科學家利用幹細胞培育出「人豬嵌合體」胚胎
「喀邁拉」（chimera）是希臘神話中一隻會噴火的怪獸，其頭部、軀幹和尾部分別具有獅子、羊和蛇的形態。遺傳學上，「喀邁拉現象」指的是不同合子（zygote）來源的細胞構成的生物個體，即「嵌合體」。
多年來，科學家一直試圖將人類細胞導入動物胚胎，構建嵌合體幹細胞，培養出功能完整並且可移植的器官。近年，一個由遺傳學家彼爾蒙提（Juan Carlos Izpisua Belmonte）教授領導的研究團隊正式開始利用幹細胞構建人豬嵌合體，並成功培育擁有人豬細胞的胚胎。
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此前，在 2010 年，科學家曾經在小鼠胚胎中導入大鼠細胞，成功培養出大鼠小鼠嵌合體。為了獲取構建嵌合體的經驗，彼爾蒙提教授及其團隊首先重複了該項實驗，成功培育出大鼠小鼠嵌合體。
接下來，因為牛和豬的器官大小與人類器官相似，他們開始將人類細胞導入牛和豬的胚胎。在四年的時間裡，他們向 1500 個豬胚胎中導入了人類幹細胞。
其中，少數存活下來的細胞最終長成了人豬嵌合體，然後移植到母豬體內，發育三至四周。彼爾蒙提教授說，這段發育時間足夠研究人員了解人和豬的細胞在早期是怎樣融合的，同時又不會引起倫理問題。
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在培養皿中從幹細胞長出三維組織和器官並不容易。Izpisua Belmonte 用「複製鑰匙」打比方。複製的鑰匙與原件看起來一樣，可是卻打不開門。可見，一定是哪裡出了問題。「我們當初認為，在動物體內培養人體細胞應該會獲取良好的效果，但結果並非如此。對於細胞的早期發育，我們仍然需要大量研究。」
實驗中，最容易在豬胚胎中存活並繼續發育的是「中間態」（intermediate）幹細胞。Wu 解釋說，中間態幹細胞處於「naive」和「primed」兩種狀態之間。naive 幹細胞擁有無限的分化發育潛能，是早期發育細胞；primed 幹細胞經過發育後，分化能力受限，但仍然具有多能性。
構建嵌合體的最終目的，是培養出具有功能並且可移植的器官。顯然，目前還遠未達到，但已邁出了重要的第一步。
不過，即便是表現最好的人源細胞，在整個嵌合體胚胎中所佔比例也很低。這並非全是壞事，畢竟人們一直擔心人和動物的嵌合體胚胎長得太像人了。彼爾蒙提教授評價道，之前人們想知道人源細胞是否可以整合入動物體內。這一結果給出了肯定答案，確認了實驗的可行性。接下來的挑戰，就是提高效率，引導人源細胞在豬體內長成特定的器官。
當然，這一目標還需要更多努力。如果成功，嵌合體胚胎將幫助解決器官移植中的多個問題。
最後，關於嵌合體的倫理問題，研究團隊表示，他們不打算培養成熟的嵌合體生物。科學家直言，這太瘋狂了，其中的倫理問題將非常棘手。
參考資料：
- Wu, J. et al. (2017). Interspecies Chimerism with Mammalian Pluripotent Stem Cells. Cell. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036
- Devlin, H. (2017). First human-pig ‘chimera’ created in milestone study. The Guardian.
