作為最后的兩頭北白犀之一,F(xiàn)atu生活在肯尼亞的奧佩杰塔自然保護(hù)區(qū)。
幾乎可以肯定,北白犀將會(huì)滅絕。作為拯救該物種努力的一部分,研究人員最近創(chuàng)建了雜交犀牛胚胎。
這些目前已被冷凍的胚胎含有來自北白犀和一個(gè)近親亞種的DNA,并且可能被移植進(jìn)“代孕母親”體內(nèi),以獲得混合了上述兩個(gè)物種的動(dòng)物。7月4日,此項(xiàng)工作在一篇發(fā)表于《自然—通訊》雜志的論文中得以報(bào)告。
美國加州斯克里普斯研究所干細(xì)胞生物學(xué)家Jeanne Loring認(rèn)為,該研究“對(duì)于整個(gè)領(lǐng)域來說向前邁出了具有里程碑意義的一步”。她的團(tuán)隊(duì)希望利用干細(xì)胞技術(shù)重新繁殖出北白犀。
作為非法狩獵的受害者,北白犀種群目前減少到只剩兩頭雌性,從而成為地球上最瀕危的哺乳動(dòng)物。今年年初,這個(gè)亞種的最后一只雄性Sudan死于同年齡相關(guān)的疾病。它的“女兒”Najin和“孫女”Fatu生活在肯尼亞的奧佩杰塔自然保護(hù)區(qū)。Najin患有阻止其懷孕的腿傷,而Fatu患有無法將胚胎移植到其子宮內(nèi)的生殖疾病。
北白犀的滅絕將不可避免。不過,由意大利克雷莫納Avantea生物科技實(shí)驗(yàn)室獸醫(yī)、胚胎學(xué)家Cesare Galli領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì),可能給了這種動(dòng)物第二次機(jī)會(huì)。Galli和同事開發(fā)了一種技術(shù),可從雌性犀牛體內(nèi)提取卵子并使其受精,從而產(chǎn)生有可能變成動(dòng)物的可用胚胎。
研究人員并未在Najin和Fatu身上測(cè)試該流程——這涉及到危險(xiǎn)的麻醉,而是收集了來自12只南白犀的卵子。南白犀是一個(gè)近親亞種,生活在非洲南部,數(shù)量在2萬只左右。
13個(gè)卵子同一只已經(jīng)死亡的北白犀的精子結(jié)合,其中4個(gè)發(fā)育成囊胚,或者說早期胚胎。這些含有兩個(gè)亞種基因的雜交囊胚能被冷凍并隨后移植進(jìn)“代孕媽媽”體內(nèi),以產(chǎn)生雜交后代。這些雜交體能確保北白犀的一些DNA被保存下來。
研究人員將另外17個(gè)卵子注射進(jìn)一只南白犀體內(nèi),以產(chǎn)生純種南白犀囊胚。為測(cè)試這些囊胚的健康狀態(tài),該團(tuán)隊(duì)產(chǎn)生了來自兩個(gè)純種胚胎的干細(xì)胞系。它們表現(xiàn)出健康胚胎干細(xì)胞的所有跡象,從而表明產(chǎn)生它們的胚胎一旦被移植,將會(huì)存活下來。
下一步將是獲取Najin和Fatu的卵子,使其與北白犀的精子結(jié)合并將由此獲得的胚胎移植進(jìn)南白犀“代孕媽媽”體內(nèi)。研究人員的最終目標(biāo)是在3年內(nèi)誕生第一頭北白犀。
不過,Galli表示,這一努力產(chǎn)生的后代將缺少維持北白犀健康野生種群的遺傳多樣性。一個(gè)更好但更具挑戰(zhàn)性的方法是利用北白犀的冷凍組織產(chǎn)生能發(fā)育成卵子和精子的干細(xì)胞。
2011年,Loring和同事利用Fatu的皮膚產(chǎn)生了這種誘導(dǎo)性多能干(iPS)細(xì)胞。自此以后,Loring及其團(tuán)隊(duì)又創(chuàng)建了4個(gè)來自北白犀組織的iPS細(xì)胞系。這些組織被存放在圣地亞哥動(dòng)物園生態(tài)保護(hù)研究所里。
今年5月,研究人員證實(shí),這些器官——來自12只雄性和雌性犀牛——含有足夠的基因多樣性來幫助拯救這些巨大的動(dòng)物。“我們希望在1年內(nèi)培育出看上去像精子和卵子的細(xì)胞。”Loring說,“但前面仍有很多挑戰(zhàn)需要克服。”
“看到北白犀重回自然棲息地將是一件了不起的事情。”杜克大學(xué)生態(tài)保護(hù)生物學(xué)家Stuart Pimm表示。不過,他擔(dān)心導(dǎo)致北白犀近乎滅絕的背后原因一直存在。
“讓我們慶祝這一努力,但把目光放長(zhǎng)遠(yuǎn)。”Pimm說,“我們?nèi)陨钤谝粋(gè)非法狩獵導(dǎo)致大量犀牛喪生的世界。如果有任何將它們的后代放回到野外的機(jī)會(huì),我們不得不從它們被釋放的瞬間就確保其不會(huì)被殺死。” |