動態

“通用熊貓血”研制成功

3月21日，一項發表在《科學進展》的研究顯示，中國科研人員通過細胞膜錨定分子在紅細胞表面構建聚唾液酸—鹽酸酪胺的凝膠網絡，成功研制出“通用熊貓血”，實現了“通用熊貓血”的人工構建和安全輸血。

人的血型已經被發現有超過30種。而Rh血型系統是已分類的紅細胞血型系統中最復雜的一類。RhD陽性的人群占世界人口的絕大部分，RhD陰性是非常少見的，如在亞洲，超過99.5%的人為RhD陽性，只有不到千分之五的人是RhD陰性，因此被稱為“熊貓血”。

目前常見的輸血辦法有三種：一是通過同樣是“熊貓血”的人捐獻，二是患者提前抽出自己的血液以備不時之需，三是一次性輸入RhD陽性血液應急。盡管如此，稀有的血源一直困擾著“熊貓血”人群。有沒有能“一勞永逸”地解決輸血難題的辦法呢？

中國科研團隊想到了用“易容術”將RhD陽性的紅細胞“改造”成RhD陰性的。他們通過在細胞膜上引入特殊設計的錨定分子，用類磷脂分子復制出一根根“柱子”錨定在紅細胞膜表面，然后再通過復制細胞膜最外層唾液酸分子的材料，將聚唾液酸—鹽酸酪胺的凝膠網絡均勻地構建在細胞表面。科學家通過引入固定酶分子并借助酶催化反應將兩者“粘住”形成穩定的結構。由此，原來紅細胞膜上探出頭來的觸角，也就被掩蔽在了“防護網”中。有了這樣一層“偽裝”，抗體就識別不出抗原了，不會引起免疫反應，也就不會發生排異了。

科學家所設計的三維凝膠網絡對紅細胞表面的修飾是一種全新的策略，由于其優越的生物親和性和對細胞膜表面抗原的掩蔽作用，可將RhD陽性的紅細胞轉換為可供RhD陰性受血者輸血的“通用熊貓血”，針對RhD陰性稀有血型的臨床輸血問題給出了新的化學生物學解決方案，體現了化學和醫學的交叉融合。

目前，“通用熊貓血”已經在小鼠體內實現了安全的單次及多次輸血，具有正常的體內循環時間；同時也在兔子體內驗證了RhD抗原的完全掩蔽，且不具備免疫原性。總體來說，這項研究展示了良好的臨床轉化前景。據科研人員透露，下一步除了繼續推進“通用紅細胞”的研究工作之外，臨床上血小板的輸注也要考慮配型，面臨的問題比紅細胞配型更麻煩，目前相關的延伸研究正在籌劃。

中國科學家在體外重構小鼠“人工胰島”

近日，中國科學家成功鑒定了小鼠胰島中的干細胞類群，并借助干細胞體外培養的方法，獲得了有功能的小鼠“人工胰島”，為下一步人體“人工胰島”的研究提供了理論依據和技術支持。

糖尿病是威脅人類健康的三大主要慢性非傳染性疾病之一，中國的糖尿病患者數量已達全球4.3億總病患數的1/4。因為胰島β細胞功能失常導致胰島素分泌不足，許多患者需要終生使用胰島素進行治療。近年來，胰島移植作為新興的糖尿病治療方法取得了一定的成功，但供體胰島的嚴重不足極大地限制了這種方法的普及。如何源源不斷地獲得可用于移植的胰島β細胞？一種思路是利用器官或組織自身的成體干細胞，在體外“仿造”有類似功能的器官。這類基于成體干細胞獲得的“人工”器官，其安全性、操作簡單性已在腸道等多個系統中得到驗證。但是，胰島中是否存在成體干細胞一直飽受爭議，發現并鑒定胰島干細胞是培養功能性胰島類器官的先決條件，也是長期難題。

中國科研人員在小鼠中開展實驗，在尋找胰島中成體干細胞的過程中，在實驗小鼠身上發現了一群新的細胞類別——Procr+細胞。在確認這群細胞與其他已知的胰島分化細胞截然不同，可能處于未分化的狀態后，研究人員通過實驗發現，Procr+細胞在體內正常生理狀態下可以分化形成胰島的全部細胞類型，證明這群Procr+細胞是胰島中的成體干細胞。

為進一步把體內的發現轉化成為體外的應用，研究人員建立了一種Procr+胰島干細胞與血管細胞共培養的3D培養體系，成功獲得有功能的小鼠胰島類器官。在體外“復刻”的“人工胰島”包含胰島所有的細胞類型，與真正的小鼠胰島在功能、形態等方面都非常相似，能夠迅速地響應糖刺激、分泌胰島素。這種小鼠胰島類器官能夠在體外代代“繁衍”到20代以上，每次傳代保持3～7倍的細胞數目增長，即一個“人造”器官每一周傳一代，每代可以“繁衍”3？7個“后代”。當把這些長期培養的類器官移植到糖尿病小鼠模型體內，小鼠的血糖水平恢復，糖尿病病征減輕，展示了Procr+胰島干細胞的應用潛力。

