我国学者首次在猪体内培育出“人类心脏”，为器官移植开辟新思路

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日前，国际顶尖学术期刊 Nature 在其官网头条报道了一项最新研究——首次在猪胚胎中培育出小型人类心脏，这颗猪-人“杂交”胚胎的心脏能够跳动，并存活了 21 天。

近年来，科学家们已成功将基因编辑的猪器官（肾脏、心脏）成功移植到人体中。

此外，还有研究人员正在培育人-兽嵌合体，通过在动物胚胎中植入人类细胞，以希望将来能够培育出携带可移植给人类的器官的动物，这为解决全球器官移植短缺问题提供了一条新出路。

培育嵌合体动物的一种方法是制造出缺少某些特定器官（比如心脏）所需基因的动物胚胎，然后将人类干细胞注入这些胚胎中，以期望人类细胞（而非动物细胞）形成该器官。

目前已有几个研究团队利用这种方法在猪胚胎中培育出了人类肌肉细胞和血管细胞。

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做了题为：Xenogeneic regeneration of humanized mesonephros/heart in pigs（猪体内人源化中肾/心脏的异种再生）的报告，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。

赖良学研究员表示，猪是一种合适的供体物种，因为其器官的大小和解剖结构与人类相似。

赖良学团队此前曾在猪胚胎中培育出早期阶段的人类肾脏（中肾），这些胚胎在母猪体内存活了长达一个月。因此，他们想看看类似的结果是否适用于心脏。

研究团队通过引入防止细胞死亡以及促进细胞生长的基因，对人类干细胞进行了重编程，以增强其在猪体内存活的能力。

然后，他们生成了两个对心脏发育起关键作用的特定基因被敲除的猪胚胎。

在受精后不久的桑椹胚期（此时胚胎仅由大约 32 个快速分裂的细胞组成），将少量的人类干细胞引入其中。

随后，这些胚胎被移植到母猪体内继续发育。

研究团队发现，这些嵌合了人类细胞的猪胚胎最多能生长 21 天，之后便无法存活。

赖良学研究员表示，有可能是人类细胞扰乱了猪心脏的功能。

研究团队仔细观察了这些胚胎中的心脏，他们发现，这些心脏已经成长到了相当于人类心脏在 21 天时的发育阶段——指尖大小，并且在跳动。

研究团队在这些人类细胞中进行了荧光标记，从而能够区分心脏中猪细胞和人类细胞。

此次报告未公布这些心脏中的人类细胞所占比例，此前他们进行的猪肾脏研究中，人类细胞占据了 40%-60%。

△ 携带人类心脏细胞的猪胚胎

这项研究尚未发表，具体细节仍不得而知，需要指出的是，如果想开发出给人类移植的心脏，就需要该器官完全由人类细胞构成，以避免引发人体免疫系统对器官的攻击。

本文转载自公众号“生物世界”

撰文：王聪｜编辑：王多鱼｜排版：水成文

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