近日，中国的一个研究小组报告了首例嵌合猴的活产。此前，科学家们已成功在大鼠和小鼠中孕育嵌合体。但迄今为止，嵌合体在其他物种（包括非人类灵长类动物）中尚未实现。该研究的详细信息发表在11月9日的《细胞》杂志上。
“这是该领域长期追求的目标，”中国科学院（CAS）的资深作者刘真表示：“这项研究不仅对理解包括人类在内的灵长类动物的原始多能态具有重要意义，对基因工程和物种保护也具有相关的实际意义。具体来说，这项工作可以帮助我们设计更精确的猴子模型来研究神经系统疾病和开发生物制药。”
研究中使用的猴子是食蟹猴，又称长尾猕猴，是生物医学研究中常见的灵长类动物。研究人员首先从7天大的囊胚胚胎中取出细胞并建立了9个干细胞系。然后，他们将细胞系置于培养物中，以增强它们分化成不同细胞类型的能力。研究人员对这些细胞进行了许多测试，以确认它们具有多能性，即能够分化成所有细胞类型。接着，研究人员用绿色荧光蛋白标记了干细胞，以此确定发育和存活的动物中哪些组织是由干细胞生长而来的。
嵌合猴研究示意图（图片来源：参考文献1）
最终，他们选择了特定的干细胞子集，将其注射到猴子的桑椹胚胎（4-5天大的胚胎）中。接着，这些胚胎被植入雌性猕猴体内，带来了12次怀孕和6次活产。
分析证实，其中一只活产猴和另一只流产猴子基本上是嵌合的，它们体内都含有由干细胞生长出来的细胞，且均为雄性。根据绿色荧光蛋白标记，研究人员确定了猴子的哪些组织中含有干细胞生长而来的细胞，他们还使用基因测序和其他测试来确认不同器官中干细胞衍生组织的存在。测试证实，含有干细胞衍生细胞的组织涵盖大脑、心脏、肾脏、肝脏和胃肠道。在活产猴中，干细胞衍生细胞在26个组织类型中占21%到92%不等，而在流产猴子中，这个比例相对更低。
实验猴身上显示出绿色，代表干细胞参与了该部位的生长发育（图片来源：参考文献1）
在这两只猴子中，研究人员还证实了睾丸和最终发育成精子的细胞中同样存在干细胞衍生细胞。
“这项研究为我们提供了强有力的证据，证明幼猴多能干细胞具有在体内分化成各种组织的能力，”华大基因研究中心、中国科学院共同通讯作者Miguel Esteban表示：“这项研究加深了我们对灵长类动物多能干细胞发育潜力的理解。”
“这项工作有助于我们更好地了解灵长类细胞的原始态多能性，”共同通讯作者孙强补充道：“未来，我们将尝试通过优化干细胞的培养条件和囊胚培养液来提高嵌合猴培育的效率。”
研究人员还计划进一步探索宿主动物胚胎存活的机制，他们表示这将有助于提高嵌合体的存活率。
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市科技重大专项、中科院战略性先导专项、中科院基础前沿科学研究计划、国家科技创新2030重大专项、深圳市优秀青年基础研究项目的支持。
参考文献：
1.Jing Cao, Wenjuan Li, Jie Li, Md. Abdul Mazid, Chunyang Li, Yu Jiang, Wenqi Jia, Liang Wu, Zhaodi Liao, Shiyu Sun, et al. Live birth of chimeric monkey with high contribution from embryonic stem cells. Cell, 2023; 186 (23): 4996 DOI: 10.1016/j.cell.2023.10.005
