在人獸混合胚胎研究中，科學家計畫將人類遺傳物質植入牛或兔子的卵子，以複製人類胚胎，作為醫療研究用的幹細胞來源。他們將用兔子或者牛的細胞，將其細胞核去除，代以人的細胞核。然後通過電擊讓細胞組織整合，產生一個混合胚胎。這種叫做胞質雜種(cybrid) 的混合胚胎中，99%以上是人的細胞，不到1%來自動物。希望培育這種胞質雜種的研究人員稱胞質雜種對於他們進行幹細胞研究十分重要，這些胚胎中的原始細胞能生成人體中各類細胞。
2019年3月2日，日本文部科學省允許在動物體內培育人體器官，禁止將“人獸混合胚胎”移植到人類子宮，並禁止產出的幼崽交配繁殖。
基本介紹
- 中文名：獸混合胚胎
- 套用：醫療研究用的幹細胞來源
- 學科：生物學等
- 現狀：有爭議
歷史沿革,研究爭議,最早胚胎,首例實踐,
歷史沿革
2003年，上海第二醫科大學的研究人員將人類皮膚細胞與兔子卵細胞融合，培植出人類胚胎幹細胞。該項研究中的胚胎，被美國科技媒體視為首例成功製造出來的人獸雜交“客邁拉”（希臘神話中一隻有獅頭、羊身和蛇尾的吐火怪獸）。
小鼠胚胎觀察
小鼠胚胎觀察2004年，美國明尼蘇達州馬約醫學中心的傑弗里·普拉特醫生通過將人類幹細胞移入豬的胚胎，製造了一些“客邁拉豬”。而在另一項實驗中，美國內華達大學的伊斯梅爾·贊賈尼等科學家將人類幹細胞移入綿羊胚胎，製造出了一些“客邁拉羊”。
2004年，加拿大通過了《輔助人類生育法》，明確禁止把非人類細胞導入人類胚胎中，也禁止把人類細胞導入非人類胚胎中。
2019年3月2日，日本文部科學省允許在動物體內培育人體器官，以擴大利用動物培育移植用人體器官的相關研究。按照先前規定，日本研究人員可以將人類誘導多能幹細胞（iPS細胞）等細胞注入動物胚胎，以培養“人獸混合胚胎”，但培養時間不得超過14天；而按照修改後的新規定，研究人員可將“人獸混合胚胎”移植到動物體內並讓其產出幼崽。修改後的規定仍禁止將“人獸混合胚胎”移植到人類子宮，並禁止產出的幼崽交配繁殖。
研究爭議
人獸混合胚胎研究引發了宣揚生命權的團體的強烈反對，這些團體擔心該研究最終會導致“轉基因嬰兒”橫空出世，甚至能夠讓卵子在不到兩周內就能發育成熟。英國人工授精與胚胎學管理局原則上已經同意批准培育人獸混合胚胎的研究。這項研究涉及將人類DNA植入遺傳材料已經被剔除的母牛或兔子卵子中。按照這一決定，研究人員的提議將在個案基礎上進行評估。
顯微鏡觀察下的半人半獸混合胚胎
顯微鏡觀察下的半人半獸混合胚胎英國人工授精與胚胎學管理局稱：“在分析研究了所有證據之後，我們認為阻撓這項研究毫無重要根據。民意在這個問題上分歧並不明顯，只要研究得到嚴格控制，並能夠帶來科學和醫學進步，反對這項研究的人也可能轉變立場。”科學家之所以提出使用動物卵子，原因就在於人類卵子供應相當有限。 英國科學家駁斥了有關研究人員正試圖“戲弄上帝”的批評。英國倫敦國家醫學研究院醫學研究委員會幹細胞生物學部門主任羅賓-洛弗爾-貝基博士說：“我們不是在培育長著兔子耳朵的人。我們嘗試從事的研究是了解各種疾病的病因及治癒方法，這也是整個醫學界的目標。”這項備受爭議的研究已經引起了部分公眾的疑慮。
獨立監查組織“人類遺傳學警報”(Human Genetics Alert)的主任戴維·金博士說，該研究的支持者歪曲科學事實來平息外界對他們的批評。在人工授精與胚胎學管理局的決定出台前，金博士在談到公眾對此問題的評論時說：“人工授精與胚胎學管理局一直以來就無視公眾對這些試驗強烈、明確的反對聲。人們反對這種褻瀆本性完整性的荒謬之舉，他們的反對聲音極為理性，但這個科研機構忽視甚至嘲笑他們，這本身就存在巨大風險。”
