Nature头条：华人学者利用类器官技术，让小鼠体内长出人类细胞

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

2025 年 6 月 16 日，国际顶尖学术期刊Nature在其官网头条报道了一项来自 MD 安德森癌症中心沈西凌教授的研究——培育出了体内器官中包含人类细胞的小鼠。

该研究使用了一种便捷且令人意外的方法实现这一点—— 将人类细胞（以类器官的形式）直接注射到怀孕小鼠的羊水中，这些类器官会进入它们本应所属的器官中，从而让小鼠幼崽的 肠道、肝脏和大脑中出现了少量的人类细胞，并能够稳定存在。

人-兽嵌合体是一个令人兴奋但充满挑战的研究领域。研究人员通过诱导人类细胞在动物胚胎中生长，从而得以研究人体组织的发育情况。该领域的长期目标是在动物体内培育出可供移植的人类器官。

为了制造人-兽嵌合体，研究人员通常通过将人类干细胞注入另一个物种（例如猪、小鼠）的胚胎中，然后在体外培养这些胚胎。

近日，在中国香港举行的 2025 年国际干细胞研究学会年会（ISSCR 2025）上，中国科学院广州生物医药与健康研究院赖良学研究员首次报道了在猪胚胎中培育出含有人类细胞的心脏，这些胚胎存活了 21 天，在此期间，胚胎中的小型心脏开始跳动。Nature头条报道了这项研究。

发育中的猪胚胎

但这种将人类干细胞注射到动物胚胎的技术面临着一些挑战——存活下来的人类细胞数量不多，而且存活时间也不长。此外，注入的人类干细胞细胞具有多能性，这意味着它们理论上可以发育成体内任何类型的细胞，因此，研究人员必须找到控制这一过程的方法。

德克萨斯大学 MD 安德森癌症中心的沈西凌教授致力于找到改进方法，以确保更多的人类细胞在动物体内存活下来，并且能够靶向特定器官。他认为，如果在注射前让人类细胞成熟为类器官，可能增强细胞的适应能力，类器官更接近成熟组织的结构和功能，或许能提升人类细胞在动物胚胎中的存活效率，并定向发育为特定器官。

沈西凌教授

沈西凌团队利用重编程的人类干细胞在培养皿中培育出了人类肠道类器官、人类肝脏类器官以及人类大脑类器官。然后，它们将这些人类类器官注入携带早期胚胎的雌性小鼠的羊水中，甚至在没有破坏胚胎壁的情况下就将人类细胞引入了小鼠胚胎，这些雌性小鼠将胚胎孕育至足月。

发育中的小鼠胚胎

在被注射到小鼠羊水中几天后，这些人类类器官细胞开始渗入正在发育的胚胎并增殖，且仅限于这些细胞原本所属的器官：肠道类器官进入了肠道；肝脏类器官进入了肝脏；大脑类器官进入了大脑皮层区域。

在这些小鼠幼崽出生一个月后，研究团队检测显示，约 10% 的小鼠肠道内含有人类细胞，人类细胞约占其肠道细胞总量的1%，肝脏和大脑中的人类细胞比例更低。

沈西凌教授表示，总体成功率较低，团队正在寻求提高成功率的方法。已经知道的是，这些小鼠器官中的人类细胞似乎在正常工作，例如，其中的人类肝细胞产生了人血清白蛋白，这是一种常见的肝脏蛋白质。而且，这些人类细胞在小鼠出生两个月后仍然存在，它们相当稳定。

在沈西凌教授报告这项研究后，参会的研究人员表示，把人类类器官注射到羊水中，就能进入胚胎内部并长期留存，从而制造出人-兽嵌合体，这一方法非常便捷，有望给该领域带来颠覆性改变。

此前有一些研究人员对于将人类细胞引入其他动物大脑提出过伦理方面的担忧，担心这有可能再造出类似人类的认知能力。沈西凌教授表示，目前的实验结果显示，人类细胞在小鼠大脑中所占比例还非常低，但如果将来能够引入更多的人类细胞/组织，由此带来的认知能力可能真的会成为一个值得关注的问题。

参考资料：

https://www.nature.com/articles/d41586-025-01898-z