近日，國(guó)際頂級(jí)科學(xué)期刊Cell上發(fā)表了中美科學(xué)家首個(gè)人猴“雜交”胚胎存活近20天的報(bào)道，一時(shí)間，網(wǎng)上呼聲一片，有質(zhì)疑的，認(rèn)為人猴雜交有悖倫理；有贊成的，畢竟這是科學(xué)的又一大進(jìn)步，距離為人類(lèi)器官的供給開(kāi)辟另類(lèi)途徑又近了一步！

確實(shí)，從科技的角度來(lái)說(shuō)，人猴嵌合胚是人獸胚領(lǐng)域的又一個(gè)嘗試，是令人興奮的?。ㄎ乙灿欣^續(xù)科研的激情了，畢竟個(gè)人目前也在這個(gè)替代器官領(lǐng)域里當(dāng)氛圍組。）

正文：

所謂嵌合胚，顧名思義就是讓不同物種來(lái)源的細(xì)胞在一個(gè)胚胎中存活。比如之前的小鼠大鼠嵌合，人豬細(xì)胞嵌合，以及這次的人猴細(xì)胞嵌合胚胎。

那么這個(gè)研究的目的是什么估計(jì)很多人疑惑，其意義就是提供器官。

眾所周知，器官來(lái)源缺乏是一個(gè)客觀且嚴(yán)重的問(wèn)題，以我國(guó)為例，每年需要器官移植的人有150多萬(wàn)，但是只有一萬(wàn)例左右可以成功實(shí)現(xiàn)器官移植，剩下的人只能等待，可以說(shuō)，99%的器官需求者只能在病痛中死去。事實(shí)上，國(guó)外也一樣，即便是美國(guó)，器官移植比例也很低。究其原因在于：愿意捐獻(xiàn)器官的人很少。

而且，在可以預(yù)知的未來(lái)，器官捐獻(xiàn)的問(wèn)題依然無(wú)法得到根本解決，因此，科學(xué)家們就想到了，能否在動(dòng)物中培養(yǎng)一個(gè)人類(lèi)器官呢？

嵌合胚就是解決這個(gè)問(wèn)題的。

當(dāng)然，在動(dòng)物體內(nèi)培養(yǎng)器官，可沒(méi)那么容易，你要是直接把細(xì)胞移植到動(dòng)物體內(nèi)，很快就會(huì)被排異掉了。因此科學(xué)家們的想法就是，

可能最開(kāi)始這個(gè)比例會(huì)很低，比如用人和猴子細(xì)胞進(jìn)行嵌合，一開(kāi)始在發(fā)育階段就會(huì)呈現(xiàn)出猴子細(xì)胞更多的情況，最后形成的嵌合猴子可能全身只有不到1%的人類(lèi)細(xì)胞，那么這種情況下，其實(shí)長(zhǎng)出來(lái)的器官依然是猴子器官。

但是通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，甚至是特異性表達(dá)，我們希望這個(gè)比例會(huì)越來(lái)越高，直到某一天，這個(gè)比例可以接近甚至達(dá)到100%，那么，就可以成功的在動(dòng)物體內(nèi)培育出人類(lèi)器官了。

當(dāng)然，這個(gè)難度非常大，因?yàn)?，目前很多時(shí)候，物種發(fā)育過(guò)程會(huì)把異體來(lái)源細(xì)胞排斥，即便是嵌合成功了，長(zhǎng)出來(lái)的個(gè)體也有一個(gè)主導(dǎo)的，而甚至還有倫理上的一些障礙，比如這些嵌合動(dòng)物和人的問(wèn)題。

其實(shí)這個(gè)問(wèn)題，是目前人類(lèi)解決終極健康和壽命的重要策略。

人之所以不能長(zhǎng)壽，根本原因在于是得病而死亡。就比如大家一貫以為自然終結(jié)的“壽終正寢”之類(lèi)，本質(zhì)上依然是機(jī)體內(nèi)的疾病導(dǎo)致的。尤其是心腦血管疾病，是絕大多數(shù)人類(lèi)正常死亡的因素。所以說(shuō)，疾病是人類(lèi)不能長(zhǎng)壽的根源。