英國政府之前一直提議將人獸混合胚胎研究宣布為非法行為，不過英國前首相布萊爾稱他不會明確反對這種研究。反對者曾寫信給布萊爾，敦促他重新考慮通過一項禁止人獸混合胚胎研究的法令。英國醫學研究慈善協會女發言人索菲·佩蒂特-澤曼稱，儘管反對者提出了道德問題，但遭受遺傳疾病折磨的患者的權利同樣應該得到尊重。佩蒂特-澤曼說：“這些患者清楚病痛讓他們生不如死的滋味，大家也應該明白，如果不能減輕患者的痛苦，這同樣是個道德問題。”
一些科學家已向英國人工授精與胚胎學管理局提交了發放許可證的申請。他們的研究方法是，提取不再擁有自身DNA的母牛或兔子的卵子，植入人類遺傳材料中，接著誘導卵子分裂，發育成早期胚胎，從中提取幹細胞。經過這一過程處理的卵子含有13個可與2萬至2.5萬個人類基因作比較的動物基因。
人獸細胞混合，即便是在分子水平上，也已引發了廣泛爭論。曼徹斯特大學生物倫理學教授約翰·哈里斯稱，這一問題遭到了誤讀。他說：“反對者的擔心是，科學家正試圖將人與某些動物進行雜交。可不要忘了，你吃燻肉三明治的時候，你這是在把動物細胞吞到你的肚子裡。”
現在人工授精和胚胎管理機構在原則上為使用混合胚胎研究開了綠燈，但是有關研究還是會受到嚴格管理，有關研究申請都會受到單獨審查。
“人獸混合”在醫學上並非新生事物，它帶來的更多是倫理上的爭議。
最早胚胎
2003年9月14日，富有爭議的美國克隆專家扎沃斯於2003年9月15日在英國倫敦舉行的一個科學會議上宣布，他已經克隆出了一個“半人半牛”的混合胚胎，不過扎沃斯強調，他絕不會讓這樣的“人牛胚胎”孕育誕生下來。他稱自己克隆“人牛胚胎”的目的只是想使人類幹細胞克隆技術變得更加完善。然而扎沃斯的實驗仍然在科學界引起了巨大的爭議。
他將人類DNA插入牛的卵子中，從而創造出了這枚“人牛混合胚胎”。這枚“人牛胚胎”存活了大約兩星期之久，長到有幾百個細胞的大小，而且有跡象表明其中含有正常的DNA。不過，“人牛胚胎”生長才剛剛開始，遠未發育到出現組織或者器官的階段。
“混合胚胎”的DNA幾乎全都來自人類，但是其細胞也將會保留一些動物基因。研究人員尚無法預測這樣的“混合胚胎”將來是否會顯示其動物遺傳特性。
扎沃斯擁有一個不孕研究實驗室，他正是在自己的研究室里克隆出這個“人牛混合胚胎”的。據扎沃斯稱，從理論上來說，這枚“人牛胚胎”完全可以植入女性的子宮孕育並誕生下來。不過，扎沃斯特彆強調，目前他絕沒有任何允許這樣一枚“人牛胚胎”活著誕生的想法，他稱自己之所以克隆出這樣一枚混合胚胎，只是想使與倫理問題無關的人類幹細胞克隆技術變得更加完善。
扎沃斯已經在一些科技雜誌上發表了一些早期克隆進程，他將在近兩個月的科學會議中，詳盡描述最新的研究成果。扎沃斯道：“我們之所以克隆出‘人牛混合胚胎’，只是想使複製人類的技術變得更完善而已。我們根本不想創造出一個怪物。”
據報導，扎沃斯的“人牛胚胎”克隆成果在科學界具有重要意義，因為他克服了一個至關緊要的難題，即在“核轉移”克隆過程中，包含人類DNA的染色體並沒有發生以往常見的分解或紊亂現象，仍然完整地保存了下來。同樣的克隆技術曾使科學家克隆出了母羊多莉和其他一些動物，然而，當研究人員試圖克隆靈長類動物如人類的細胞時，人類細胞的染色體在“核轉移”過程中常常會出現破壞和紊亂現象。一旦科學家能克服了這個難題，也就意味著找到了複製人類的鑰匙。
然而，扎沃斯的研究成果仍在科學界引發了巨大的懷疑和爭議，13日，一直強烈反對生殖克隆的英國皇家學會發言人明確表示不贊同扎沃斯的研究，不過該發言人也不得不承認：“他的確是一個優秀的科學家。”
