首次突破！体外制造人猴嵌合体胚胎，顶刊发布

作者：张馨予

首次突破！体外制造人猴嵌合体胚胎，顶刊发布季维智院士团队成果

2021-04-16 20:00 来源:丁香园

原标题：首次突破！体外制造人猴嵌合体胚胎，顶刊发布季维智院士团队成果

自山中伸弥获得 2012 年诺贝尔医学奖以来，人们对干细胞在再生医学中的应用寄予厚望。可 9 年过去了，iPSC 的出现依旧未能解决干细胞研究领域最大的问题：如何获得大量的人类全能干细胞？

胚胎干细胞，作为另外一种全能干细胞的来源，由于伦理学原因同样进展缓慢。但为了规避这个问题，一些科学家「另辟蹊径」打起来了跨物种嵌合体的主意。

图片来源： Cell

2021 年 4 月 16 号，来自我国昆明理工大学的季维智院士、谭韬教授、牛昱宇教授携手索尔克生物研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte，在 Cell 上刊登了题为 Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos ex vivo 的研究 [1]， 报道了人类首次在体外制造出了人猴嵌合胚胎，为体外大量制备人类多能干细胞提供了新的可能。

研究内容

得益于昆明理工大学季维智院士团队所开发出的，能够使得猕猴胚胎在体外「超长待机」的新技术，Juan Carlos 教授团队与北京大学邓宏魁教授团队此前得到的人类扩展多能干细胞（hEPSC）有了全新的舞台。

研究人员首先向受精六天后的猕猴胚胎囊胚中注射了 25 个带有荧光标记的 EPSC。一天后，研究团队发现接受 EPSC 注射的 132 个猕猴囊胚都出现了荧光蛋白，表明 EPSC 注射极高的成功率。

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在移除透明带后，接近 93% 的 EPSC 囊胚成功在体外着床，着床率与此前报道相似。研究团队也观测到，这些囊胚在着床后持续生长，并形成了可见的胚盘。

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随后，作者观测了这些胚盘中 EPSC 的生存情况。尽管随着培养时间的增加，带有 EPSC 荧光蛋白的胚盘占比逐渐变低，但在受精 13 天后，依旧有接近 40% 的胚盘中存在 hEPSCs，这是一个鼓舞人心的比例。

同时，作者也发现，与对照组相比， EPSC 引入导致的人猴嵌合仅仅稍微降低胚盘的存活率。

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通过对不同时间点的胚盘进行荧光染色，研究团队探究了 EPSC 在胚盘中的存活以及发育情况。

在受精 9 天后的胚盘中，研究团队观测到有平均约 10.2 个的 EPSC 被成功整合到猕猴胚胎的内细胞团（ICM）中。这些 EPSC 大多并不表达 NANOG，证明它们更接近于上胚层细胞。

与研究团队此前观测到的人鼠嵌合胚胎不同，仅有极少量的 EPSC 出现在人猴嵌合胚胎的滋养外胚层中。

2 天过后，表达 OCT4 的 EPSC 开始出现在上胚层。同时，猴子胚胎下胚层中也开始混杂一些表达下胚层标记物 PDGFRa 的 EPSC。

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继续培养 2 天后，表达 SOX17 的 ESPC 开始出现，表明 ESPC 开始形成原肠胚。

整体而言，在整个猕猴胚胎的培养过程中，在上胚层与下胚层中都有着一定数量的 EPSC，表明了人猴嵌合现象的存在。

为了进一步探究人猴嵌合胚胎的发育轨迹。研究团队随后对这些胚胎进行了单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）。

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