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20世紀(jì)末的一部電影《深海變種》中,，科學(xué)家為了研制抗老年癡呆癥的神奇藥丸,，以古老的生物鯊魚為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，加大其腦容量,，以便萃取更多腦蛋白,，卻使得鯊魚越來越強(qiáng)大，最終演變?yōu)橐粓?chǎng)巨大的災(zāi)難,。 誕生高智商動(dòng)物是科幻作品經(jīng)久不衰的主題之一,。而近日，美國羅切斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家將人類大腦細(xì)胞注入到小鼠中,，結(jié)果發(fā)現(xiàn),，它們變得比同類更為“聰明”。 不必?fù)?dān)心,，“半人腦老鼠”實(shí)驗(yàn)并不是為了創(chuàng)造出更為強(qiáng)大的變種,，而是為了更好地了解人類的腦部疾病。 “半人腦老鼠”還是老鼠 羅切斯特大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)給小鼠注入了從捐贈(zèng)的人類胎兒中提取的未分化的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,。在接下去一年的時(shí)間里,，它們分化成了成熟的星形膠質(zhì)細(xì)胞，數(shù)量也由最初的30萬增殖到了1200萬個(gè),，并替代了小鼠大腦原有的相同類型的細(xì)胞。 對(duì)比發(fā)現(xiàn),，在針對(duì)小鼠的記憶和認(rèn)知的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試中,，“半人腦老鼠”比正常小鼠的記憶力提升了四倍。因此,，研究人員認(rèn)為,，通過注射植入人類大腦細(xì)胞可使動(dòng)物們變得更加聰明。 對(duì)此,，有科學(xué)家擔(dān)憂,，這類實(shí)驗(yàn)可能導(dǎo)致一些高智商動(dòng)物的誕生。不過,，該研究負(fù)責(zé)人,、美國羅切斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心研究員史蒂芬?高德曼博士則表示，該研究并不是在老鼠身體上培育人類大腦,，只是提高老鼠大腦神經(jīng)細(xì)胞系統(tǒng)的效能,，并不會(huì)出現(xiàn)類似人類的思維能力。 北京大學(xué)心理系教授沈政向《中國科學(xué)報(bào)》記者解釋,，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞并非神經(jīng)元,。它們廣泛分布于中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)，數(shù)量比神經(jīng)元大得多,。它們參與神經(jīng)元的活動(dòng),，但主要是對(duì)神經(jīng)元具有支持,、保護(hù)、營養(yǎng)等功能,，而沒有感受刺激和傳導(dǎo)沖動(dòng)的功能,，因此，它們并不是神經(jīng)活動(dòng)的載體,，不可能傳遞信息,。 “從本質(zhì)上說，‘半人腦老鼠’還是老鼠,，不可能成為變種,。”沈政說,。 動(dòng)物變種的倫理界限 事實(shí)上,，此類“半人腦老鼠”實(shí)驗(yàn)并不是新近出現(xiàn)的研究。 2005年,，加利福尼亞圣地亞哥索克研究院遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室教授弗瑞德?蓋奇帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì),，將人類胚胎干細(xì)胞植入了幾只只有14天大的實(shí)驗(yàn)鼠胚胎內(nèi)，每只實(shí)驗(yàn)鼠胚胎植入10萬枚,。這些小老鼠出生時(shí)大腦里就攜帶了0.1%的人類腦細(xì)胞,。 研究發(fā)現(xiàn)，那些植入老鼠胚胎的人類胚胎干細(xì)胞雖然不是很成熟,，但卻能在老鼠的胚胎中繼續(xù)發(fā)育成熟,，并和老鼠的干細(xì)胞融合在一起，共同形成老鼠的新腦,。 該實(shí)驗(yàn)在當(dāng)時(shí)還引來了不小的倫理爭(zhēng)議,。 人獸雜交生物，將使得人類與動(dòng)物的界限被打破,，穩(wěn)定的生態(tài)平衡遭到破壞,。 “當(dāng)它們具有一部分人類的屬性時(shí)，它們的道德地位都需要被重新考量,?！北本﹨f(xié)和醫(yī)學(xué)院人文學(xué)院教授張新慶認(rèn)為，到時(shí),，人與這種生物的關(guān)系,，這種生物與周圍環(huán)境的關(guān)系都要重新建立。 但在張新慶看來,，這種結(jié)果的可能性本身是受到質(zhì)疑的,。“因?yàn)槿祟惖拇竽X是一個(gè)整體,，只增強(qiáng)動(dòng)物某些部分的神經(jīng)細(xì)胞,，無法使它們擁有人類大腦的復(fù)雜功能,。” 正如瑞德?蓋奇所說,，它們距離人腦和人性還有些遙遠(yuǎn),。 不過，也正是考慮到潛在的倫理風(fēng)險(xiǎn),，研究人員一般在開展這類實(shí)驗(yàn)時(shí)還是非常小心的,。 他們將確保這些實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在可能表現(xiàn)出人類的某些行為特征時(shí)，立即停止試驗(yàn),。 高德曼也表示,，研究團(tuán)隊(duì)不會(huì)嘗試把人類細(xì)胞植入到猴子體內(nèi)。 干細(xì)胞治療研究的普遍策略 如果不是為了誕生高智商動(dòng)物,，跨物種動(dòng)物干細(xì)胞移植的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮卧冢?/P> 高德曼認(rèn)為,，具備混種大腦的老鼠對(duì)于研究精神分裂癥等精神方面的疾病具有重要意義，還可用于測(cè)試多發(fā)性硬化癥等疾病的新治療方案,。 