不過，英國皇家學會幹細胞和克隆工作小組負責人理察·加德諾教授卻對扎沃斯的宣稱表示懷疑，他對記者道：“在不能提供證據的前提下，我對他的宣稱感到懷疑。因為最近的研究顯示，克隆靈長類動物胚胎在技術上比克隆其他哺乳類動物要難得多，我們很懷疑複製人類的可行性。”
2006年11月6日來自紐卡斯特大學和倫敦國王學院的兩個研究小組向英國人類受精和胚胎技術管理局提出這項申請。科學家將從人類身上取下一個皮膚細胞的細胞核，再將一個母牛卵子細胞的細胞核除去，把人類的細胞核植入牛卵子細胞中。從基因角度講，這個混合的胚胎細胞中基本上都是人類的成分，占到99.9%，僅有0.1%是動物成分。
主張這項計畫的科學家指出，胚胎細胞混合成功後，他們會觀察6天並從中提取幹細胞，完成後立即把胚胎細胞毀滅，絕不允許其活過14天。
從胚胎中提取未經完全發育的幹細胞，能培育出各種人體組織，如骨髓、腦細胞、心肌甚至肝、腎等器官，它們可被用於治療白血病、帕金森氏症、心臟病和器官衰竭等病症。由於具有細胞提供者本人的基因特徵，因此向提供者本人移植這些組織器官就不會產生異體排斥反應，具有很高的醫學價值。但科學家們表示，此次實驗中提取的幹細胞不會被用在病人身上，而只用於基本的科學實驗。
科學家之所以進行此項實驗，是因為在幹細胞研究中出現了人類卵細胞短缺的現象。一方面，很少有人願意捐獻卵細胞，另一方面，即使有人願意，還要動手術獲取卵細胞，比較繁瑣。
此前，美國和中國的科學家曾經聲稱已經造出人與母牛或兔子卵細胞混合的胚胎細胞，在英國提出尚屬首次。
首例實踐
最近英國原則上批准了一類人獸混合胚胎實驗。其實類似的研究在中國早已進行，並發表了論文。但由著名科學家盛慧珍領導的這一工作目前已基本中斷，整座大樓顯得空空蕩蕩
該管理局將根據科學家的研究申請，逐個進行審查。這意味著英國科學家終於可以正式進行這類人獸混合胚胎研究。
說是一類研究，是因為異種混合胚胎的實驗實際上有三個等級：
第一種是將某種動物的精子與另一種動物的卵子結合為受精卵，這類研究在倫理上是最不允許的，而且存在多種技術障礙。
第二種叫“嵌合體”，就是將一種動物的胚胎幹細胞注入另一種正在發育的動物胚胎中，令其發育為兩種動物細胞混雜的胚胎，其最終目的是為人體器官修復提供備件，英國方面還沒有給這類實驗“開綠燈”。
第三種也就是這次批准的實驗類型，具體來說，是運用體細胞核轉移技術，將一種動物的細胞核注入去核的牛或兔、羊的卵母細胞，以培養早期胚胎（囊胚），並從中提取胚胎幹細胞。
首個發表論文的機構
“異種混合胚胎的實驗，我們一直在搞，而且是國際上首個正式發表論文的研究機構。”陳學進不無自豪地說。
陳是上海交通大學醫學院附屬新華醫院發育生物學研究中心的主任，他所說的“我們”，是指盛慧珍在這個研究所時帶領的研究團隊，當時，陳是她的副手。這個研究所在新華醫院旁一個不起眼的小巷子裡，占用了一棟白色的5層樓。“英國人事實上是要重複我們的工作。”陳學進說。
1999年，盛慧珍離開工作了十多年的美國國立衛生院（NIH）的實驗室，回到國內，擔任當時的上海第二醫科大學發育生物學研究中心的主任，並在以後承擔了973“幹細胞的基礎研究與臨床套用項目”。2002年，《自然》雜誌曾以《幹細胞研究在東方冉冉升起》為題介紹盛慧珍和其他一些中國科學家的工作。現在這篇文章還貼在發育生物學研究中心的一樓，但是，盛慧珍已經離開了這個研究團隊，去美國繼續研究工作。