該研究首次鑒定了小鼠胰島中成體干細胞的“身份”，回答了長期以來成體胰島是否存在干細胞這一爭議性問題，是干細胞基礎研究的重大突破。這項工作建立的小鼠胰島類器官的培養體系，能夠作為體外的模型，研究生理及病理條件下胰島細胞的增殖、分化及其與微環境的相互作用。該研究為將來能在體外獲得大量有功能的人的胰島β細胞開拓了新的思路。

科學家首次CT掃描新中國“第一龍”

近日，中國科學家團隊通過合作，首次利用CT掃描獲得青島龍奇特的頭飾組成部分——鼻骨內部結構及頭飾重建的最新研究成果。該研究3月19日在線發表于《歷史生物學》。

自棘鼻青島龍被研究以來就受到廣泛關注，其頭飾的有無、形態特征、是否中空及其屬種的有效性等存在較大爭議。

在綜合前人研究的基礎上，研究團隊對棘鼻青島龍的頭飾進行了重新復原重建，認為棘鼻青島龍鼻骨內部雖為實心結構，但其與上頜骨共同組成了比目前正型標本所顯示的更大的向前上方伸展的中空頭飾，與典型的賴氏龍亞科向后上方伸展的頭飾不同。

此次研究還發現了棘鼻青島龍鼻骨的另外一個形態學特征，在鼻骨根部也分成兩支，有一個窄條狀結構夾于其中，無論外部觀察還是CT掃描均顯示這一結構與周圍的鼻骨和額骨均有明顯界限，且密度也有所不同。

C T掃描還顯示其矢狀面向腹側變小，近似于半圓形，其尾部與棘鼻青島龍更年輕的副型頭骨的兩個額骨的鼻骨關節面中間的裂隙相似。科學家認為這一結構為一個被沉積物填充的窄溝，是從鴨嘴龍超科基干類群和一些較原始的賴氏龍亞科成員所具有的額骨鼻骨囟演化而來，而并非此前學者認為的額骨前突。

棘鼻青島龍是新中國成立后我國發現的第一具完整恐龍化石骨架，被稱為新中國第一龍，也是世界上最為著名的鴨嘴龍類恐龍之一，正型標本陳列在中國古動物館。這一重要恐龍化石于1951年由楊鐘健帶領的考察隊，在山東萊陽上白堊統王氏群金剛口組的陸相地層中被發現并采集，是萊陽鴨嘴龍動物群的代表物種。

高海拔基因或使喜馬拉雅狼成為新物種

在地球最高山脈的高原草地上，生活著一群以長鼻子、蒼白色皮毛和低沉嚎叫聲而聞名的動物——喜馬拉雅狼。令人驚奇的是，這群具有典型狼群特征的家伙，似乎在基因上有了不同，并很有可能成為一個新物種。

據《科學》報道，一項新研究表明，這些分布在印度北部、中國和尼泊爾的狼，與生活在附近的灰狼在基因上存在不同，而導致不同的，正是幫助喜馬拉雅狼適應4000米以上低氧高海拔環境的基因。

喜馬拉雅狼此前一直被認為是灰狼的亞種，但兩者實際上存在著很大差別。喜馬拉雅狼生活在高海拔地區。灰狼則分布在中國東部、蒙古和吉爾吉斯斯坦。此外，它們的習性也不同。灰狼主要捕食嚙齒動物，而喜馬拉雅狼偶爾也會將藏羚羊加入食譜中。喜馬拉雅狼和灰狼還有著各自嚎叫的聲調，前者比后者的嚎叫聲要持續時間短、頻率低。

現在，在中國、塔吉克斯坦和吉爾吉斯斯坦采集的狼糞樣本提供了它是不同物種的基因證據。研究人員從樣本中提取了86只喜馬拉雅狼的DNA。分析表明，與灰狼不同，喜馬拉雅狼攜帶的特殊基因可以幫助它們克服缺氧，增強心臟功能、促進血液中氧氣輸送，這與藏族人和其馴養的狗、牦牛類似。該研究小組近日在《生物地理學雜志》上報道了上述發現。

研究人員表示，上述發現證明，生活在高海拔的狼應該被視為一個獨特的物種，或者至少是一個“進化的重要單元”。他們還支持此前認為的，這些很少被研究的犬科動物擁有現代狼中最古老的血統，它們在80萬到63萬年之前開始走上不同于其他狼的進化道路。