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IT 人-猴嵌合体：培育人类器官又向前跨越一小步( 二 )


尽管科学家的做了研究和努力来提高异种嵌合效率，但异种嵌合物种之间的前缘关系或者说进化关系的远近极大了影响了嵌合体的形成 。要确实提高人-动物异种嵌合体形成的效率，在与人相近的物种中，灵长类动物是一个理想的模型 。遗憾的是，由于技术发展的限制，这方面是研究未取得突破性的进展 。
科学技术的发展促进了人-猴嵌合体的诞生
2017年全新的人多能干细胞培养体系的建立，为人猴嵌合体的构建打下了细胞学基础；2019年猴胚胎体外培养20天体系的建立，为详细研究嵌合体发育打下了技术基础 。融合两项新技术，科学家们首次在人近缘物种——猴中探索了可能影响异种嵌合体发育的因素 。研究发现人的细胞和猴胚胎细胞之间的互相作用影响了嵌合体胚胎的发育，并发现了可调控的潜在靶点基因 。期待在未来的研究中可以通过调节这些信号通路来改善人类细胞在猪或其他远缘物种胚胎中的嵌合度 。从长远来看，有希望利用异种嵌合体这一研究平台研究早期人类发育、设计疾病模型，而且希望找到筛选新药的新方法，并期望在体外产生能用于临床的器官 。
IT 人-猴嵌合体：培育人类器官又向前跨越一小步
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总的来说，人-猴嵌合体胚胎的成功，一方面说明了近缘种能大大提高人类细胞的嵌合效率在4%左右，远远超过之前报道的人-猪，人-鼠嵌合胚胎 。同时，也指出了种属间的差异是异种嵌合的主要壁垒 。该研究回答了异种嵌合细胞如何互作及发育程序差异如何调节等基础科学问题，为解决异种嵌合效率低下等问题提供新的思路，对器官再生研究具有指导意义 。
灵长类动物在生物医学研究中必不可少
灵长类动物在亲缘关系上与人最接近，其进化程度高，在组织结构、免疫、生理和代谢等方面与人类具有高度的近似性，灵长类动物应用于生物医学研究已经有很长的历史，是医学研究中具有极高价值的实验动物，应用价值远超过其他种属的动物 。
IT 人-猴嵌合体：培育人类器官又向前跨越一小步
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疾病与基础研究
灵长类动物是制作人类动物疾病模型最理想的实验动物 。如帕金森病（parkinson‘s disease，PD） 是一种常见的神经系统变性疾病，老年人多见，平均发病年龄为60岁左右 。临床表现为静止性震颤，肌张力增高，运动障碍，姿势异常等 。虽然目前该病治病机制仍然不明 。但是，早在1999年就发现暴露于1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氢吡啶（MPTP）的人出现了帕金森症状 。目前通过MPTP建立的PD动物疾病模型被公认为最具代表性 。注射MPTP的猴模型表现出与人类帕金森病极为相似的症状，如震颤，强直，运动障碍等表型 。
瑞特综合征（Rettsyndrome，RTT）是一种严重影响儿童精神运动发育的疾病，发病率为1/10000~1/15000，主要发生在女孩身上 。6个月到18个月内开始出现症状，逐步丧失语言和行动能力，表现出运动失常、癫痫、呼吸系统障碍、自闭症状、手部刻板行为等 。2017年建立RTT食蟹猴模型，表现出与病人高度相似而啮齿类模型未出现的一系列病理和行为学特征 。如雄性胎儿在胚胎期均流产，雌性动物存在睡眠障碍、主动社交显著减少、刻板行为增加、脑发育异常等 。证明非人灵长类在神经系统疾病研究较啮齿类有无法比拟的优势，这将对未来更深入地开展神经系统疾病发病机理研究和治疗有重要意义 。
早衰症（Hutchinson-Gilford Syndrome，HGPS），全称早年衰老综合症，又称儿童早老症，属遗传病，Hutchinson于1886年首先报告 。身体衰老的过程较正常快5至10倍，患者样貌像老人，器官亦很快衰退，造成生理机能下降 。现未有有效的治疗方法，只靠药物针对治疗 。2020年建立HGPS食蟹猴证实，早衰猴模型较高水平再现早衰患者分子和临床表征 。将有力推进人类早衰疾病机制和临床治疗的研究工作 。另外，早衰症患者和正常衰老者共享大量分子表征，因此对早衰症的研究也可为探索人类衰老秘密提供重要途径 。
灵长类动物帮助人类揭开发育生物学中的“黑匣子”，胚胎早期着床后发育是哺乳动物发育中的里程碑事件，然而这一阶段也是胚胎发育的“黑匣子” 。这一阶段发育的异常不仅会导致胚胎流产，也会对将来整个个体的生长与发育产生深远的影响 。由于伦理和技术的限制，对于人着床后胚胎发育的研究几乎不可能开展 。2019和2020年实现了食蟹猴胚胎体外20天的培养和人胚胎体外14天的培养，系统解析了灵长类胚胎着床后特别是原肠运动时期重要的分子与细胞生物学事件，为破析胚胎发育的“黑匣子”提供了重要技术支撑 。

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