图说：胚胎干细胞嵌合体猴卡通寓意图被选为杂志封面 来源：采访对象供图（下同） 

　　还记得世界首例体细胞克隆猴“中中”“华华”吗？五年过去了，曾经年轻的参与者刘真已经成长为非人灵长类研究的领头人，领衔研究组在国际上得到高比例胚胎干细胞贡献率的出生存活嵌合体猴，并证实了猴胚胎干细胞可以发育成生殖细胞和胎盘组织。

　　相关研究成果在北京时间今天（10日）零时以封面文章的形式在线发表于国际顶尖学术期刊《细胞》（Cell）上。

　　“这项研究的重要性是不亚于体细胞克隆猴的。”中国科学院院士、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心学术主任蒲慕明点评道，“尽管小鼠胚胎干细胞嵌合体基因打靶技术是由国外科学家首先建立，但在和人更靠近的非人灵长类动物身上获得高比例的胚胎干细胞嵌合体，难度更高，且具有重要应用价值。”

　　图说：非人灵长类胚胎干细胞嵌合体研究模式图 

　　关键研究停滞不前 

　　胚胎干细胞是指由着床前囊胚的内细胞团在体外分离培养而来的多能性细胞，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起到重要作用。

　　“胚胎干细胞具有体外无限自我复制更新、诱导实现多向分化、胚胎注射形成嵌合体等关键特征。”中国科学院脑智卓越中心研究组组长刘真研究员介绍，其中胚胎注射形成嵌合体被公认为是评估胚胎干细胞多向分化潜能的金标准。

　　图说：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心刘真研究员 

　　什么是“嵌合体”？从字面其实就不难理解，这个词语其实来源于古希腊神话中长着狮头、羊身、蛇尾的怪物奇美拉。现在在生物学上，嵌合体指的是同一生物体内同时具有多套遗传物质，从而呈现出多种不同性状的现象。

　　作为最为人熟知的模式动物，小鼠胚胎干细胞注射到囊胚，并形成嵌合体的技术是构建遗传修饰小鼠模型的关键技术。1984年，科学家们首次实现小鼠胚胎干细胞胚胎注射形成嵌合体。

　　“作为动物模型，小鼠开展脑疾病研究有其局限性，科学家需要和人接近的非人灵长类模式动物模型。”刘真说，可现实是，非人灵长类胚胎干细胞嵌合体研究一直进展缓慢。

　　成功获得嵌合体猴 

　　先前的研究发现，“幼稚态”小鼠胚胎干细胞发育潜能高，而“始发态”小鼠胚胎干细胞发育潜能较差。由此，研究组提出，是否可以建立“幼稚态”的非人灵长类胚胎干细胞，更进一步，“幼稚态”非人灵长类胚胎干细胞是否可以用于产生嵌合体？

　　培养非人灵长类胚胎干细胞的过程，就好像呵护脆弱的早产儿一样。为了能获得嵌合体猴，科研人员首先发现：4CL培养体系下，绿色荧光蛋白标记的干细胞具有更好的传代稳定性和基因组稳定性——先挑出“强壮的”；又改进培养条件，提升胚胎干细胞在受体胚胎的存活率——打造“最适宜的暖房”。

　　随后，科研人员将注射了绿色荧光标记的干细胞的胚胎移植到代孕母猴，在总共得到的10只出生或流产的仔猴中，有一只出生存活猴和一只流产猴检测到胚胎干细胞的嵌合。其中，出生存活猴中胚胎干细胞的贡献比例高达70%左右，流产猴中胚胎干细胞的贡献比例约20%。注射的胚胎干细胞可以分化到出生猴的各种不同细胞谱系中，研究团队更是通过多种技术手段，证明了胚胎干细胞可分化到生殖细胞谱系。

　　研究团队为《细胞》设计的封面里，可爱的嵌合体猴身上的毛发是绿色的，暗含胚胎干细胞被绿色荧光染色之意。

　　要知道，小鼠胚胎干细胞几乎不会贡献到胎盘组织，但是研究团队在两只嵌合体猴的胎盘组织中均发现了胚胎干细胞的高比例贡献，“这说明灵长类胚胎干细胞可能具有不同于啮齿类的独特的发育全能性特征。”刘真分析。

　　为脑疾病研究打下基础 

　　学术同行对这项研究不吝赞美：“毫无疑问是迄今为止除了啮齿类动物之外，利用多能干细胞产生嵌合体动物的最佳证实”“原则上，该研究将为基础研究和非人类灵长类遗传修饰模型的产生开辟新的途径”。

　　图说：胚胎干细胞嵌合体猴研究团队主要成员（左起：李杰、曹静、刘真、孙强、李春杨） 

　　据悉，这项研究严格遵守生物伦理规范，所有实验均符合国际干细胞研究学会的研究指南，并经过脑智卓越中心伦理委员会审核。

　　“我们希望建立起培养体系，能够培养出长期生存又有全能性的猴胚胎干细胞，将其注射到猴胚胎中能够存活。体系一旦成功，我们就能利用经过基因编辑的胚胎干细胞嵌合体猴，开展针对渐冻症和其他脑疾病的研究。”蒲慕明展望道。

　　蒲慕明介绍，我国在非人灵长类动物模型构建上处于国际领先地位，脑智卓越中心曾在国际率先完成自闭症转基因猴的构建，并且还诞生了世界首批生物节律紊乱的体细胞克隆猴。

　　中国科学院院士季维智认为，研究“为后续利用干细胞产生疾病猴模型，通过四倍体补偿法产生干细胞猴以及体内构建组织器官提供了重要的基础”。

　　此项研究的大部分工作在脑智卓越中心完成，那儿不仅是猴子们的“花果山”，也是脑科学研究的“前沿阵地”，一大批像刘真一样敢闯敢干的年轻人在这一领先的研究平台上探寻从0到1的新发现。

来源 新民晚报记者 郜阳 2023年11月10日

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