第六百四十八章 人-猪嵌合体

    “既然证明物种壁垒可破，细胞竞争已在小鼠身上失效，那么接下来就要对猪下手了。”

    看着面前的小鼠实验记录，黄勤想到即将面对自己最熟悉的猪仔，不由露出了笑容。

    丁冕的脸色却没有那么好看，他盯着报告上的几行数字，陷入了沉思。

    “基因修饰下的整体嵌合率才达到22%，这个数字似乎不怎么理想。”

    黄勤不以为意道：“这个肯定了，异种嵌合体研究本来就没有大家想象的那么容易啊。”

    “主要人的干细胞和小鼠胚胎发育并不匹配，人的细胞和小鼠的细胞之间不能很好的互动，存活率才那么低。”

    “再说了，异种细胞发育快慢是不一致的，发育程序也不同，即使整体胚胎嵌合度提高，一些组织里，也会出现嵌合度很低，或者没有的情况。”

    “一般来说，心脏，肌肉，胰脏等器官的嵌合率是比较高的，组织里面人类细胞的含量很高，但血管，大脑，四肢，骨骼这些地方就相当少了。”

    “所以平摊下来，能达到20%以上，就已经非常令人惊叹了。”

    “之前存在细胞竞争的时候，嵌合率只有万分之一，甚至十万分之一，我们可是足足提升了两千倍啊，简直是质的飞跃。”

    “难道你想要百分百的嵌合率，那怎么可能？”

    “哪怕大鼠跟小鼠的整体嵌合也才达到 20%-30%啊。”

    “虽然通过互补，它们在某些器官上的嵌合可以达到 90%以上。但那也是因为大鼠和小鼠是两个相近的物种，都属于啮齿类，发育程序比较类似，就像人和大猩猩的关系一样。”

    “但人与小鼠在进化关系上就很远了，正常来讲，人的细胞可能在小鼠胚胎发育过程中都接受不到兼容的发育信号。”

    “我知道，只是对细胞竞争所起的作用有些失望罢了。”丁冕一脸严肃地说道。

    “人跟鼠的基因相似度，还要比猪高，所以接下来的人-猪嵌合体可能还不会有这么高的数字。”

    “我们接下来要做的，除了检验整体嵌合度，最重要的是在一些重要器官上的嵌合度。”

    “希望它们也能达到90%这样让人满意的数据。”

    黄勤讶然道：“你也未免太乐观了。”

    “即使是大小鼠之间的互补，现在成功的器官也只有胰腺。”

    “其他器官，比如肾脏，虽然有报导说，小鼠干细胞可以在大鼠胚胎体内生成肾脏，但器官大小比同期的大鼠肾脏要小，而且其功能并没有被完全测试。”

    “这些都说明该领域还处于探索阶段，离临床应用还很遥远。”

    “可是它们没有解决细胞竞争的问题啊。但是我们已经解决了。”

    丁冕一脸理所当然道：“所以我们肯定能成功走入临床，你要对我有信心。”

    黄勤瞬间沉默了，半响，才出声道：“那你打算具体怎么做？”

    一说到自己的方案，丁冕立即变得兴奋，身体坐得笔挺，不复之前懒洋洋的姿态。

    他似乎早有准备，信心十足地将计划和盘托出。

    “从嵌合体研究，到最终能够实现器官移植，总体来说，应该是一个这样的路线图。”

    “首先就是要解决整体胚胎嵌合率低下的技术问题，怎么让跨物种的多能干细胞更有效地进入到另外一个物种的早期发育胚胎，而且能够参与到各种器官的早期发育中。”

    “如果这个问题解决了，下一步就是怎么控制，特别是让人的胚胎干细胞避免进入我们不想让它进入的器官，这是一个伦理的问题，同时也是一个技术问题。”

    “第 3点就是，异种嵌合体器官的功能性是不是与人的器官相似，这可能需要去做一些移植实验。”

    “当然这个阶段早期可能是用猴子来测试，将猪身上的人类器官移植到猴子等灵长类身上，验证无事以后，再应用到人体临床上来。”

    “第 4点，也是最后一点，则是制造一个完整的器官。”

    “因为即便某些器官的嵌合度高达90%，制造出来的也不是一个完整的器官，比如其中有些血管，神经和间质细胞都还是宿主的。”

