今日，由中美科學家共同領銜的一支科研團隊宣佈他們製造出了首個由人類細胞和猴子細胞共同組成的胚胎，並將結果發表在了《細胞》雜誌上。“這篇論文是幹細胞和跨物種嵌合體領域的里程碑。”耶魯大學的一位幹細胞生物學家在《科學》雜誌的報道中評論道。另一方面，《自然》雜誌則對潛在倫理問題進行了更多的探討。
▲本研究通訊作者包括譚韜教授、吳軍教授、季維智教授、牛昱宇教授四位華人學者（圖片來源：論文官網截圖）
人-猴混合胚胎是怎麼回事？
自上世紀70年代起，科學家們就在研究跨物種的嵌合體，以瞭解早期發育如何進行，或是尋找在醫療上的潛在應用。2017年，科學家們將小鼠幹細胞發育成的胰臟，移植到了大鼠的胚胎中，治好了後者的糖尿病。但在同一年，美國Salk研究所的Juan Carlos Izpisúa Belmonte教授在親緣關係較遠的動物身上卻沒有取得積極的成果——他們將人類的幹細胞植入到了豬的胚胎裡。幾周後，大約每10萬個細胞裡，只有1個細胞屬於人類。
▲本研究的通訊作者之一Juan Carlos Izpisúa Belmonte教授（圖片來源：Salk研究所官網）
Belmonte教授也是本次人-猴混合胚胎的負責人之一。在本研究中，科學家們使用了和人親緣關係更近的動物——猴子。他們先從猴子體內分離出了受精卵，在培養皿裡生長。受精的6天后，他們又給132個猴子胚胎注入了人類的擴充套件多能幹細胞（能在胚胎內外生長成不同的細胞型別）。隨後，研究人員們觀察這些胚胎的發育情況，瞭解兩類細胞能否共存。
受精的10天后，還有103個嵌合胚胎還在繼續發育，將近8成。但在之後，胚胎的生存率迅速下降：11天后，數量剩下91個；17天后，數量變成了12個；到了第19天，只有3個嵌合胚胎依舊存活。
但從另外一個角度看，這些胚胎中都維持了較高比例的人類細胞。這些人類細胞已開始分化成不同的細胞型別，可以進一步發育成不同的器官。“總體來看，每一個胚胎裡都有人類細胞，且這些細胞增殖和分化到了不同的程度。” Belmonte教授說道。
人-猴混合胚胎有什麼意義？
無論是刊登本論文的《細胞》雜誌，還是另兩本頂尖學術期刊《科學》和《自然》，都對這項研究進行了進一步的報道，也採訪了許多生物學家，邀請他們發表觀點。
▲《科學》和《自然》雜誌均對這項研究進行了評論報道（圖片來源：官網截圖）
《科學》雜誌的報道開頭也提到了此類研究的潛在意義。透過將人類幹細胞引入到其它動物的胚胎中，我們有朝一日能製造出新的心臟和腎臟，拯救需要接受移植的患者。而本研究的發現，則讓我們朝著這個目標又邁進了一步。如果說豬和人的器官尺寸比較接近，有望用於跨物種的移植，而人-豬嵌合體的研究又難言順利，本研究或許能提供一些技術上的洞見。
來自加州理工學院的Magdalena Zernicka-Goetz教授則從幹細胞的角度提出了她的看法：“這篇論文彰顯了人類多能幹細胞整合入猴子胚胎的能力。”但她也指出，我們還無法控制哪些細胞能發育成哪類組織。想要更廣泛地應用這些模型，這是未來需要取得突破的關鍵。
倫理上的討論
毫無疑問，涉及將人類細胞與其它動物的胚胎進行嵌合的研究，一定會帶來倫理上的討論。《細胞》雜誌今日發表的一篇評論文章進行了詳細探討。該文章指出，生物醫學上的研究，往往總會不斷推進倫理的邊界；另一方面，我們也需要考慮不同的研究對人類，對動物，以及對環境的影響。
首先，我們需要優先考慮動物的福利。對於非人靈長類動物這樣有感覺的生物，尤其如此。比如我們可以討論本研究中，動物取卵的過程是否有風險和痛苦；其次，儘管“人的要素”在本研究中被淡化了，但在研究中依舊存在。比如誰提供了這些幹細胞，他們是否同意用自己的細胞進行具有爭議性的實驗；第三，將人類細胞與非人動物的細胞或組織進行混合的想法，會激起強烈的反應；第四，此類研究也應該做好對公眾的資訊透露。如果突然公佈這些可能令人不安的研究結果，會產生潛在的嚴重後果，也影響到公眾對科學界的信任。
另一些科學家指出，對於器官和組織的來源，此類關於嵌合體的研究具有高度敏感性。比如西班牙一所大學的發育生物學家Alfonso Martinez Arias教授提到，相比猴子，用牛與豬來做研究“更具潛力，且不會有挑戰倫理邊界的風險。”另外，目前的類器官領域也有望讓我們不使用動物，就開展相應的研究。
最後，《細胞》的評論文章提到，上述的討論僅限於本研究自身。倘若這些人-猴混合胚胎不只是停留在體外實驗的階段，而是進入了體內實驗，植入到了動物體內，最後發育成某種生物，甚至最終被生下，那麼顯然面臨的倫理問題要複雜得多。儘管本研究的目的並非如此，但展望未來，人類應當開始思索這些可能性，並想好我們應該怎麼辦。
參考資料：
[1] Tao Tan et al., (2021) Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos ex vivo, Cell, DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.02
[2] Henry T. Greely and Nita A. Farahany, (2021), Advancing the ethical dialogue about monkey/human chimeric embryos, Cell, DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.03.044
[3] Lab-grown embryos mix human and monkey cells for the first time, Retrieved April 15, 2021, from https://www.sciencemag.org/news/2021/04/lab-grown-embryos-mix-human-and-monkey-cells-first-time
[4] First monkey–human embryos reignite debate over hybrid animals, Retrieved April 15, 2021, from https://www.nature.com/articles/d41586-021-01001-2
[5] Researchers generate human-monkey chimeric embryos, Retrieved April 15, 2021, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/cp-rgh040821.php
注：本文旨在介紹醫藥健康研究進展，不是治療方案推薦。如需獲得治療方案指導，請前往正規醫院就診。