這是全世界首次使用有蹄腳的動(dòng)物即有蹄類(lèi)動(dòng)物的體細(xì)胞，而非精細(xì)胞或卵細(xì)胞實(shí)現(xiàn)了這一成果。該成果可以為建立人類(lèi)遺傳病模型、培育供人類(lèi)器官移植的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，及養(yǎng)殖耐受豬流感等疾病的豬開(kāi)辟道路。該研究成果發(fā)布于新創(chuàng)刊的《分子細(xì)胞生物學(xué)報(bào)》。
上海生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)室副研究員肖磊主導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他和同事通過(guò)使用轉(zhuǎn)錄因子重編程了來(lái)自一頭豬的耳朵和骨髓的細(xì)胞，從而成功培育出了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。
進(jìn)一步的測(cè)試證明，這些干細(xì)胞可以發(fā)育成胚胎樣干細(xì)胞群，并可以分化成胚胎的三層細(xì)胞類(lèi)型，內(nèi)胚層，中胚層和外胚層，這是所有胚胎干細(xì)胞都具有的能力。這一研究成果意味著科學(xué)家繼續(xù)培育來(lái)自豬或其他有蹄類(lèi)動(dòng)物胚胎的胚胎干細(xì)胞將變得更加容易。
“迄今為止，科學(xué)家在利用早期胚胎培育有蹄類(lèi)動(dòng)物的多能胚胎干細(xì)胞方面做了很多努力，但都沒(méi)有成功。這是世界首次培育出馴化的有蹄類(lèi)動(dòng)物的多能干細(xì)胞，這項(xiàng)研究是全新的、非常重要的，對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物健康有重大意義。”肖磊說(shuō)。
“豬的多能干細(xì)胞有許多用途，諸如準(zhǔn)確改造用于器官移植治療的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。豬在形態(tài)和功能方面與人類(lèi)相當(dāng)類(lèi)似，而且器官尺寸與人類(lèi)器官在很大程度上類(lèi)似。”他說(shuō)，此外，豬多能干細(xì)胞系還可以用于建立人類(lèi)遺傳病的模型，從而開(kāi)發(fā)治療相應(yīng)疾病的療法。
除了對(duì)于豬和人類(lèi)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用，肖磊說(shuō)這項(xiàng)成果還可以通過(guò)修改有關(guān)基因來(lái)改變和改善豬的生長(zhǎng)方式從而改善畜牧業(yè)。
不過(guò)，肖磊表示，這項(xiàng)研究成果的一些潛在的醫(yī)學(xué)應(yīng)用可能還需要數(shù)年時(shí)間才能投入臨床使用。
《分子細(xì)胞生物學(xué)報(bào)》的主編李黨生教授說(shuō)；“這項(xiàng)研究成果令人振奮，它代表了培育有蹄類(lèi)物種的多能干細(xì)胞的首次成果，將為培育出用于研究、治療和農(nóng)業(yè)用途的精確的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”
肖磊表示，研究的下一階段是生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因豬，為患者提供器官，改善豬的品種或用于疾病耐受能力。