然而，人的死亡，往往并不是所有器官同時(shí)死亡，事實(shí)上，大部分情況是由個(gè)別或者幾個(gè)器官的衰竭無(wú)法得到修復(fù)最后引發(fā)了全身性的死亡。這個(gè)道理可以從一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)得出，如果一個(gè)人的死亡是所有器官壞死，那么怎么會(huì)有器官移植的存在呢？能進(jìn)行器官移植，本身代表著即使個(gè)體死亡依然存在健康的器官。

既然如此，那么，人類(lèi)能否像忒修斯之船一樣，不斷更替壞掉的器官，直到最終實(shí)現(xiàn)了某種意義上的突破壽命極限，走向長(zhǎng)生不老？

附上一篇之前寫(xiě)的內(nèi)容

人類(lèi)的器官供給嚴(yán)重不足，每年都有大量的器官需求缺口。以中國(guó)為例，每年需要進(jìn)行器官移植的人群大概有150萬(wàn)，然而實(shí)際上呢？只有不到一萬(wàn)例左右可以得到器官供給實(shí)現(xiàn)移植。其他的人只能繼續(xù)漫長(zhǎng)的等待。

盡管這些年來(lái)器官捐獻(xiàn)越來(lái)越被更多的人接受，不少人也簽署了器官捐贈(zèng)同意書(shū)，然而現(xiàn)實(shí)情況是，即便是器官移植最發(fā)達(dá)的歐美地區(qū)，器官捐獻(xiàn)比例依然非常低，這就導(dǎo)致人類(lèi)這首“忒修斯之船”維修需要的原材料都缺乏了。

不過(guò)，科學(xué)家們總是不信邪的，既然人類(lèi)捐獻(xiàn)器官比例太低，而且可以預(yù)期的未來(lái)難以解決，那么能否有其他的新的器官來(lái)源呢？

答案是有的，至少有兩套思路，一套是異種器官移植，一種是3D打印。

異種器官移植，顧名思義就是把其他物種的器官移植給人類(lèi)，典型的就是豬的器官。自從科學(xué)家們通過(guò)基因編輯技術(shù)將豬身上的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒敲除解決了豬移植器官的最大障礙后，這些年來(lái)，異種器官移植已經(jīng)取得了不容小覷的進(jìn)展，比如豬到狒狒的器官移植最長(zhǎng)可以存活3年之久，這對(duì)于器官移植群體來(lái)說(shuō)不異于“起死回生”的喜訊。

另一套思路是3D打印。利用近些年來(lái)火爆的3D打印技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)器官，然后打印出人類(lèi)器官是另一條思路，近些年來(lái)隨著3D打印技術(shù)的提升，以及人類(lèi)對(duì)器官本身認(rèn)知的加深，尤其是單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)的改進(jìn)，使得3D打印的器官水平越來(lái)越高，甚至打印出可以泵血的心臟。

一切似乎欣欣向榮，不過(guò)這背后，其實(shí)還是有很多關(guān)鍵難題尚待解決。比如異種器官移植來(lái)說(shuō)，當(dāng)前還難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)久的原位移植，以及器官移植后的排異反應(yīng)和功能作用等都不盡人意，因此還需要很長(zhǎng)的時(shí)間探索。3D打印盡管取得了不小的進(jìn)展，但是實(shí)際上，3D打印器官本身尚不成熟，打印出來(lái)的器官功能不夠，以及難以精確打印出血管、神經(jīng)等非常復(fù)雜精細(xì)結(jié)構(gòu)，結(jié)果導(dǎo)致打印的器官無(wú)法使用。

一切似乎陷入了絕望，不過(guò)這個(gè)時(shí)候，中內(nèi)啟光提出了新的思路，那就是：能否用動(dòng)物培養(yǎng)人類(lèi)的器官呢？

