首次成功培育人类心脏于猪胚胎中诞生

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科学家首次在猪胚胎中培育出含人类细胞的微型心脏

科学家首次成功在猪胚胎中培育出含人类细胞的微型心脏，该心脏在实验过程中不仅存活了21天，还开始跳动。这项突破性研究旨在探索利用动物体内培育人类器官的可能性，以解决全球器官移植的短缺问题。这一成果于国际干细胞研究学会年会上正式公布，引发了广泛关注。

背景与技术进展
人体器官移植需求的持续增长使得器官捐献严重短缺难题更加突出。为应对这一挑战，科学家们一直在研究人类与动物嵌合体技术，通过在动物胚胎中种植人类细胞来尝试培育可供移植的人类器官。研究方法包括在动物胚胎中敲除生产某特定器官所需的基因，并注入人类干细胞，使得最终生成的器官主要由人类细胞构成。

作为嵌合体研究的理想模型，猪被认为是一种合适的选择，其器官大小和解剖结构与人类器官相近。在此前的研究中，科学家们已成功在猪胚胎中培育出早期阶段的人类肌肉和血管细胞。领导本次研究的广州生物医药与健康研究院赖良学教授此前还成功培育了早期阶段的人类肾脏，这些器官在母猪体内存活时间达一个月。

最新实验突破
在最新研究中，赖教授及其团队进一步探索了与心脏培育相关的可能性。他们通过重新编程人类干细胞，使其在猪胚胎环境中更具存活性，同时引入能够促进细胞生长并抑制细胞死亡的基因。研究团队随后对猪胚胎进行了基因编辑，敲除了与心脏发育密切相关的两个关键基因，并在胚胎早期的囊胚阶段注入少量人类干细胞。胚胎随后被移植到母猪体内进行培养。

经过21天的培养，嵌合体胚胎中的微型心脏达到了类似人类胚胎心脏发育相应阶段的大小——约为指尖大小，并开始跳动。赖教授指出，标注有荧光生物标记的人类细胞在心脏内清晰可见，显示出人类细胞成功嵌入其中。然而，这些胚胎未能存活至更晚期，可能是因为人类细胞在一定程度上干扰了猪心脏的正常功能。

展望与挑战
尽管实验尚未经过同行评审，并且目前存在胚胎存活时间有限以及功能稳定性问题，但这项研究为人类器官移植的未来提供了新的希望。通过进一步优化嵌合体技术，有望培育出用于替代人类器官的嵌合体器官，从根本上缓解器官捐献短缺的问题。