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為了防止北白犀牛的滅絕，國際生物科學聯(lián)盟正在嘗試用干細胞制造人工卵細胞。最近，一個研究團隊在科學報告中透露，他們離實現(xiàn)這一目標又近了一步。

“法圖”和“納金”是世界上最后兩頭北方白犀牛，它們都是雌性。最后一頭雄性北方白犀牛在2018年3月告別了這個世界，從此，這個物種早已宣告理論滅絕，因為這個亞種不再能夠自然繁殖，真正的滅絕近在咫尺。

然而，BioRescue聯(lián)盟正在分秒必爭地工作，以確保北方白犀牛不會永遠從我們的星球上消失。研究人員正在采取雙管齊下的方法：首先，他們正在開發(fā)先進的輔助生殖技術(shù)；其次，他們希望利用從北白犀牛身上提取的皮膚細胞，在實驗室中創(chuàng)造出誘導多能干細胞（iPS），這些細胞最終可以發(fā)育成未成熟的卵細胞或卵母細胞。

來自赫爾姆霍茲協(xié)會（MDC）馬克斯·德布呂克分子醫(yī)學中心的團隊，以及慕尼黑、荷蘭和日本的合作伙伴，現(xiàn)在已經(jīng)朝著這個目標邁出了重要的一步。在《科學報告》雜志上，他們揭示了他們已經(jīng)成功獲得并對多能干細胞進行了深入研究。

細胞工程的藝術(shù)

皮氏培養(yǎng)皿中的iPS細胞有可能發(fā)育成身體的任何細胞，包括BioRescue科學家想要培養(yǎng)的原始生殖細胞。2016年，一個研究團隊成功地從小鼠皮膚中生成卵細胞，人工使這些細胞受精，并將其植入雌性小鼠體內(nèi)。通過這種方法受孕的小鼠出生后健康且有生育能力。

干細胞研究員米莎·德魯克教授（Micha Drukker）的團隊使用了一種稱為外體重編程的過程，成功地生產(chǎn)了北白犀牛iPS細胞。這涉及研究人員將被稱為“質(zhì)?！钡耐庠碊NA分子導入他們獲得的皮膚細胞。

這些質(zhì)粒含有將皮膚細胞重新編程為iPS細胞的基因。以這種方式產(chǎn)生的犀牛干細胞與人類干細胞非常相似。德魯克說：“在顯微鏡下觀察，它們與人類的iPS細胞幾乎沒有區(qū)別。它們對外部影響的反應也非常相似?！?/p>

種系細胞培養(yǎng)的良好開端

iPS細胞有不同的狀態(tài)：它們可以是原始的多能性“基態(tài)”或啟動狀態(tài)。后一種狀態(tài)的細胞被認為已經(jīng)達到了胚胎發(fā)育的更高級階段。用小鼠產(chǎn)生的干細胞進行的實驗表明，當從預激狀態(tài)轉(zhuǎn)化為原始狀態(tài)時，它們尤其擅長產(chǎn)生生殖細胞。

然而，當科學家們第一次試圖將犀牛細胞轉(zhuǎn)化為一種原始狀態(tài)時，這些細胞死亡了。因此，研究人員將一種防止細胞死亡的基因?qū)胂＜毎⒂纱顺晒Λ@得了原始的iPS細胞。通過分析轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)等手段對細胞進行了詳細的表征，成功地轉(zhuǎn)化為原始的多能性狀態(tài)是產(chǎn)生生殖細胞的一個有希望的起點。

德魯克的團隊已經(jīng)產(chǎn)生了更多的iPS細胞。他們用RNA病毒代替質(zhì)粒引入重編程因子。這些新的iPS細胞不包含任何不屬于那里的東西?，F(xiàn)在科學家們正試圖從它們身上產(chǎn)生原始生殖細胞。

這還不是全部：原始生殖細胞只有在被卵巢組織包圍時才會成熟為卵細胞。從活著或死去的犀牛身上獲取這種組織幾乎是不可能的?！八晕覀儾粌H要創(chuàng)造原始生殖細胞，還要創(chuàng)造卵巢組織，”研究人員解釋道。

與此同時，在輔助生殖方面也取得了進展。今年1月，IZW的科學家從“法圖”身上收集了名為卵母細胞的未成熟卵細胞。它們在意大利的Avantea實驗室成熟，并用一頭死去的公犀牛解凍的精子進行受精。目前，共有14個北白犀牛胚胎被儲存在零下196攝氏度的液氮中。在不久的將來，這些胚胎將被植入南方白犀牛的替代品中，目的是創(chuàng)造一只健康的北方白犀牛幼崽。

在為時未晚前拯救多個物種

“為北方白犀牛創(chuàng)造功能性卵子將是我們研究的最高成就，”德魯克說。這種方法可以作為其他瀕危物種的模式。如果干細胞繁殖成功，這項技術(shù)可以用來復活更多受到威脅或已經(jīng)滅絕的物種。

目前來自1000多種瀕危物種的10000多種活細胞培養(yǎng)物被保存在圣地亞哥阿諾德和梅布爾·貝克曼保護研究中心和柏林IZW生物銀行（biobank）的冷凍動物園中。這些寶貴的資源可以用來把物種從滅絕的邊緣帶回來，在為時已晚之前做更多的工作來保護這些物種。

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