2003年，盛慧珍成了國內外媒體和科學界矚目的科學家。那年8月，她領導的研究小組運用克隆技術，從外科廢棄的皮膚組織中提取細胞，並將這些細胞融合到紐西蘭兔的去核卵母細胞中，成功獲得數百個融合胚胎，其中有一百多例發育至囊胚階段，並提取得到了胚胎幹細胞。這篇論文當時發表在國內的《細胞研究》（CellResearch）上，這也是國內影響力最大的國際性學術刊物。《自然》、《華爾街日報》、《華盛頓郵報》均在文章發表的同一天和第二天做出了評論，因為這是國際上第一例人獸胚胎融合成功的報導。
陳學進說：“去年英國為了人獸胚胎研究的工作而召開聽證會，邀請了國際上三個專家，盛老師就是其中之一，這也說明她在這一領域的學術地位。”
不得已的手段
將人獸細胞融合，其實是科學家不得已的手段。
人類的體細胞，比如皮膚細胞，是一種專門化的細胞，早就喪失了發育成胚胎的能力。但是，幹細胞研究卻發現，如果將卵母細胞的細胞核去掉，代之以這種體細胞的細胞核，就有可能讓體細胞返老還童。
卵母細胞如同神奇的魔法師，它含有的胞質物質，喚醒體細胞細胞核中潛藏的能力，並能讓它發育到囊胚階段，這樣，科學家可以從中提取出胚胎幹細胞——這類幹細胞具有發育成所有種類細胞的可能性，將它們植入一些病人受損的脊髓、角膜、腦區，可能起到修補工的作用，幫助治療一些曾認為回天無術的疾病，這就是所謂的“治療性克隆”技術。而且，如果使用病人自己的體細胞，還可以消除免疫排斥的問題。
可惜，這個技術並不成熟，成功率非常低，這就需要大量的卵母細胞。但是，從女性身上直接採取卵母細胞是非法的，陳學進介紹說，“只能與開展試管嬰兒項目的機構協作，經同意，拿到一些多餘的廢棄卵子”。在沒辦法的情況下，科學家只好退而求其次，向動物要卵母細胞。好在動物的卵母細胞同樣能“激發”人類的體細胞。
但是，這項技術用到人身上，就得經過倫理方面的檢查。雖然DNA主要在細胞核中，但細胞質中也有少量的遺傳物質，即線粒體。它負責編碼13個基因，主要功能是為生命活動提供能量。雖然比起細胞核中的幾萬個人類基因，這13個線粒體基因只是少量的“雜質”，然而人們擔心，如果有人將這些混合胚胎髮育成個體，這些傢伙將給倫理學帶來重大難題。
但是，在科學家看來，這種擔憂只是杞人憂天。研究發現，大部分的情況下細胞中的動物線粒體會隨著胚胎髮育逐漸丟失。再則，線粒體只是供能單位，並不編碼與“人”特徵有關的任何蛋白。但最關鍵的一點是，胚胎幹細胞研究有條倫理底線，那就是人獸胚胎絕不允許被植入子宮內，而且在胚胎髮育到14天以前就得把它毀掉。“這些胚胎最多到14天就終止了，而且不允許重新植入人或動物的子宮，不可能繁殖後代。明確了這些界限，也許會消除一大半的憂慮。”國家人類基因組南方研究中心倫理學部主任沈銘賢說，因此“國內對這方面的基礎研究不限制”，正是沈銘賢所在的部門在當年為盛慧珍的論文作了倫理審定，他們的結論是“應予支持，但不能套用於臨床” 。
為什麼不能套用於臨床，沈銘賢解釋說，因為還是有風險的，動物的線粒體“會不會與人的線粒體或別的成分發生相互作用，科學家並不知道”。更大的風險還是病毒，“有的病毒對人有害對動物卻無害”。因此，這方面的研究必須“慎之又慎，科學上嚴格準入，倫理上嚴格把關”。
“我們的積累斷了”
但是，973項目結題後，盛慧珍不再被交大醫學院續聘，她離開了這個團隊，主要在美國從事研究工作。關於盛的離開，“原因很複雜。”陳學進說。
“技術上依然存在問題。”陳學進承認。2003年的那篇文章，差點可以發在《美國國家科學院院刊》，甚至已經被製成小樣準備印刷，但是美國有專家不同意，因為對“囊胚中可以分離出胚胎幹細胞”這一項的實驗論證有爭議，只好發表在國內的《細胞研究》上。而後來，“又陸陸續續做了一些這方面的工作，側重研究機理，但是實驗的重複性不好，成功率也不高。”陳學進說。