這是因?yàn)?，研究團(tuán)隊(duì)在一個(gè)平行實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人類未分化的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞被植入到難以形成髓磷脂的小鼠體內(nèi)時(shí),，它們會(huì)分化成少突膠質(zhì)細(xì)胞,。髓鞘具有絕緣作用，可以防止神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)時(shí)的電流擴(kuò)散,，保證神經(jīng)元活動(dòng)不會(huì)相互干擾,。如果髓鞘缺失，可能誘發(fā)多發(fā)性硬化癥,。而髓鞘本身就是由少突膠質(zhì)細(xì)胞突起形成的。因此,，神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞移植可能用于治療此類中樞神經(jīng)脫髓鞘疾病,。 就在今年10月，《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）發(fā)表了一篇北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所周專教授研究團(tuán)隊(duì)的文章,。他們?cè)隗w外培養(yǎng)的條件下,，將人源胚胎干細(xì)胞分化產(chǎn)生神經(jīng)干細(xì)胞，以65%的效率定向轉(zhuǎn)化為多巴胺樣神經(jīng)元,，并將這些神經(jīng)元移植到了患有帕金森病大鼠的紋狀體中,。結(jié)果顯示，這些移植的多巴胺樣神經(jīng)元可以通過分泌多巴胺,，使紋狀體中多巴胺的釋放和再攝取得到顯著的改善,，而且還緩解了患帕金森病大鼠的運(yùn)動(dòng)功能障礙。 該論文第一作者,、北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所博士研究生康新江告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者,，目前,，干細(xì)胞治療研究的普遍策略就是把人類的干細(xì)胞移植到大、小鼠中進(jìn)行研究,?！斑@類實(shí)驗(yàn)的目的是在動(dòng)物中驗(yàn)證干細(xì)胞的治療作用或治療機(jī)制?！?/P> 不難理解,，按照傳統(tǒng)的動(dòng)物模型，一般采用同種動(dòng)物移植,，但無法消除的是與臨床試驗(yàn)的跨度,。跨物種動(dòng)物干細(xì)胞移植實(shí)驗(yàn)則可以作為與人體實(shí)驗(yàn)之間的中間橋梁,。 國家干細(xì)胞工程技術(shù)研究中心主任,、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液學(xué)研究所教授韓忠朝也表示，通過這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),，可以幫助研究人員在進(jìn)行人體試驗(yàn)前就大致判斷是否有治療可能,、是否有嚴(yán)重的并發(fā)癥。 康新江提到,，盡管人類細(xì)胞移植到小鼠中與移植到人類自身的作用從理論上來說是一致的,，跨物種的細(xì)胞注射后通常還是存在免疫排斥的。 因此,，韓忠朝解釋,，有時(shí)根據(jù)需要，研究人員會(huì)選擇免疫缺陷的小鼠來做實(shí)驗(yàn),，減少排異反應(yīng),。 “值得注意的是，有的組織,，例如神經(jīng)系統(tǒng),，本身就少見排異?！表n忠朝說,，“這是因?yàn)椋女惻c免疫細(xì)胞反應(yīng)有關(guān),，而神經(jīng)組織免疫細(xì)胞較少,。” 延伸閱讀 備受爭(zhēng)議的“混種實(shí)驗(yàn)” 出于疾病研究和治療的目的,，科學(xué)家曾將人類的干細(xì)胞注入到不少動(dòng)物的胚胎中,，研制出了一些實(shí)驗(yàn)性的“人獸混種”。 美國明尼蘇達(dá)州羅切斯特馬約醫(yī)院的杰弗里?普拉特將人血干細(xì)胞注入豬的胚胎,，這些豬體內(nèi)的血管中既流著豬的血,，也流著人的血,。他認(rèn)為這對(duì)醫(yī)學(xué)界是一項(xiàng)重要的發(fā)現(xiàn)。因?yàn)榭茖W(xué)家一直在考慮將一些豬器官移植到病人身上,，但同時(shí)又不知道豬身上的病毒會(huì)不會(huì)潛入人體內(nèi),，對(duì)人類形成危害。如今科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這一擔(dān)心是真實(shí)的,，因?yàn)樨i體內(nèi)的病毒可以通過人豬細(xì)胞的融合獲得感染人類的途徑,。 美國內(nèi)華達(dá)大學(xué)雷諾分校的伊斯梅爾?贊加尼將人骨髓干細(xì)胞注射進(jìn)羊胚胎的腹膜內(nèi)，獲得了擁有15%的人類細(xì)胞的羊,。實(shí)驗(yàn)希望在其他動(dòng)物體內(nèi)制造出人類器官,，以解決可供移植的器官嚴(yán)重匱乏的問題。 耶魯大學(xué)的尤金?雷蒙德和加利福尼亞“伯納姆協(xié)會(huì)”干細(xì)胞研究中心主任埃文?辛德在猴子腦內(nèi)注入了800萬個(gè)人類腦細(xì)胞,，目的是為了研究人類腦細(xì)胞和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的秘密,，從而找到醫(yī)治帕金森氏癥的方法。 加拿大麥吉爾大學(xué)的巴拉班從發(fā)育中的鵪鶉體內(nèi)取出小部分腦組織,，然后將其植入發(fā)育中的雞腦中,，培育出的雞能鳴叫，并且具有鵪鶉特有的頭部搖擺行為,。這證明,，所形成的雞腦中包含鵪鶉鳴叫的神經(jīng)回路，也證明復(fù)雜的行為能在物種間轉(zhuǎn)移,。
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