說(shuō)到這里，我們要插播一點(diǎn)背景知識(shí)，那就人工誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）。眾所周知，干細(xì)胞是人的萬(wàn)能細(xì)胞，可以發(fā)育成人體的所有器官。然而，人體的干細(xì)胞極難獲取，且隨著成長(zhǎng)會(huì)逐步耗竭和衰老。為了解決人類(lèi)難以獲得自身干細(xì)胞的難題，2006年，日本科學(xué)家山中伸彌首次研究出來(lái)的一種替代技術(shù)，他通過(guò)研究找到了4種因子，將其加入到正常細(xì)胞中，然后正常細(xì)胞就可以逆分化最后倒退到像胚胎干細(xì)胞一樣的存在，也就是人工誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）。

這項(xiàng)技術(shù)可以說(shuō)是石破天驚，為整個(gè)領(lǐng)域點(diǎn)亮了曙光，山中伸彌也因此獲得了2012年的諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

iPSC的研究成功為中內(nèi)啟光提供了重要素材。于是他提出了一種新的思路，那就是能否將這種細(xì)胞混合到其他動(dòng)物細(xì)胞中，最后隨著這些細(xì)胞的分裂和復(fù)制，尤其是干細(xì)胞本身具有無(wú)限可能，最終實(shí)現(xiàn)在動(dòng)物中培養(yǎng)人的器官的難題？

這就是中內(nèi)啟光的囊胚互補(bǔ)技術(shù)，也就是在該動(dòng)物囊胚期時(shí)將其他物種的iPSC混入到這個(gè)囊胚中，使其實(shí)現(xiàn)嵌合，最后該動(dòng)物體內(nèi)長(zhǎng)出其他動(dòng)物的器官。

這種嵌合培養(yǎng)可以實(shí)現(xiàn)在動(dòng)物體內(nèi)存活其他物種的細(xì)胞，而在2010年的時(shí)候，中內(nèi)啟光用這種辦法，首次實(shí)現(xiàn)了在白鼠體內(nèi)培育出田鼠的胰臟。

具體地說(shuō)，中內(nèi)首先通過(guò)基因操作的辦法敲除掉小鼠的胰臟，然后從這種小鼠體內(nèi)提取受精卵進(jìn)行培養(yǎng)，并將大鼠的干細(xì)胞注入到其中。接下來(lái)，小鼠的受精卵和大鼠的干細(xì)胞一起共同發(fā)育，彼此互相混合。最后長(zhǎng)出一個(gè)胰臟完全來(lái)自于大鼠細(xì)胞的小鼠。

這項(xiàng)研究可以說(shuō)開(kāi)啟了一個(gè)全新的領(lǐng)域，小鼠（mouse）和大鼠（rat）是不同屬的不同物種，最后能夠在小鼠中長(zhǎng)出大鼠的胰臟，給異種器官培養(yǎng)提供了一種全新的思路。要知道，這個(gè)胰臟完全是大鼠的細(xì)胞，因此，它可以直接移植到大鼠身上，不用擔(dān)心排異反應(yīng)。再加上這個(gè)器官本身是在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)育而成的，具有完整的大鼠胰臟的功能，避免了體外培養(yǎng)器官缺乏功能的難題。這為我們培養(yǎng)人類(lèi)器官提供了全新的思路。

因此，中內(nèi)啟光意識(shí)到這種方法同樣可以用于人類(lèi)器官的培養(yǎng)。于是他提出了用動(dòng)物培養(yǎng)人類(lèi)器官的想法。通過(guò)比較，他找到了和人類(lèi)體型、生理和生化等方面都比較接近的豬，并計(jì)劃用豬作為供體，然后將人類(lèi)的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞嵌合到豬的囊胚中進(jìn)行培養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)在豬的體內(nèi)培育出人的器官。

