人猴嵌合胚的研究能为人类带来什么？

近日，国际顶级科学期刊Cell上发表了中美科学家首个人猴“杂交”胚胎存活近20天的报道，一时间，网上呼声一片，有质疑的，认为人猴杂交有悖伦理；有赞成的，毕竟这是科学的又一大进步，距离为人类器官的供给开辟另类途径又近了一步！

确实，从科技的角度来说，人猴嵌合胚是人兽胚领域的又一个尝试，是令人兴奋的！（我也有继续科研的激情了，毕竟个人目前也在这个替代器官领域里当氛围组。）

正文：

所谓嵌合胚，顾名思义就是让不同物种来源的细胞在一个胚胎中存活。比如之前的小鼠大鼠嵌合，人猪细胞嵌合，以及这次的人猴细胞嵌合胚胎。

那么这个研究的目的是什么估计很多人疑惑，其意义就是提供器官。

众所周知，器官来源缺乏是一个客观且严重的问题，以我国为例，每年需要器官移植的人有150多万，但是只有一万例左右可以成功实现器官移植，剩下的人只能等待，可以说，99%的器官需求者只能在病痛中死去。事实上，国外也一样，即便是美国，器官移植比例也很低。究其原因在于：愿意捐献器官的人很少。

而且，在可以预知的未来，器官捐献的问题依然无法得到根本解决，因此，科学家们就想到了，能否在动物中培养一个人类器官呢？

嵌合胚就是解决这个问题的。

当然，在动物体内培养器官，可没那么容易，你要是直接把细胞移植到动物体内，很快就会被排异掉了。因此科学家们的想法就是，从胚胎起开始培养，首先让两种动物的胚胎混合，这样形成一个奇怪的嵌合生物，随后随着他们的发育，可能就会有一部分器官出现含有人类细胞较多的情形。

可能最开始这个比例会很低，比如用人和猴子细胞进行嵌合，一开始在发育阶段就会呈现出猴子细胞更多的情况，最后形成的嵌合猴子可能全身只有不到1%的人类细胞，那么这种情况下，其实长出来的器官依然是猴子器官。

但是通过技术改进，甚至是特异性表达，我们希望这个比例会越来越高，直到某一天，这个比例可以接近甚至达到100%，那么，就可以成功的在动物体内培育出人类器官了。

当然，这个难度非常大，因为，目前很多时候，物种发育过程会把异体来源细胞排斥，即便是嵌合成功了，长出来的个体也有一个主导的，而甚至还有伦理上的一些障碍，比如这些嵌合动物和人的问题。

其实这个问题，是目前人类解决终极健康和寿命的重要策略。

人之所以不能长寿，根本原因在于是得病而死亡。就比如大家一贯以为自然终结的“寿终正寝”之类，本质上依然是机体内的疾病导致的。尤其是心脑血管疾病，是绝大多数人类正常死亡的因素。所以说，疾病是人类不能长寿的根源。

然而，人的死亡，往往并不是所有器官同时死亡，事实上，大部分情况是由个别或者几个器官的衰竭无法得到修复最后引发了全身性的死亡。这个道理可以从一个简单的例子来得出，如果一个人的死亡是所有器官坏死，那么怎么会有器官移植的存在呢？能进行器官移植，本身代表着即使个体死亡依然存在健康的器官。

既然如此，那么，人类能否像忒修斯之船一样，不断更替坏掉的器官，直到最终实现了某种意义上的突破寿命极限，走向长生不老？

附上一篇之前写的内容

人类的器官供给严重不足，每年都有大量的器官需求缺口。以中国为例，每年需要进行器官移植的人群大概有150万，然而实际上呢？只有不到一万例左右可以得到器官供给实现移植。其他的人只能继续漫长的等待。

尽管这些年来器官捐献越来越被更多的人接受，不少人也签署了器官捐赠同意书，然而现实情况是，即便是器官移植最发达的欧美地区，器官捐献比例依然非常低，这就导致人类这首“忒修斯之船”维修需要的原材料都缺乏了。

不过，科学家们总是不信邪的，既然人类捐献器官比例太低，而且可以预期的未来难以解决，那么能否有其他的新的器官来源呢？

答案是有的，至少有两套思路，一套是异种器官移植，一种是3D打印。

异种器官移植，顾名思义就是把其他物种的器官移植给人类，典型的就是猪的器官。自从科学家们通过基因编辑技术将猪身上的内源性逆转录病毒敲除解决了猪移植器官的最大障碍后，这些年来，异种器官移植已经取得了不容小觑的进展，比如猪到狒狒的器官移植最长可以存活3年之久，这对于器官移植群体来说不异于“起死回生”的喜讯。

另一套思路是3D打印。利用近些年来火爆的3D打印技术进行机械设计器官，然后打印出人类器官是另一条思路，近些年来随着3D打印技术的提升，以及人类对器官本身认知的加深，尤其是单细胞测序技术的改进，使得3D打印的器官水平越来越高，甚至打印出可以泵血的心脏。

一切似乎欣欣向荣，不过这背后，其实还是有很多关键难题尚待解决。比如异种器官移植来说，当前还难以实现长久的原位移植，以及器官移植后的排异反应和功能作用等都不尽人意，因此还需要很长的时间探索。3D打印尽管取得了不小的进展，但是实际上，3D打印器官本身尚不成熟，打印出来的器官功能不够，以及难以精确打印出血管、神经等非常复杂精细结构，结果导致打印的器官无法使用。