    “这些组织进入人体后，作为异种细胞，还是会出现免疫排斥反应。”

    黄勤好奇道：“这些东西没办法换成人类自己的吗？”

    丁冕心有不甘地摇了摇头，长叹一口气道。

    “很难，即便我们将猪的肾脏或者胰腺相关基因敲除，人为制造出一个空的龛位，再用人类干细胞来填补这一空缺，但也没办法控制胚胎里面这个器官的具体发育过程啊。”

    “一个重要的原因就是不同动物的胚胎发育速度不一样，我们人类作为灵长类，胚胎要十个月才能发育完全。”

    “但是猪只要3个月，小鼠只用20天，这样的细胞分化速度，人类赶得上吗？”

    “总之，细胞分化的速度，人类细胞比小鼠，大鼠和猪的细胞要慢很多。”

    “更不用说体型的因素了，就算小鼠里面长出人类细胞组成的脏器，那小得跟黄豆一样的胰岛你能用来移植？”

    “不过体型方面，猪还是要好点，内脏大小跟人类差距不大，而且要长到成熟，内脏才能用来移植，也能对生长基因做一定的改造，从各方面考虑，算是最合适的动物。”

    “这也是我们选择猪的原因。”

    “呃，怎么被你说得好像很悲观的样子。”黄勤不以为然道：“我觉着没事，好好跟大自然学习，凑合着能用就行。”

    丁冕哈哈一笑，道：“也是，假如能走到第4步，说明我们已经离成功一步之遥了。”

    “到时候再去担心吧，当务之急是先搞定前面三步。”

    确定好工作计划，两人顿时精神一振。

    来到实验室，他们拿出准备好的猪胚胎，往里面注射了基因改造过的人类多能干细胞。

    这批人类多能干细胞中加入了荧光蛋白GFP，可以追踪细胞及其繁衍后代的踪迹。

    随后，又将两者的细胞培养液混合到了一起，增加人类干细胞在猪胚胎里面的适应性。

    就这样，在抑制了异种细胞竞争的情况下，终于成功培养出了人-猪嵌合体胚胎。

    由于第一次只是检验整体嵌合度，出于伦理的角度考虑，比如担心人体细胞进入生殖系统和大脑，或者发育出跟人类相似的部位。

    胚胎仅在猪体内发育了3到4周时间，就被终止了妊娠。

    最终结果显示，人-猪嵌合体并未呈现出明显的细胞竞争局面，整体的嵌合度更是达到了28%，要比人-鼠嵌合体高出6个百分点。

    不同组织和器官的嵌合度也有较大差异，这点跟小鼠别无二致。

    比如心脏和肌肉的嵌合度就明显要高于其他组织，胰脏和肾脏的嵌合度也要高于肺部和肝脏。

    从整个胚胎来说，大约每10万个猪细胞中有2万多个人细胞。

    而且经过检测，猪的肝脏和肾脏内的人类细胞，都有一定的功能性。

    这样的结果，已经足够让人惊喜了。

    如果能够将这些人类细胞集中在心脏，肺部，肝脏和肾脏等几个部位……

    光是想一想，两人就已经为这一前景而感到心潮澎湃。

    “第一步达成，高达28%的嵌合度，这跟同一个物种也没有太大差别了。”

    “第二步，要让人类细胞集中在某些器官上，那么就要开始制造猪身上对应器官的龛位了。”

    丁冕笑着说道，声音中难掩一丝激动。

    黄勤点了点头，拍着胸脯，大包大揽道：“接下来看我的了，对猪的卵细胞做基因改造，这可是我的拿手绝活。”

    “心脏，肾脏，肝脏，胰脏，先从这四个做起吧。”

    丁冕沉吟着说道：“做一批猪卵细胞，大约100个，20个一组，四个组分别敲除一个器官的相关基因，制造出一个龛位。”

    “剩下一个组不要动，做为对照组保留下来。”

    “受精5天后，就会形成囊胚，然后注入人类多能干细胞，再放进母猪体内发育。”

    “等上3到4周，就可以观测到胚胎的前期发育情况了，也能知道到底能不能成功。”

