【科學講堂】移植人類細胞 研究細胞運作
大家可能已在小說和電影中聽說過由多種生物拼湊而成的合成生物，在現實中，研究人員亦正在嘗試把人類和其他動物的腦細胞連接起來。這方面現在的研究進展如何？這樣的研究對我們有什麼幫助？今次就和各位討論一下。
觀察神經發展 嘗試培植器官
把人類細胞加進動物之中，聽來好像有點嚇人，但其實對我們來說，並不是完全新穎的想法。癌症研究人員在很久以前，就已開始將人類的腫瘤細胞移植到老鼠身上，以求對腫瘤有更深的認識。早在1980年代，亦有研究人員把人類的免疫系統移植到老鼠之中，好讓我們能更仔細研究免疫系統，找出應付愛滋病的療法。
以老鼠研究 最折衷可行
這兩個例子雖然並不新鮮，但已指出我們為什麼要將人體的細胞轉移到其他動物身上，就是為了可以更深入、更清楚地觀察人體不同系統的運作。其中，要觀察腦神經在活體中的成長與發展，就很難在人體之上進行，而利用老鼠作這方面的研究，看來是可行的折衷辦法。
將人類和動物的細胞放在一起共同成長，更可能幫助開發出新的方法，運用動物培育出可移植到人體的器官，解決相關病人長期等候器官移植的問題。近年把基因改變過的豬腎臟移植到病人身上的案例，也是這方面的嘗試。
在過去的幾年，比利時生物學家Pierre Vanderhaeghen跟Vincent Bonin就先將人類胚胎幹細胞發展成神經元，然後再移植到新生老鼠的大腦皮層。一般來說，人類的神經元成長需要6個月到12個月，但老鼠的就只需要5個星期。移植到老鼠的身上以後，人類神經元成熟的時間還是一樣，指出神經元成長的過程可能已經受基因決定，並不太受環境影響。
討論道德倫理 深思移植數量
科學家們更加發現，這些人類神經元不僅能夠在老鼠的皮層中正常發展，還可以與其他神經元適度連接，跟老鼠的其他視覺神經元一樣對視覺刺激作出反應。循着這個方向，研究人員可能在未來開發出相關的方法，修補腦袋受傷的部分。
科學家們更將研究的方向延伸向阿茲海默症：研究人員也將健康的人類神經元移植到有阿茲海默症傾向的老鼠腦袋之中，結果發現這些人類的神經元也受到影響而慢慢退化；反觀老鼠本身的神經元卻能夠存活下來，反映出人類的神經元特別受老年痴呆症影響。這樣的實驗也容許科學家們直接觀察人類的神經元是如何在活體中退化。
這類的實驗和研究，也引發了大家對相關道德議題的討論。神經元作為腦部的一部分，不少人都視之為人類跟其他動物大不相同的地方；把人類的神經元移植到其他動物之上，比起移植人體的腫瘤細胞，更容易讓大衆聯想起將人類與動物拼湊成合成生物的實驗。
例如有學者提出，接受了人類神經元的動物，會否因此在認知上發生改變？牠們會否因此面對更多相關的病症（例如情緒病）？負責實驗的研究人員暫時還沒有觀察到這些改變。誠然，現在移植的人類細胞數量相對較少，應該不會出現太大的改變，但到了哪個地步我們要更小心留意這個問題，將會是我們需要繼續深思的。
把人類細胞移植到動物之上，為我們提供了新的方法去了解大自然的奧祕。希望在不遠的未來，我們能從中開發出更多造福人群的技術。
◆ 杜子航 教育工作者
早年學習理工科目，一直致力推動科學教育與科普工作，近年開始關注電腦發展對社會的影響。
