生物学家正在创建濒危动物物种干细胞库
最近審查:30.06.2025

生物学家正在建立一个濒危动物干细胞库。这些“贡献”将有助于改善濒危种群的健康状况,增加遗传多样性,并在种群中失去雄性的情况下提高受精率。
保护濒危物种
科学家们已准备好为保护生物多样性做出诸多努力。例如,为了拯救因一种无法治愈的癌症而濒临灭绝的袋獾,科学家们分析了一只健康袋獾和一只患病袋獾的基因组。
在美国,狗与动物学家、生态学家同属一个团队。经过特殊训练的狗不追逐猎物,而是寻找濒危物种的踪迹,并帮助科学家标记臭鼬和黄鼠狼经过的地点的坐标。
其他动物学家正在构思在媒体上使用黑猩猩形象的方案。他们确信,黑猩猩的真实形象会使这一濒危物种本已糟糕的状况雪上加霜。
加州研究中心的研究人员从不同的角度研究了濒危物种。斯克里普斯研究所的Inbar Fridrich Ben-Nun和他的同事决定建立一个诱导干细胞库。这些细胞可以用来繁殖物种并改善物种的健康状况。
科学家们在今天发表于《自然方法》杂志的一篇论文中写道:“一些濒危物种的种群规模非常小,以至于无法提供必要的遗传多样性。此外,小种群往往存在复杂的代谢和遗传缺陷。”
基因储备
诱导性多能干细胞 (iPSC) 是从成体体细胞(例如皮肤细胞)中提取的干细胞。它们与胚胎干细胞一样,保留了动物所有特征的遗传信息。
随着细胞分化,这些信息逐渐被“存档”。这很容易理解,比如,为什么眼睛需要脚后跟的信息呢?从这个意义上讲,濒危动物的干细胞就像一个遗传物质的“宝库”,被完整地保存了下来。
将体细胞重编程为干细胞的技术已在人类、啮齿动物和猴子的组织中进行了测试。成熟的精子、牙齿、肝脏和其他器官已经从“皮肤”干细胞中出现。甚至正常的小鼠也由诱导多能干细胞(iPSC)培育出来,并产生了成熟的后代。
Inbar Friedrich Wen-Nan 及其同事率先将这项技术应用于其他动物物种。他们从一种猴类(鬼狒,Mandrillus leucophaeus)和最大的犀牛(白犀,Ceratotherium simu cottoni)体内培育出诱导干细胞。
钻头和犀牛
“鬼眼石首鱼濒临灭绝。它们在尼日利亚、喀麦隆和赤道几内亚的野外都有发现,”科学家们写道,并解释了他们研究的意义。“由于非法狩猎和栖息地的持续破坏,鬼眼石首鱼的数量正在稳步下降。” 其他最近前往热带地区进行摄影探索的科学家也赞同文南团队的观点。
“动物学家正在努力保护这些灵长类动物,但用于繁殖的动物数量有限,这增加了它们患遗传病的风险,”科学家们继续说道。“此外,这些灵长类动物经常患有糖尿病。”科学家们相信,获得的iPSC可以用来治疗濒危灵长类动物个体。在某些情况下,iPSC还可用于生殖医学——提高动物园的生育率。
科学家指出,白犀牛的处境艰难。1960年,野生白犀牛数量为2230头。如今仅剩7头,其中4头已性成熟。如此小的种群无法提供必要的遗传多样性:这些白犀牛的后代很可能会患上遗传疾病。此外,科学家指出,现存的白犀牛不会相互杂交。因此,或许,获得的诱导多能干细胞(iPSC)是拯救犀牛的最后机会。利用干细胞,可以制造精子并与雌性犀牛受精。
科学家们相信,动物干细胞库很快就会收到来自其他濒危动物物种和已失去雄性的种群的“贡献”。