注入胚胎后的存活效率,最终得到了出生存活的高比例胚胎干细胞贡献的嵌合体猴,证明了猴的胚胎干细胞可以高效地贡献到包括胎盘和生殖细胞在内的各种不同组织和细胞。
【刘真1:我们这个工作首次证明了猴的胚胎干细胞只要在一些特定的时间条件下把它(体外分裂)培养好,再给它放胚胎里面,它确实也可以非常高效地贡献到受体胚胎,而且生成一个“嵌合体”的猴。猴里边平均来说有70%的细胞是来自于这个干细胞,不同的组织不同的器官进行了分析发现,有的低一点百分之四五十,有的更高,到百分之八九十。】
利用胚胎干细胞来实现基因修饰的能力,将使目前在受精卵或胚胎阶段使用基于基因编辑技术难以完成的研究成为可能。刘真说,这就为后续利用干细胞产生疾病猴模型提供新路径。
【刘真2:我们可以在体外培养,就给了我们一个时间窗口。我们可以再对这个细胞进行各种各样地遗传编辑和操作,这样的话,这个嵌合的个体它就是有很多细胞是携带这个突变的,那可以去来模拟我们的人类的疾病。这对于我们未来开展猴的模型研究,就提供了一个非常重要的技术保障。】
据介绍,首只高比例胚胎干细胞系“嵌合体猴”仅存活了10天,其背后的原因究竟是什么?刘真和团队成员已经在找寻答案的路上他们希望进一步提升嵌合体猴的培育效率和生存率。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心刘真研究组
来源 上海电台记者李雪梅 2023年11月10日
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