科學家創建雜交北白犀胚胎

作為最后的兩頭北白犀之一，Fatu生活在肯尼亞的奧佩杰塔自然保護區。

圖片來源：Nichole Sobecki

幾乎可以肯定，北白犀將會滅絕。作為拯救該物種努力的一部分，研究人員最近創建了雜交犀牛胚胎。

這些目前已被冷凍的胚胎含有來自北白犀和一個近親亞種的DNA，并且可能被移植進“代孕母親”體內，以獲得混合了上述兩個物種的動物。7月4日，此項工作在一篇發表于《自然—通訊》雜志的論文中得以報告。

美國加州斯克里普斯研究所干細胞生物學家Jeanne Loring認為，該研究“對于整個領域來說向前邁出了具有里程碑意義的一步”。她的團隊希望利用干細胞技術重新繁殖出北白犀。

作為非法狩獵的受害者，北白犀種群目前減少到只剩兩頭雌性，從而成為地球上最瀕危的哺乳動物。今年年初，這個亞種的最后一只雄性Sudan死于同年齡相關的疾病。它的“女兒”Najin和“孫女”Fatu生活在肯尼亞的奧佩杰塔自然保護區。Najin患有阻止其懷孕的腿傷，而Fatu患有無法將胚胎移植到其子宮內的生殖疾病。

北白犀的滅絕將不可避免。不過，由意大利克雷莫納Avantea生物科技實驗室獸醫、胚胎學家Cesare Galli領導的團隊，可能給了這種動物第二次機會。Galli和同事開發了一種技術，可從雌性犀牛體內提取卵子并使其受精，從而產生有可能變成動物的可用胚胎。

研究人員并未在Najin和Fatu身上測試該流程——這涉及到危險的麻醉，而是收集了來自12只南白犀的卵子。南白犀是一個近親亞種，生活在非洲南部，數量在2萬只左右。

13個卵子同一只已經死亡的北白犀的精子結合，其中4個發育成囊胚，或者說早期胚胎。這些含有兩個亞種基因的雜交囊胚能被冷凍并隨后移植進“代孕媽媽”體內，以產生雜交后代。這些雜交體能確保北白犀的一些DNA被保存下來。

研究人員將另外17個卵子注射進一只南白犀體內，以產生純種南白犀囊胚。為測試這些囊胚的健康狀態，該團隊產生了來自兩個純種胚胎的干細胞系。它們表現出健康胚胎干細胞的所有跡象，從而表明產生它們的胚胎一旦被移植，將會存活下來。

下一步將是獲取Najin和Fatu的卵子，使其與北白犀的精子結合并將由此獲得的胚胎移植進南白犀“代孕媽媽”體內。研究人員的最終目標是在3年內誕生第一頭北白犀。

不過，Galli表示，這一努力產生的后代將缺少維持北白犀健康野生種群的遺傳多樣性。一個更好但更具挑戰性的方法是利用北白犀的冷凍組織產生能發育成卵子和精子的干細胞。

2011年，Loring和同事利用Fatu的皮膚產生了這種誘導性多能干（iPS）細胞。自此以后，Loring及其團隊又創建了4個來自北白犀組織的iPS細胞系。這些組織被存放在圣地亞哥動物園生態保護研究所里。

今年5月，研究人員證實，這些器官——來自12只雄性和雌性犀牛——含有足夠的基因多樣性來幫助拯救這些巨大的動物。“我們希望在1年內培育出看上去像精子和卵子的細胞。”Loring說，“但前面仍有很多挑戰需要克服。”