UB科学家发表了在小鼠胚胎中产生成熟人类细胞的详细指南

　　在布法罗大学(University of Buffalo)的科学家证明在老鼠胚胎中产生数百万个成熟的人类细胞是可能的一年后，他们发表了一份详细的方法描述，以便其他实验室也能做到这一点。

　　如果要实现干细胞治疗或治愈人类疾病的最终前景，在一个被称为嵌合体(chimera)的生物体中产生数百万个成熟的人类细胞的能力至关重要。嵌合体包含两个物种的细胞。但是要产生这些成熟的细胞，人类干细胞必须被转化回早期的、未发育成熟的初始状态，这样人类干细胞才能与小鼠囊胚内的细胞群共同发育。

　　布法罗大学的科学家们已经在杂志上发表了关于如何做到这一点的协议。他们被邀请发表这篇文章，是因为该团队去年5月首次发表的描述他们突破的文章引起了极大的兴趣。

　　该协议将允许科学家创建动物模型，冯说，这些模型提供了比以往任何时候都更真实的胚胎发育图景。这些更真实的动物模型也将有可能揭示许多疾病背后的机制，特别是那些从出生就折磨个体的疾病。

　　冯说:“这个循序渐进的方案将使其他科学家能够使用我们的方法产生嵌合体来研究他们擅长的人类疾病，从而使整个领域受益。”“这将导致为各种人类疾病(如镰状细胞性贫血、COVID-19和许多其他疾病)或各种人类发育障碍创造更好的小鼠模型。”本文演示了如何从现有的可能来自各种疾病患者的诱导多能干细胞中产生幼稚的人类多能干细胞，如何利用这些细胞产生小鼠-人嵌合体以及如何量化嵌合体中人类细胞的数量。

　　“使用我们的方法，人们现在可以实时跟踪小鼠-人嵌合胚胎中幼稚的人类多能干细胞的发育，”冯说。这些干细胞可以在基因或药理学上进行操作，从而提供有关人类发育和疾病的宝贵信息。

　　“例如，人们可以通过在血红蛋白基因中插入绿色荧光蛋白来标记幼稚的人类多能干细胞，以研究小鼠-人类嵌合体中人类红细胞的发育，”冯说。

　　另一个应用是生成人源化小鼠模型来研究许多人类疾病。

　　“这些小鼠含有关键的人体细胞、组织甚至器官，因此它们更准确地反映了人类的状况，”冯说。“通过我们的方法，人类细胞是在小鼠胚胎发育过程中与小鼠一起形成的。会有更好的匹配，没有排斥，因为人类细胞有办法在没有老鼠细胞竞争的情况下被制造出来。”

　　冯说，通过允许其他人改进和调整这种方法，最终在更大的动物身上产生嵌合体，这一方案也可能导致人体器官的产生，以解决可移植器官的严重短缺问题。

　　“如果幼稚的人类多能干细胞能够在其他更大的物种中产生大量成熟的人类细胞，那么在嵌合动物中制造人类组织甚至人类器官是可能的，”冯解释说。

　　冯解释说，这是可能的，利用囊胚互补，来自一个物种的正常多能干细胞可以在另一个物种的囊胚中重建一个该物种的器官，这些囊胚经过基因修饰，不会生长出特定的器官。

　　冯补充说:“最终，更好地了解人类细胞如何在嵌合体中发育和生长，可能会使人类细胞、组织和器官在完全人工的系统中产生，并从根本上改变我们治疗许多人类疾病的方式。”利用嵌合体进行研究是实现这种可能性必须跨越的一座桥梁。”