拯救濒临灭绝的苏门答腊犀牛：世界上最古老犀牛物种的第二次机会 _灭绝

拯救濒临灭绝的苏门答腊犀牛：世界上最古老犀牛物种的第二次机会

图中是一只一个月大的犀牛的脑器官。在这个显微镜下的横截面图像中可以看到红色的神经元原生细胞，完全发育的神经元被染成绿色。资料来源：Silke Frahm-Barske, Max Delbrück中心
据cnBeta：为了拯救濒临灭绝的苏门答腊犀牛物种，来自马克斯-德尔布吕克中心的一个团队已经成功地从马来西亚最后一头雄性苏门答腊犀牛Kertam的皮肤细胞中培育出干细胞和迷你大脑， Kertam于2019年去世。该团队的目标是利用这些细胞来创造精子细胞，用于生殖工作。
苏门答腊犀牛是世界上最小和最古老的犀牛物种，曾经广泛分布在整个东亚和东南亚。然而，偷猎和栖息地的破坏使其数量严重减少，苏门答腊岛和婆罗洲印度尼西亚部分的雨林中只剩下几十个个体。这些剩余个体的稀有性使得交配的机会越来越少，导致了该物种的濒危状态。
马来西亚最后的同类
苏门答腊犀牛是现存的唯一有毛的犀牛物种，自2019年雄性克塔姆和仅仅几个月后的雌性伊曼死亡后，苏门答腊犀牛一直被认为在马来西亚已经灭绝。但由柏林马克斯-德尔布吕克中心多能干细胞平台负责人维拉-齐维萨博士和塞巴斯蒂安-迪克博士领导的柏林科学家团队并不满足于此。他们和他们的国际合作伙伴有一个雄心勃勃的目标：将从现已死亡的苏门答腊犀牛身上提取的皮肤细胞转化为干细胞，然后从中衍生出卵子和精子细胞，用于辅助生殖--在这种情况下，在实验室中受精，在培养皿中培育的胚胎，将是克塔姆和其他已经死亡或不孕的个体的后代，将由代孕的犀牛母亲怀胎十月。
在科学杂志《iScience》上，由第一作者Zywitza和最后作者Diecke领导的团队现在报告了一个初步的成功：他们从Kertam的皮肤样本中产生了诱导多能干细胞，或简称iPS细胞。这些细胞有两个关键优势。首先，它们能够无限地分裂，因此永远不会死亡；其次，它们能够转化为身体中的任何细胞类型。在他们最近发表的研究中，该小组已经从Kertam的iPS细胞中培育出了大脑器官，也被称为"迷你大脑" 。
向白犀牛学习
该技术平台开发了其干细胞技术，作为针对更加濒危的北方白犀牛的BioRescue研究项目的一部分--现在只剩下两头雌性白犀牛，生活在肯尼亚的野生动物保护区。Zywitza说："我们目前的研究从这个由德国联邦教育和研究部资助的大型项目中获得的知识中获益良多。柏林莱布尼兹动物园和野生动物研究所（IZW）繁殖管理部主任托马斯-希尔德布兰特教授和他的研究小组也大力参与了这个项目。"
Zywitza讲述了所有参与当前研究的人惊讶和高兴地发现用于将北方白犀牛的皮肤细胞转化为干细胞的方法对苏门答腊犀牛的细胞也很有效。在显微镜下，两种犀牛物种的干细胞与人类iPS细胞几乎没有区别。尽管如此，还是存在着特定物种的差异。Zywitza解释说："与北方白犀牛iPS细胞相比，Kertam的iPSCs在没有饲养细胞的情况下无法培养，饲养细胞释放的生长因子有助于保持干细胞处于多能状态。"
对进化的更深入了解
Zywitza说："除了保护物种之外，从Kertam的皮肤上获得的干细胞还能起到另一个作用：来自外来动物的iPS细胞提供了一个独特的工具，可以深入了解器官发育的演变。为了证明这一点，Silke Frahm-Barske博士，也是Diecke研究小组的一名科学家，从这些细胞中培育出了大脑器官模型。"
Frahm-Barske说："据我们所知，到目前为止，像这样的迷你大脑只从小鼠、人类和非人类灵长类动物身上获得过。因此，我们非常高兴地看到，我们从苏门答腊犀牛身上生成的干细胞形成了与人类相当类似的器官。然而，她补充说，该团队必须以略微不同的方式处理人类和犀牛的iPS细胞，以便生成大脑器官。"
下一步是精子细胞
该团队的下一个目标是使用Kertam的iPS细胞来培育适合人工授精的精子。"这一步比较困难， "Zywitza说。"为了获得精子细胞，我们首先需要使用iPS细胞来培养原始生殖细胞--卵子和精子的前体。" 这就是科学家们现在要解决的棘手任务。他们还计划从其他苏门答腊犀牛身上获得iPS细胞。
生殖专家Thomas Hildebrandt解释了为什么像这样的努力是必要的。他说："印度尼西亚确实正在采取措施，通过将剩余的个体集中到野生动物保护区来保护苏门答腊犀牛的数量。但是，长期没有怀孕的雌性犀牛往往会变得不能生育，例如，由于其生殖器官上出现囊肿，或者它们可能只是太老而不能生育。尽管我们的工作正试图使看似不可能的事情成为可能--即确保那些否则可能会从我们的星球上消失的动物的生存--但它必须仍然是一个例外，而不是成为规则，尽管我们在实验室里所做的一切都很热闹，但这最多只能为拯救这些犀牛的灭绝做出一点贡献。保护和保存这些动物为数不多的栖息地至少同样重要。"