中国团队重要突破:首次在猪体内“种”出人类肾脏

更新时间:2023-09-08 22:08:11作者:无忧百科

中国团队重要突破:首次在猪体内“种”出人类肾脏

9月7日,《细胞》子刊登了一项来自中国团队的论文,研究将人-猪嵌合体胚胎移植至母猪体内后,成功培养出肾脏发育中间阶段的组织,而这一组织在28天后,顺利形成了肾小管等功能结构,具备了正常的肾脏结构。

而这也是科学家首次实现人源功能性实质器官的异种体内再生——即在哺乳动物体内培养出可供移植的人类器官组织。



根据论文内容,研究团队在制作人-猪嵌合体胚胎时,首先对猪胚胎进行基因工程,敲除了肾脏发育过程中的两个关键基因,以避免外来的人类多能干细胞与猪细胞的竞争;其次,对人类多能干细胞进行改造,表达其促生存基因,暂时关闭细胞凋亡程序,增强其竞争能力。最后,开发一种新型培养基,提升跨物种嵌合的效率。

随后,通过上述改造的嵌合胚胎被移植进13只母猪体内,其中6只成功受孕。研究人员在第25天终止妊娠,取出了两枚嵌合体胚胎,在第28天则取出了三枚嵌合体胚胎。

分析结果显示,这些胚胎成功培养出了中肾,也就是肾脏发育过程中的第二个阶段。这些中肾的人源细胞比例最高达70%,具有正常的结构,且已形成中肾小管和输尿管芽(后者最终会发育为连接膀胱的输尿管)。


红色荧光区域为胚胎中的人源肾脏细胞

事实上,在器官移植领域,异种器官移植和器官异种再生一直是两个备受关注的解决方案——前者已有猪心脏、猪肾脏移植人体的手术,后者也开始进行相关实验。

由于猪的肾脏、心脏等器官的组织结构、生理功能都与人体器官相近,其向来被视为异种器官移植供体的最佳动物之一。在饱受关注的同时,也出现了不少质疑。

此次研究的团队就表示,在母猪体内发育的胚胎中,人源细胞主要存在于他们构建的肾脏生态位中,胚胎的其余部分仍由猪细胞组成,其生殖嵴中也没有发现人类细胞,也就是说人类多能干细胞并没有分化成生殖细胞——这就从伦理上证明了该方案的可行性。

研究人员也在论文最后写道,要实现用于人体器官移植的最终目标,除了上述伦理问题,还需要解决猪胚胎发育失败率高、器官免疫排斥等问题。

采写:南都记者 杨博雯

本文标签: 异种  嵌合体  人类肾脏  多能干细胞