科学家总结胚胎嵌合效率低主要可能有以下几个原因：发育时间不匹配、供体细胞竞争力不足、受到进化距离的影响 。 进化距离较大的物种 ， 发育模式差异较大 ， 难以形成嵌合体或嵌合比例很低等等 。
跨物种间的干细胞大乱斗
2021年1月28日 ， 华人科学家Wu Jun在Nature在线发表题为“Cell Competition Constitutes a Barrier for Interspecies Chimerism”的文章 ， 该研究首次揭示影响物种间嵌合的主要原因之一是细胞竞争 ， 并阐明了细胞竞争的机制[6] 。
科学家们首先尝试了大-小鼠（啮齿类）、人-猴（灵长类）和牛等不同物种的多能性干细胞进行共培养 ， 他们以每平方厘米存活的细胞数量为指标 ， 判断细胞凋亡程度 。
科学家惊奇的发现不同物种的多能干细胞之间存在细胞竞争的现象 ， 例如：在人-鼠的多能干细胞培养中 ， 第3天时 ， 人的多能干细胞逐渐凋亡 ， 小鼠的多能干细胞持续增长 ， 在生长第5天 ， 人的多能干细胞就只有少数幸存 。
不同物种细胞共培养（图片来源：Nature）
然而 ， 这些存活下来的人类多能干细胞和单独培养的人类多能干细胞有什么区别呢？
科学家们又做了测序分析 ， 测序结果发现人的多能干细胞中一个被称之为NF-kappa B信号通路被激活 ， 说明上述信号通路被激活会促进细胞凋亡 ， 于是科学家就大胆尝试 ， 如果在正常细胞中调控这些基因 ， 会不会对细胞凋亡产生影响？
所以科学家们通过敲除表达抗凋亡基因Bcl2或者NF-kappa B信号通路中一些关键的基因 ， 从而抑制细胞凋亡 。
结果令人惊喜！研究发现经过基因修饰的人类多能干细胞可以在共培养的环境中生存 ， 细胞竞争现象消失了！在体内实验中 ， 经过胚胎注射 ， 异种嵌合的阳性比率升高并且可以发现供体细胞参与胚胎三胚层分化 。
进过基因修饰的人类干细胞培养过程
（图片来源：Nature）
不仅如此 ， 研究人员还尝试将不同物种处于另一种状态的干细胞——始发态（primed）干细胞共同培养 ， 比较他们之间的细胞竞争力 ， 大小鼠之间和人猴之间的干细胞竞争力相似 ， 未发现明显的细胞竞争现象 。
但大小鼠（啮齿类）、人猴（灵长类）和牛的始发态干细胞之间相对竞争力状态是不同的 ， 在共培养体系中 ， 这种竞争力状态的不同会导致细胞竞争的发生 ， 竞争力强的会诱导竞争力弱的凋亡 ， 研究人员认为这种竞争力状态似乎跟物种间进化距离密切相关 。
进化树上进化距离与竞争力状态的不同
（图片来源：Nature）
如果说原先细胞竞争机制在异种嵌合中像个“黑箱” ， 那么这一次的研究成果就是一窥箱内秘境的一步 。 该研究发现不同物种的干细胞之间在特定的阶段会发生细胞竞争现象 ， 并揭示了细胞竞争的机制 ， 为深入了解影响异种嵌合效率的壁垒提供了理论基础 。 当异种细胞进入到受体中遭受到的细胞竞争可以通过基因技术进行有效控制时 ， 相信异种嵌合技术将会再上一个台阶！
（图片来源:veer图库）
之所以人造器官 ， 异种嵌合技术成为关注焦点 ， 与目前器官移植缺口巨大 ， 器官捐献量不足 ， 配型较难等问题息息相关 。 每年等待器官移植的患者有30万 ， 但器官供需比只有1:30 ， 只有较少的病人能够进行器官移植 。 人造器官是解决器官移植缺口问题最有前景的途径之一 ， 而目前器官再造有体外器官打印 ， 类器官 ， 异种嵌合等方式 。
细胞竞争原是普遍存在的生物现象 ， 却在不断求真的科学探索前成为了可能解救数万人生命的理论基石 。 科学的进步让许多神话故事成为现实 ， 例如：千里眼、顺风耳是手机和视频通话的远古想象、嫦娥奔月传说反映了月球探测的愿望……曾经 ， 嵌合体（Chimera）是《荷马史诗》中的怪兽 ， 但是在不远的将来 ， 科学进步的发展会使得嵌合体可能成为解决人类器官短缺的“神兽” ， 让更多生命获得再次拥抱世界的机会！
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