    “知道了。”黄勤应了下来，没有多说，他部门的人经验丰富，干这种活还是游刃有余的，不需要叮嘱太多细节。

    第一批样本，只是实验一下这种方法有没有用，具体能做到什么程度。

    成功的话，那自然很好，失败了的话，吸取经验教训，再继续做一批，也是应有之义。

    科研没有那么多一蹴而就，就是在不断的失败中，归纳总结，不断前进，才能走到最后。

    像这种人-猪嵌合体的胚胎，发育期太长，能够顺利长大的几率不会太高，他做好了注入几千个猪囊胚的心理准备。

    然而，实验结果大大出乎他的意料。

    80个制造了器官龛位的嵌合体胚胎，只有一半发生了流产。

    剩下40个人猪嵌合体从母猪体内活产下来，又有三分之一在1周内死亡。

    最后，大概有20只左右的仔猪活过了一个月，并通过PCR序列检查，确定为人猪嵌合体。

    “第一批样本，就有25%的存活率，真是让人惊讶。”

    看着这一结果，黄勤不由欣喜万分。

    丁冕挑了挑眉，站在笼子前面，看着里面活泼的小猪仔，也不由为之动容。

    这些小猪外表看起来与正常的猪并无异样，但是体内却有一颗颗人类的心脏在跳动，或是人类的肾脏在透析，或是人类的肝脏在排毒。

    正是这份外表的平平无奇，与皮肉下发生的奇迹，形成了鲜明的对比，让人惊叹不已。

    “这是生命的奇迹，又何尝不是我心之所向。”

    他喃喃自语道：“异种器官移植终于要成功了吗？”

    “难道我就是那个命中注定，要完成这一伟大使命的人吗？”

    黄勤听到这句话，顿时脸色一黑，转过头来，善意地提醒道：“哥，别忘记了，还有我小黄呢。”

    “哈哈，我就随口一说。”丁冕哈哈一笑，心虚地避开了对方的目光。

    没多久，嵌合体的体内器官活检结果出来了。

    20只仔猪，几乎全部生成了一个人类的器官，但是每只猪体内生成的器官，嵌合度都不一样，这跟它们的个体发育度有关。

    有的猪体内人类器官嵌合度高达92%，有的只有80%多。

    最低的大概是79%左右，就这样也是一个非常可观的数字了。

    除此之外，这些仔猪其他组织也出现了人类细胞的踪迹，不过数量并不多，大概是万分之一的程度。

    总体来说，人为制造器官龛位，从而培养人类器官的方案非常成功。

    “对了，忘记跟你说。”黄勤拍了拍脑袋，提醒道：“现在都1个月了，2个月左右就可以在猕猴或者狒狒身上做灵长类移植手术了。”

    “因为有些器官，猪比猴子要大一些，所以不能让猪长得太大，2个月左右的幼龄猪是最合适的。”

    “我们测试一下移植后的器官功能，如果能够正常使用，就说明研究进入到第三步了。”

    “可以。”丁冕点了点头，观察了一下黄勤的脸色，忍不住打趣道。

    “怎么，之前你看到小鼠身上有人类细胞，都感觉毛骨悚然，怎么看到猪长出了人的器官，反而没啥反应了。”

    黄勤憨憨一笑道：“不是都说是我想太多吗？”

    “其实你说得没错，我们都是生物学家，应该明白每个人都由细胞组成的一个意识独立体，宏观上来说，每个人都独一无二。”

    “但是微观上来说，人体也是一群共同进化，共同发展的细胞群落，人猪嵌合体并不比遍布我们肠道的共生细菌更加怪异和恶心。”

    “认识到这一点之后，我已经能够坦然面对任何人和其他动物的嵌合体了。”

    “当然，”他停顿了一下，又补充了一句：“我的细胞和基因是万万不能出现在任何小鼠和猪，牛这些动物身上的，我反正是受不了。”

    丁冕顿时有些无语：“你这双标得可以啊，非常坦诚和直白，简直是再典型不过了。”

    “有句经典的名人名言，是怎么说的来着？”黄勤呵呵一笑，大言不惭道。

    “工程师有建造的本能，生物学家有培养的本能。”

    “而人类，则有双标的本能！哈哈哈~”

    丁冕眼神变得迷茫：“这是哪个名人说的？我怎么没听说过？”

    黄勤拍了拍胸脯，大声道：“当然是我黄某人说的了。”

    “咱们搞成了器官异种移植，我黄某肯定会进入人类科学殿堂，成为一名伟大的科学家，青史留名。”

    “我说的话，自然就是名人名言。”(本章完)


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