猪胚胎中培育的人类心脏，存活了21天

本文来自微信公众号：自然系列 （ID：nature-portfolio），作者：Smriti Mallapaty，原文标题：《中国科学家首次在猪胚胎中培育人类心脏》，题图来自：Daniel Sambraus/Science Photo Library

研究人员首次在猪胚胎中培育了含有人类细胞的心脏。胚胎存活了21天，这期间它们的小心脏已经开始跳动。研究结果不久前在香港召开的国际干细胞研究学会年会上公布。

开发人-动物嵌合体的科学家让人类细胞在动物胚胎中生长，目标是将来有一天能培育出有人类器官的动物，用于人体移植。这或能解决全球移植器官短缺的问题。

开发嵌合体的一种方法是创造特定的动物胚胎，这些胚胎缺少产生某个器官（如心脏）所必需的部分基因。人类干细胞随后被注入这些胚胎中，并期待这些人类细胞——而不是动物细胞——能形成这个器官。多个团队已经用该方法在猪胚胎中培育出了人类肌肉和血管细胞。

猪是很合适的供体物种，因为它们器官的大小和解剖结构与人类的相似，领导这项最新研究的中国科学院广州生物医药与健康研究院的发育生物学家赖良学表示。赖良学的团队之前在猪胚胎中培育过早期人类肾脏，胚胎当时在妊娠母猪体内存活了一个月。他想看看心脏是否也能取得这一成绩。

心跳

在这项尚未经过同行评审的研究中，赖良学和他的团队对人类干细胞进行了重编程，通过引入预防细胞死亡和促进细胞生长的基因，增强了这些细胞在猪体内的存活能力。他们随后生成了猪胚胎，敲除了对心脏发育起关键作用的两个特定基因。多个人类干细胞在受精后不久的桑椹胚阶段被导入猪胚胎——该阶段的胚胎含有一团约十几个正快速分裂的细胞。胚胎随后被植入代孕母猪的体内。

团队发现，胚胎最多存活了21天，之后便不再存活。赖良学表示，有可能是人类细胞破坏了猪心脏的功能。

当研究团队进一步观察胚胎心脏时，他们发现，这些心脏长到了人类心脏在相同发育阶段的大小——指尖的大小——而且有心跳，赖良学说。这些人类细胞之所以能被识别，因为它们事先用荧光生物标志物进行了标记并能发光，他说。

研究团队没有报道，心脏的多大比例是由人类细胞组成的。他们之前在猪体内培养肾的研究显示，约40%-60%的肾组织由人类细胞组成，其余的仍由猪细胞组成。

出席该会议的美国斯坦福大学干细胞生物学家中内启光（Hiromitsu Nakauchi）表示，他希望能进一步分析数据，证实这些心脏细胞确实是人类的。嵌合体的一个常见挑战是，人类细胞系可能已被其他物种的细胞污染。

由于荧光细胞集中在心脏的某个部位，所以尚不清楚它们与供体细胞的融合情况，同样参与该会议的东京科学研究所的干细胞科学家Hideki Masaki说。如果研究人员想要开发能用于移植的心脏，这些心脏就必须完全由人类细胞组成，这样才能避免机体免疫系统对移植器官的攻击。

原文以Tiny human hearts grown in pig embryos for the first time标题发表在2025年6月13日《自然》的新闻版块上