一切似乎陷入了绝望，不过这个时候，中内启光提出了新的思路，那就是：能否用动物培养人类的器官呢？

说到这里，我们要插播一点背景知识，那就人工诱导多能干细胞（iPSC）。众所周知，干细胞是人的万能细胞，可以发育成人体的所有器官。然而，人体的干细胞极难获取，且随着成长会逐步耗竭和衰老。为了解决人类难以获得自身干细胞的难题，2006年，日本科学家山中伸弥首次研究出来的一种替代技术，他通过研究找到了4种因子，将其加入到正常细胞中，然后正常细胞就可以逆分化最后倒退到像胚胎干细胞一样的存在，也就是人工诱导多能干细胞（iPSC）。

这项技术可以说是石破天惊，为整个领域点亮了曙光，山中伸弥也因此获得了2012年的诺贝尔生理或医学奖。

iPSC的研究成功为中内启光提供了重要素材。于是他提出了一种新的思路，那就是能否将这种细胞混合到其他动物细胞中，最后随着这些细胞的分裂和复制，尤其是干细胞本身具有无限可能，最终实现在动物中培养人的器官的难题？

这就是中内启光的囊胚互补技术，也就是在该动物囊胚期时将其他物种的iPSC混入到这个囊胚中，使其实现嵌合，最后该动物体内长出其他动物的器官。

这种嵌合培养可以实现在动物体内存活其他物种的细胞，而在2010年的时候，中内启光用这种办法，首次实现了在白鼠体内培育出田鼠的胰脏。

具体地说，中内首先通过基因操作的办法敲除掉小鼠的胰脏，然后从这种小鼠体内提取受精卵进行培养，并将大鼠的干细胞注入到其中。接下来，小鼠的受精卵和大鼠的干细胞一起共同发育，彼此互相混合。最后长出一个胰脏完全来自于大鼠细胞的小鼠。

这项研究可以说开启了一个全新的领域，小鼠（mouse）和大鼠（rat）是不同属的不同物种，最后能够在小鼠中长出大鼠的胰脏，给异种器官培养提供了一种全新的思路。要知道，这个胰脏完全是大鼠的细胞，因此，它可以直接移植到大鼠身上，不用担心排异反应。再加上这个器官本身是在动物体内发育而成的，具有完整的大鼠胰脏的功能，避免了体外培养器官缺乏功能的难题。这

为我们培养人类器官提供了全新的思路。

因此，中内启光意识到这种方法同样可以用于人类器官的培养。于是他提出了用动物培养人类器官的想法。通过比较，他找到了和人类体型、生理和生化等方面都比较接近的猪，并计划用猪作为供体，然后将人类的诱导多能干细胞嵌合到猪的囊胚中进行培养，以实现在猪的体内培育出人的器官。

当然，2017年，人猪嵌合已经实现了，美国索尔克生物研究所研究员吴军搞出来的，也是发表在《cell》

如果一旦成功，那么我们就可以很好地解决了人类器官来源的问题。嵌合体细胞来自于具体的病人，所以无须担心免疫排斥问题，而动物体内长出的器官，自然是拥有足够的功能的，不过这一设计，还在进行中，因为，这套技术，引发了巨大的争议

争议中的嵌合胚技术

尽管嵌合胚技术看起来十分有吸引力，但是其背后的风险也是一目了然，那就是突破我们人类的伦理限制，人和动物嵌合的生物，这种后果是难以想象的，因此网上也有很多人冠之以“人兽胚”、“人兽杂交”等说法。

事实上，这种担心并非杞人忧天。因为我们理论上期望着一个外来物种的干细胞嵌合到动物的囊胚中，然后干细胞随着囊胚一起发育，但是只定向发育成某一个特定的器官。然而这只是理论上的，由于胚胎干细胞本身的全能性，以及我们对个体发育的的认知仍然存在很多未知，因此实现精确控制发育就是一个巨大的难题，这种嵌合胚发育在某种意义来说处于“失控”状态，这也是为什么很多国家明确禁止这种研究。更别提，小鼠和大鼠至少同属于鼠科动物，进化关系和相似度很高。但是人和猪则属于不同的目了，这种差异是否会导致嵌合培养困难甚至失败尚未知。

不过，总有例外，2019年，日本批准了首个人类和动物的嵌合胚实验，可谓引发了轩然大波。无论是学术界还是民间都对此表示担忧。

不过，任何一项技术的出现，都会面临争议。解决器官问题，其实不单单的是长寿的问题，更是一个现实的医学问题，毕竟每年有大量的人需要器官移植，然而器官缺口巨大，结果就是这些人不得不忍受着病痛甚至因此而失去了生命。因此，如何能够更好地解决器官来源问题，是一个迫切的现实问题。中内启光的嵌合胚技术是当前解决器官来源方案中可行性较高的一环，这也是为何日本会批准这项研究的原因之一。

知我罪我,其惟春秋。

嵌合胚到底结局如何，能否解决人类的器官移植来源问题？能否避免出现大家担心的问题？现在做评价尚早。但是技术的发展是停不下来的，我们只能拭目以待。

顺便，大家也别激动，这东西距离应用还有最少几十年呢。

如果给嵌合个顺序，那就是

嵌合胚 → 生出嵌合动物 → 调整嵌合比例 → 培育出人的器官。

目前还在第一步呢。