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日前，國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Nature在其官網(wǎng)頭條報道了一項最新研究——首次在豬胚胎中培育出小型人類心臟，這個豬-人“雜交”胚胎的心臟能夠跳動，并存活了 21 天。

圖：Nature截圖

近年來，科學(xué)家們已成功將基因編輯的豬器官（腎臟、心臟）成功移植到人體中。此外，還有研究人員正在培育人-獸嵌合體，通過在動物胚胎中植入人類細胞，以希望將來能夠培育出攜帶可移植給人類的器官的動物，這為解決全球器官移植短缺問題提供了一條新出路。

培育嵌合體動物的一種方法是制造出缺少某些特定器官（比如心臟）所需基因的動物胚胎，然后將人類干細胞注入這些胚胎中，以期望人類細胞（而非動物細胞）形成該器官。目前已有幾個研究團隊利用這種方法在豬胚胎中培育出了人類肌肉細胞和血管細胞。

近日，在中國香港舉行的2025 年國際干細胞研究學(xué)會年會（ISSCR 2025）上，中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院賴良學(xué)研究員做了題為：Xenogeneic regeneration of humanized mesonephros/heart in pigs（豬體內(nèi)人源化中腎/心臟的異種再生）的報告，首次報道了在豬胚胎中培育出含有人類細胞的心臟，這些胚胎存活了 21 天，在此期間，胚胎中的小型心臟開始跳動。

賴良學(xué)研究員表示，豬是一種合適的供體物種，因為其器官的大小和解剖結(jié)構(gòu)與人類相似。賴良學(xué)團隊此前曾在豬胚胎中培育出早期階段的人類腎臟（中腎），這些胚胎在母豬體內(nèi)存活了長達一個月。因此，他們想看看類似的結(jié)果是否適用于心臟。

研究團隊通過引入防止細胞死亡以及促進細胞生長的基因，對人類干細胞進行了重編程，以增強其在豬體內(nèi)存活的能力。然后，他們生成了兩個對心臟發(fā)育起關(guān)鍵作用的特定基因被敲除的豬胚胎。在受精后不久的桑椹胚期（此時胚胎僅由大約 32 個快速分裂的細胞組成），將少量的人類干細胞引入其中。隨后，這些胚胎被移植到母豬體內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，這些嵌合了人類細胞的豬胚胎最多能生長 21 天，之后便無法存活。賴良學(xué)研究員表示，有可能是人類細胞擾亂了豬心臟的功能。

研究團隊仔細觀察了這些胚胎中的心臟，他們發(fā)現(xiàn)，這些心臟已經(jīng)成長到了相當(dāng)于人類心臟在 21 天時的發(fā)育階段——指尖大小，并且在跳動。研究團隊在這些人類細胞中進行了熒光標(biāo)記，從而能夠區(qū)分心臟中豬細胞和人類細胞。此次報告未公布這些心臟中的人類細胞所占比例，此前他們進行的豬腎臟研究中，人類細胞占據(jù)了 40%-60%。

攜帶人類心臟細胞的豬胚胎（圖：Nature截圖）

這項研究尚未發(fā)表，具體細節(jié)仍不得而知，需要指出的是，如果想開發(fā)出給人類移植的心臟，就需要該器官完全由人類細胞構(gòu)成，以避免引發(fā)人體免疫系統(tǒng)對器官的攻擊。

參考鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09106-8