作者:刁雯蕙 来源:中国科学报 发布时间:2025/11/29 9:49:14
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中外科学家联合揭示跨物种嵌合“隐形屏障”

 

如果医生可以在动物体内“种”出适合病人的人类器官,全球器官短缺的问题将会被大大缓解。实现这一点的关键,是让人类多能干细胞顺利“住进”其他哺乳动物的胚胎里,形成“跨物种嵌合体”。但现实中,人类细胞在动物胚胎中往往受到排挤,难以存活。

11月24日,美国德克萨斯大学西南医学中心与华大生命科学研究院牵头建设的基因组多维解析技术全国重点实验室合作在《细胞》发表突破性成果。他们发现,当人类和小鼠的多能干细胞放在一起培养时,人类细胞的一部分RNA会进入小鼠干细胞里,被小鼠当成“可疑入侵者”,从而启动自身的RNA天然免疫通路,把人类细胞“清除”了。但当研究人员敲除小鼠细胞中这条免疫通路的关键分子RIG-I和MAVS后,小鼠细胞的“竞争力”下降,人类细胞不需要做任何基因改造,生存率就明显提高,在小鼠胚胎中的嵌合率也大幅上升。这意味着,RNA天然免疫是一道此前被忽视的“异种屏障”,且通过改造宿主动物就能在一定程度上解除。

在验证实验中,研究人员将带有eGFP荧光标记的人类诱导多能干细胞分别注射到野生型和敲除MAVS基因的小鼠囊胚中,再把这些胚胎移植进假孕母鼠体内,在胎鼠发育第8.5到10.5天进行检测。

结果发现,在Mavs敲除组中,大约24.14%的胚胎能检测到人类细胞信号,而野生型组只有6.06%。结合其他分析结果,研究人员确认人类细胞确实成功“住进了”Mavs敲除小鼠的胚胎里,且比例显著高于野生型;当他们用敲除了RIG-I的小鼠胚胎做同样的实验时,也看到了相似的提升趋势。这一步说明不仅在培养皿里,在真正发育中的小鼠胚胎内部,“改造宿主、关掉RNA免疫这道防线”同样能让人类细胞更容易扎根生长。

综合来看,该研究揭示了一道此前一直被忽略的“隐形墙”:在人鼠共培养时,人类细胞的RNA会被运送进小鼠细胞里,小鼠把这些RNA当成“可疑入侵者”,通过RIG-I/MAVS这条RNA天然免疫通路发动清除行动,在细胞竞争中占上风,把人类细胞一点点“清除掉”;而一旦把这条通路关掉,就等于给人类细胞换了一个更友好的“宿主环境”。

研究人员指出,相比直接在人类细胞上做基因改造,这种“尽量不动人,只改宿主”的思路,在未来用于再生医学和器官移植时更符合安全性和可控性。更长远地看,如果今后能把阻断这条通路和其他策略如匹配发育节奏、优化细胞粘附、缓和细胞之间的竞争等结合起来,在动物体内安全、高效地培育人类器官,用于移植和疾病研究,或许就会逐步走向现实。

相关论文信息:

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)01244-9?sessionid=


 
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