我國科學家在國際上首次成功構(gòu)建了出生存活的高比例胚胎干細胞嵌合體猴，記者從中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心獲悉，該研究成果于11月9日晚以題為《高比例胚胎干細胞貢獻的出生存活嵌合體猴》的封面文章在線發(fā)表于國際期刊《細胞》上。
這項突破性的研究由中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心、上海腦科學與類腦研究中心劉真研究組，腦智卓越中心非人靈長類研究平臺孫強研究團隊和中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院米格爾·埃斯特班研究組合作完成。
胚胎干細胞能在體外無限復制、誘導實現(xiàn)多向分化，在模式動物構(gòu)建等生物醫(yī)藥領域發(fā)揮著重要作用。胚胎注射形成嵌合體是評估胚胎干細胞多向分化潛能的金標準。此前，科學家們已經(jīng)成功構(gòu)建小鼠、大鼠等的胚胎干細胞嵌合體，促進了生物醫(yī)藥研究的發(fā)展。但是用實驗鼠等動物模型來研究人類的疾病還有其局限性，如果能夠建立非人靈長類胚胎干細胞嵌合體技術(shù)，將可能為生物醫(yī)藥研究帶來重大突破。然而非人靈長類胚胎干細胞嵌合體研究一直進展緩慢，以至于美國科學家還下了猴胚胎干細胞不能產(chǎn)生嵌合體的定論。
要想成功建立嵌合體猴，首先得獲得具有高效發(fā)育潛能的胚胎干細胞。為此，研究團隊建立了處于6種不同培養(yǎng)體系下的食蟹猴胚胎干細胞，并進行了全面系統(tǒng)的評估，最終發(fā)現(xiàn)5iLAF、4CL和PXGL體系下培養(yǎng)的食蟹猴胚胎干細胞具有較高的多能性，而且4CL體系下的干細胞具有更好的傳代穩(wěn)定性和基因組穩(wěn)定性。
研究團隊將注射了綠色熒光標記的4CL干細胞的胚胎移植到代孕母猴，在一只出生存活猴和一只流產(chǎn)猴中檢測到胚胎干細胞的嵌合。通過一系列嚴格的嵌合體分析流程，研究團隊發(fā)現(xiàn)出生存活猴中胚胎干細胞的貢獻比例高達70%左右，流產(chǎn)猴中胚胎干細胞的貢獻比例約20%。
研究團隊在兩只嵌合體猴的胎盤組織中均發(fā)現(xiàn)了胚胎干細胞。“這說明靈長類胚胎干細胞可能具有不同于嚙齒類的獨特的發(fā)育全能性特征。”論文通訊作者劉真介紹，鼠胚胎干細胞幾乎不會貢獻到胎盤組織。
此外，兩只嵌合體猴的生殖細胞中也發(fā)現(xiàn)了胚胎干細胞，這對后續(xù)基于該技術(shù)的遺傳修飾模型構(gòu)建至關重要。
該研究嚴格遵守生物倫理規(guī)范，所有實驗均符合國際干細胞研究學會的研究指南，并經(jīng)過腦智卓越中心倫理委員會審核。
中國科學院腦科學與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心學術(shù)主任蒲慕明院士表示，此項研究成果重要性不亞于克隆猴，是非人靈長類疾病模型制作的里程碑，為建立基于猴胚胎干細胞嵌合體的基因打靶和模型構(gòu)建技術(shù)奠定了基礎。
