科学家们实现了将人类干细胞注射到灵长类动物的胚胎中，并能够在相当长的一段时间内（最多20天）生长出嵌合胚胎。这项研究为发育生物学和进化提供新的见解，也对开发人类生物学和疾病的新模型具有重要意义。

这一新成果公布在4月15日Cell杂志上。昆明理工大学灵长类转化医学研究院谭韬教授课题组博士生张又月、牛昱宇教授课题组司晨洋、生物信息大数据平台负责人代绍兴为文章的并列第一作者，美国salk研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte教授和吴军教授、昆明理工大学灵长类转化医学研究院谭韬教授、牛昱宇教授和季维智院士为文章的共同通讯作者。

阐明胚胎的早期发育情况，对不孕症的干预、试管婴儿技术成功率的提升至关重要。然而人类胚胎的早期发育情况，由于伦理和技术的限制而长期处于“黑匣子”般的状态。

“由于我们无法在人体中进行某些类型的实验，因此必须有更好的模型来更准确地研究和理解人类生物学和疾病，实验生物学的重要目标是开发模型系统，以便在体内条件下研究人类疾病”，文章通讯作者，Salk研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte说。

自1970年代以来，哺乳动物间的嵌合体就已经产生，当时它们是在啮齿动物中产生的，用于研究早期发育过程。去年，这项研究的合作取得了进展：季维智院士团队开发出的技术可以使猴子的胚胎存活并在体外生长。

在最新的研究中，在猴胚被创建六天后，每个胚胎都被注射了25种人类细胞。这些细胞来自被称为多能干细胞的诱导多能细胞系，该多能干细胞对胚胎和胚外组织都有贡献。一天后，在132个胚胎中检测到人类细胞。 10天后，仍有103个嵌合胚胎在发育。但生存率很快开始下降，到第19天，只有三个嵌合体还活着。但是重要的是，在胚胎持续生长的整个过程中，人类胚胎细胞所占的百分比仍然很高。

“从历史上看，人类-动物嵌合体的产生受到效率低下以及人类细胞向宿主物种整合的困扰。” “在人类和非人类的灵长类动物之间形成嵌合体，这种嵌合体沿进化时间轴比人类以前使用的所有物种更为紧密，这将使我们能够更好地了解嵌合体生成是否存在进化上的障碍，以及是否存在我们可以克服它们的手段。”

研究人员对来自胚胎的人和猴细胞进行了转录组分析。Belmonte解释说：“从这些分析中，我们鉴定出了几种在嵌合细胞中新颖或增强的通讯途径。” “了解嵌合细胞通讯涉及哪些途径，将使我们有可能加强这种通讯，并提高与人类进化距离更远的宿主物种的嵌合效率。”

这项研究的重要下一步是更详细地评估种间交流所涉及的所有分子途径，直接目标是找出哪些途径对发育过程至关重要。从长远来看，研究人员希望利用嵌合体不仅可以研究人类早期发育，并为疾病建模，而且可以开发新的药物筛选方法，潜在地产生可移植的细胞，组织或器官。

同期Cell还发表了评论性文章，概述了围绕人类/非人类灵长类动物嵌合体产生的潜在伦理考虑。Belmonte指出：“作为科学家，我们有责任按照现行的所有道德，法律和社会准则，进行认真的研究。在开始这项工作之前，在机构以及通过与非附属生物伦理学家的联系进行了伦理咨询和审查。这一过程有助于指导我们的实验。”

（生物通：万纹）

原文链接：

Cell, Tan et al.: "Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos ex vivo" https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00305-6