當(dāng)然，2017年，人豬嵌合已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，美國(guó)索爾克生物研究所研究員吳軍搞出來(lái)的，也是發(fā)表在《cell》

如果一旦成功，那么我們就可以很好地解決了人類(lèi)器官來(lái)源的問(wèn)題。嵌合體細(xì)胞來(lái)自于具體的病人，所以無(wú)須擔(dān)心免疫排斥問(wèn)題，而動(dòng)物體內(nèi)長(zhǎng)出的器官，自然是擁有足夠的功能的，不過(guò)這一設(shè)計(jì)，還在進(jìn)行中，因?yàn)椋@套技術(shù)，引發(fā)了巨大的爭(zhēng)議

爭(zhēng)議中的嵌合胚技術(shù)

盡管嵌合胚技術(shù)看起來(lái)十分有吸引力，但是其背后的風(fēng)險(xiǎn)也是一目了然，那就是突破我們?nèi)祟?lèi)的倫理限制，人和動(dòng)物嵌合的生物，這種后果是難以想象的，因此網(wǎng)上也有很多人冠之以“人獸胚”、“人獸雜交”等說(shuō)法。

事實(shí)上，這種擔(dān)心并非杞人憂天。因?yàn)槲覀兝碚撋掀谕粋€(gè)外來(lái)物種的干細(xì)胞嵌合到動(dòng)物的囊胚中，然后干細(xì)胞隨著囊胚一起發(fā)育，但是只定向發(fā)育成某一個(gè)特定的器官。然而這只是理論上的，由于胚胎干細(xì)胞本身的全能性，以及我們對(duì)個(gè)體發(fā)育的的認(rèn)知仍然存在很多未知，因此實(shí)現(xiàn)精確控制發(fā)育就是一個(gè)巨大的難題，這種嵌合胚發(fā)育在某種意義來(lái)說(shuō)處于“失控”狀態(tài)，這也是為什么很多國(guó)家明確禁止這種研究。更別提，小鼠和大鼠至少同屬于鼠科動(dòng)物，進(jìn)化關(guān)系和相似度很高。但是人和豬則屬于不同的目了，這種差異是否會(huì)導(dǎo)致嵌合培養(yǎng)困難甚至失敗尚未知。

不過(guò)，總有例外，2019年，日本批準(zhǔn)了首個(gè)人類(lèi)和動(dòng)物的嵌合胚實(shí)驗(yàn)，可謂引發(fā)了軒然大波。無(wú)論是學(xué)術(shù)界還是民間都對(duì)此表示擔(dān)憂。

不過(guò)，任何一項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)，都會(huì)面臨爭(zhēng)議。解決器官問(wèn)題，其實(shí)不單單的是長(zhǎng)壽的問(wèn)題，更是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的醫(yī)學(xué)問(wèn)題，畢竟每年有大量的人需要器官移植，然而器官缺口巨大，結(jié)果就是這些人不得不忍受著病痛甚至因此而失去了生命。因此，如何能夠更好地解決器官來(lái)源問(wèn)題，是一個(gè)迫切的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。中內(nèi)啟光的嵌合胚技術(shù)是當(dāng)前解決器官來(lái)源方案中可行性較高的一環(huán)，這也是為何日本會(huì)批準(zhǔn)這項(xiàng)研究的原因之一。

知我罪我,其惟春秋。

嵌合胚到底結(jié)局如何，能否解決人類(lèi)的器官移植來(lái)源問(wèn)題？能否避免出現(xiàn)大家擔(dān)心的問(wèn)題？現(xiàn)在做評(píng)價(jià)尚早。但是技術(shù)的發(fā)展是停不下來(lái)的，我們只能拭目以待。

順便，大家也別激動(dòng)，這東西距離應(yīng)用還有最少幾十年呢。

如果給嵌合個(gè)順序，那就是

嵌合胚?→ 生出嵌合動(dòng)物 → 調(diào)整嵌合比例 → 培育出人的器官。

目前還在第一步呢。