综合
胚胎移植可能有助于拯救北方白犀牛

  

  

  世界上最孤独的两只犀牛是母犀牛Najin和她的女儿Fatu。它们生活在奥佩杰塔保护区,这是肯尼亚中部一个360平方公里(140平方英里)的保护区。许多不同的动物代表着许多不同的物种,把奥佩杰塔称为家园,但纳金和法图是特别的:它们是世界上仅存的北方白犀牛,这个物种曾经有25000只,分布在现在的南苏丹、乌干达、刚果民主共和国和中非共和国。犀牛濒临灭绝的主要原因是偷猎——人类猎杀犀牛,取下并出售犀牛角。

  但是Najin和Fatu可能很快就会有同伴——如果不是在Ol Pejeta,那就是在德国柏林的莱布尼茨动物园和野生动物研究所。正如该研究所刚刚宣布的那样,由国际科学家和自然资源保护人士组成的联盟“生物救援”(BioRescue)领导的一组研究人员首次成功地将一只在实验室受精的犀牛胚胎移植到一只成年雌性的子宫中。研究人员说,这种突破性的植入不会是最后一次;如果他们用来实现繁殖壮举的方法被证明是正确的,那么现在几乎无法生存的北方白犀牛可能会在保护区甚至部分野生环境中反弹。

  生物救援和莱布尼茨研究所生殖管理部门的负责人托马斯·希尔德布兰特在一份声明中说:“胚胎移植技术在人类和马、牛等家养动物身上已经得到了很好的应用。”“但对犀牛来说,这是一个完全未知的领域。我们花了很多年才把它弄对,我们对这项技术的完美工作感到不知所措。”

  事实上,北方白犀牛的体外受精根本不涉及北方白犀牛。自2019年以来,BioRescue已经培育了29个北方白犀牛胚胎,这些胚胎是由Fatu收获的卵子和4只已故雄性犀牛的保存精子制成的。胚胎在柏林和意大利克雷莫纳的实验室低温保存,温度为-196°C(-314°F)。如此少量的胚胎是宝贵的基因宝藏,生物救援小组不敢冒险浪费哪怕一个胚胎去做一个可能不会成功的实验。相反,他们研究了三只南方白犀牛——它们是北方白犀牛的近亲。

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  首先,研究人员从生活在比利时Pairi Daiza动物园的雌性南方白犀牛Elinore身上收获了卵子。然后,他们在奥地利海尔布伦的萨尔茨堡动物园收集了一只名为Athos的雄性大熊猫的精子。接下来,使用一种称为卵胞浆内单精子注射(ICSI)的技术使卵子受精,顾名思义,就是用显微镜下的针将精子注射到卵子中。最后,他们将其中的两个胚胎移植到一个代孕母亲身上——一个住在奥佩杰塔的名叫Curra的南方白人雌性。

  但这一步并不容易。在库拉被植入胚胎之前,必须把一头所谓的“挑逗公牛”——一头随时准备繁殖的雄性南方白犀牛欧万——引入她的围栏,以检测她是否处于发情期。科学家们不能确定雌性犀牛的系统是否为交配做好了准备,但对生殖信息素敏感的雄性犀牛可以。欧万必须为这项工作做准备,他的附睾或携带精子的小管必须通过微波消融术进行消毒。如果欧万没有生育能力,就不可能知道他是否对代孕子宫里的任何胚胎负责,或者植入是否负责。

  下一步是进行植入手术,这一过程也带来了挑战。希尔德布兰特说:“母犀牛的子宫颈是卷曲的,不可能通过。”“如果你试图通过它,你会产生大量的(激素样脂质)前列腺素,导致子宫收缩。”这反过来又会导致雌性排出胚胎。相反,研究人员必须通过直肠进入雌性,然后用针穿过子宫壁进入子宫。

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  2023年9月24日,他们成功地在麻醉的柯拉身上进行了植入。下一步是——或者应该是——等待柯拉分娩前的16个月的妊娠期。但事实并非如此。2023年11月22日,欧万去世,11月25日,库拉也去世了。这两个地方都被突如其来的降雨和洪水夺去了生命,这些降雨和洪水挖掘出了保存完好的梭状芽孢杆菌孢子,感染并杀死了动物。不幸的是,犀牛消失了,但实验却没有。对Curra的尸检发现,她的子宫里有一个70天大、6.4厘米(2.5英寸)的男性胚胎。

  希尔德布兰特说:“这个小婴儿真是个奇迹。”“不幸的是,人类对失去它负有责任,因为气候变化产生了太多的降雨,导致了泥石流;它们释放出了100岁的细菌。”

  尽管人类的掠夺和胚胎的丢失,希尔德布兰特和生物救援小组的其他成员都期待着其他的奇迹。在今年年底之前,他们计划将北方白犀牛的胚胎植入两只名为阿米特和戴利的南方白犀牛代孕体内。如果能生产出可存活的幼崽,将会进行更多这样的植入——很可能不会使北方白犀牛物种恢复到完全的野生生存能力,但至少会给它一个生存的立足点。

  “先进的科学,”希尔德布兰特说,“可以帮助创造一个可以引进并开始自我繁殖的种群。这是恢复生态系统的蓝图。”

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