人獸胚胎的研究難度很大，除了盛的工作，在國際上還沒有正式發表的論文，陳學進認為，這個研究團隊的工作還是不錯的，在幹細胞領域發表了不少文章，在國內國際處於領先地位，但是“國家和上海市不準備再支持了”。
沈銘賢則認為，因為倫理上的一些爭議，人獸胚胎的研究不容易得到正式發表，“國際上有支持也有反對的”，這是導致盛慧珍離開的“一部分原因”。但是肯定還有別的因素，“原因很多”，作為當年為盛慧珍工作做倫理審定的專家，沈銘賢跟盛慧珍比較熟，但是“作為局外人，很多問題我不方便說”。“盛老師比較失望。”李峰覺得。李峰是盛慧珍親自招入的博士後，盛走了以後，他一直在這個研究所繼續工作。李峰認為“盛老師對周圍環境不滿意，她如果選擇留下來，肯定是有能力拿到項目資助的”。
但是盛慧珍還是選擇了離開。因為盛的離開，這個研究所現在得到的資助很少，“與中科院合作的部分停止了，儀器被收回去了一部分，其他的我們借到年底，現在主要靠我申請到的項目資助。”陳學進說，“但是很難。”
這個5層樓的樓房原先有四五十個學生，但是現在只剩下十多個，樓里顯得空蕩蕩的。陳解釋說，“因為實驗大多在晚上做。我們現在主要做克隆豬的實驗，要從屠宰場取新鮮的卵母細胞，而屠宰場殺豬是在晚上。”克隆豬是他現在的研究課題，這是陳學進與農委合作的一個項目。
而李峰還在做盛慧珍留下的延續課題，是與中科院動物所的陳大元研究組合作，做“人牛胚胎”的遺傳分析，動物所那邊將人的體細胞與牛的卵母細胞融合，發育成胚胎，“已經拿到囊胚了，我們來做分析。”李峰說，“這也是盛老師的意思，她想在多個物種上證明她的結果，因為不同動物的卵母細胞的重編程能力不一樣。有可能牛的就更容易成功。”但是現在他們只能做到囊胚，“不能繼續從囊胚中分離胚胎幹細胞”，因為“結題了，沒有資金支持了”。
陳學進說：“很多學生畢業就出國了，國內很難留住優秀的學生，李峰做完這期博士後以後也要出國。但是科研需要積累，不能斷，很多工作我們不做就失去了機會。”“盛老師走了以後，我們這裡的積累就斷了。”陳學進有點痛心。
研究應該有延續性
除了盛慧珍正式發表論文外，國際上做人獸克隆實驗的嘗試並不少。1998年，美國一家私營的“先進細胞公司”曾將人的面頰細胞核注入去核的牛卵母細胞，克隆出胚胎幹細胞。陳學進說，“現在各國都在搞”，因為這方面的“前景很好”，如果治療性克隆技術能得以突破的話，帕金森病、早老性痴呆等重大疾病的治療都有可能得到突破。
對人獸“嵌合體”的研究也很多。今年3月，美國內華達大學的伊斯梅爾·贊加尼教授培育出擁有15%人類細胞的綿羊，這項工作是將人的胚胎幹細胞注入胎羊體內，這樣，羊的胚胎在發育過程中將與人的胚胎幹細胞混合生長，最終長成的成體羊混雜有人類細胞。這則“人-綿羊嵌合體”的報導曾在國內外激起很大反響。
其實，在中國也有類似的研究，上海交大醫學院的黃淑幀、曾凡一等人培育出了世界上第一頭“人-山羊嵌合體”，相關論文發表在去年5月的《美國科學院院報》上，證明人類幹細胞可存活于山羊體內。這類研究的意義在於，人類將可能從動物身上獲得具有部分人類細胞的肝臟、腎臟、心臟等臟器，可用於人類器官移植手術。
今年6月6日，來自美國和日本的三個科研小組分別對正常小鼠細胞進行基因重組改造，成功製造出“胚胎幹細胞”，相關研究結果刊登在《細胞·幹細胞》雜誌和《自然》雜誌網站上。這項研究將體細胞直接轉變為胚胎幹細胞，如果能在人類身上實驗成功，就將迴避長期以來圍繞人類胚胎使用問題的倫理爭論，被認為是幹細胞研究領域的一項重大突破。
陳學進說，“如果這項工作能成功，治療性克隆就不用搞了，”但是他認為，“研究都是有延續性的，只有不斷地嘗試，才有可能有重大突破。”
