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这名8岁辍学的农家少年,有望改写人类器官移植格局

生物探索  · 公众号  · 生物  · 2017-09-21 09:45

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在美国和西班牙的实验室,贝尔蒙特教授都不满足于研究鸡和老鼠——胚胎学的标准实验动物。他在实验室饲养了墨西哥蝾螈(Mexican axolotls),这种两栖动物不仅可以再生肢体,还可以再生下巴,脊椎和大脑。


▲墨西哥蝾螈(图片来源:Izpisúa Belmonte Lab)


他在圣地亚哥的实验室也是当地研究斑马鱼(zebrafish)的第一个实验室,斑马鱼的胚胎发育是透明的,肉眼就可以观察。贝尔蒙特教授说:“我的实验室就像一个动物园”。



▲斑马鱼(图片来源:Izpisúa Belmonte Lab)


他开始探索四肢的再生。对贝尔蒙特教授来说,四肢就像“身体外的小胚胎”。四肢包含许多不同类型的细胞,包括肌肉,骨骼,皮肤和神经,但是它们可以通过特定和复杂的模式,完成再生。另一方面,四肢也很像器官,两者都有相同的基因和发育途径。


2 来自不同物种的组织可以一起生长?


2006年,日本科学家山中伸弥发现,成年细胞可以重新编程成干细胞,减轻大多数道德问题,再次激活了干细胞研究领域(他后来被授予诺贝尔奖)。一时间大家都认为干细胞能够产生任何物质,包括人体器官,仿佛能够解决一切医学难题。许多实验室蜂拥而上研究干细胞,包括贝尔蒙特教授也尝试过在支架上诱导表达不同的干细胞类型,使其长成特定的器官。


但这些试验大多以失败告终。贝尔蒙特教授说:“当时我们试图用有限的知识来模拟自然”,但是后来发现不能在培养皿中“训练”细胞,也不能形成复杂的三维结构。


然后突然灵光一闪。贝尔蒙特教授想起他去德国做博士后发表的第一篇文章中,将小鼠胚胎组织移植到小鸡胚芽后,发育正常。这表明,发育信号在不同的物种中可能是相似的,而且来自不同物种的组织可能可以一起生长!原来,嵌合体的想法老早就在贝尔蒙特教授的脑中存在了,虽然此后它被搁置了很多年。







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