在实验室中产生的第一个犀牛胚胎
雌性北方白犀牛。资料来源:Kerry Calloway
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来自南方白犀牛(SWR)卵子和北方白犀牛(NWR)精子的杂交胚胎已经被发现第一次制作通过改造用于马的辅助生殖技术(ART)。希望这项技术可以通过拯救NWR基因来帮助拯救NWR免于灭绝。
自从1960年代以来,由于栖息地丧失、内战和偷猎的压力不断增加,NWR的数量迅速下降。的野生种群1960年大约2000人1970年,美国的数量锐减至700只,到1984年,只剩下15只。
2018年3月,最后一只雄性NWR苏丹死亡后,该亚种功能性灭绝,只有两只雌性Najin和Fatu仍留在肯尼亚的奥佩杰塔保护区,它们都无法自然繁殖。将这一亚种从灭绝边缘拯救出来的希望现在取决于ART和干细胞研究等技术2015年规划.
抗逆转录病毒已经广泛应用于马,而NWRs有一个共同的祖先。然而,将这项技术应用到犀牛身上会面临一系列独特的挑战;犀牛比马大得多,整个过程必须在全身麻醉下完成,这意味着不能经常进行,犀牛的卵巢位于动物体内1.5米,靠近大动脉,卵泡的直径非常小。
一个国际科学家团队现在开发了一种新设备来克服这些问题,并使现有的art成功地从swr中收集卵母细胞。在超声波的引导下,这个两米长的经直肠取卵器从欧洲动物园的18个捐赠的swr身上收获了83个卵母细胞。卵母细胞随后被转移到意大利的AVANTEA实验室,在那里它们成熟,与来自已故男性NWRs的冷冻保存的精子受精,并培养,形成杂交胚胎。
“这是有史以来第一批体外培育的犀牛胚胎。一旦植入代孕母亲体内,它们就有很高的几率成功受孕,”位于柏林的德国莱布尼茨动物园和野生动物研究所生殖管理部主任托马斯·希尔德布兰特教授在最近的一份新闻稿中评论道。他补充说:“现在我们已经准备好前往肯尼亚,从最后两只NWR雌性动物身上收集卵母细胞,以制造纯NWR囊胚,其中卵子和精子都来自NWR。”
然而,即使将这样的NWR胚胎植入SWR代孕母亲体内,产生了活的NWR幼崽,也需要进一步的努力来增加重建一个自我维持的NWR种群的可能性。由于只有两只幸存的雌性,而只有四只雄性nwr的精液,遗传多样性将很低,使亚种容易患病,可能无法适应变化。
研究人员希望解决这一问题的一种方法是通过开发人工配子,这些人工配子来自几位已故NWR个体的冷冻保存细胞。虽然这项技术肯定很有前途,但不幸的是,要阻止雄伟的NWR灭绝可能已经太晚了。尽管如此,通过这项研究取得的进展可以与保护工作一起工作,使其他濒危大型哺乳动物物种恢复到可持续的数量水平。
参考:
希尔德布兰特,T. B.,赫尔墨斯,R.,科洛尼,S.,迪克,S.,霍尔策,S., Renfree, M. B.……& Göritz, F.(2018)。白犀牛的胚胎和胚胎干细胞。自然科学进展,39(1),589。
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