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[中国科技新跨越]克隆猴又添新成员

| 2021-01-03

  央广网北京2月9日消息(记者朱敏)据中国之声《新闻纵横》报道,过去的一年,是中国科技的高光时刻。“天鲲”试航、“嫦娥”奔月、北斗组网、水陆两栖飞机水上首飞、克隆猴石破天惊……都是科技C位担当。中国之声春节特别策划《中国科技新跨越》,今天推出《克隆猴又添新成员》。

  自从1997年“多莉羊”体细胞克隆成功后,大到马、牛和骆驼,小到实验室中的小白鼠,许多哺乳类动物的体细胞克隆也相继成功,但与人类相近的灵长类动物(猕猴)的体细胞克隆一直是没有解决的难题。中国科学院院长白春礼解释:“一个主要限制性因素是,供体细胞核在受体卵母细胞中的不完全重编程导致胚胎发育率低。同时,用作受体的卵母细胞数量有限,且非人灵长类动物胚胎操作技术尚不完善,也是影响实现非人灵长类动物体细胞克隆的重要因素。”

  近20年来,美国、中国、德国等多家科研机构都进行了不断探索和尝试,始终未能成功。这一难题首先被中国科学家突破了。2018年年初,克隆猴“中中”和“华华”诞生,引起世界关注。

  中国科学院神经科学研究所研究员孙强说:“取到(猴子的)一个卵母细胞,然后把细胞核去掉,再把体细胞跟去核的卵母细胞融合,重新构建一个胚胎,并且把这个胚胎激活,让它像早期的正常受精卵一样发育,经过卵裂、着床,最后变成个体。”

  “中中”“华华”的诞生开启了非人灵长类克隆的时代。不过,中科院神经科学研究所研究员刘真表示,“中中”和“华华”都是健康的猴子,从应用价值上来说,不如基因修饰克隆猴那么大:“我们建立体细胞克隆技术是为了能够更好地构建疾病的猴模型,‘中中’‘华华’只是用正常的体细胞得到的克隆猴,那么用基因编辑过后的体细胞能否成功得到这种克隆猴模型呢?以前还没有被证实。另外‘中中’‘华华’是用了早期流产的胎猴的体细胞得到的。那么,出生后的成体的体细胞是否也可以用来进行克隆猴的构建?这也没有被证实。”

  又经过一年的努力,2019年1月24日,中科院神经科学研究所宣布成功创建了世界首批生物节律紊乱体细胞克隆猴模型。这表明中国正式开启了批量化、标准化创建疾病克隆猴模型的新时代,实现人类疾病模型上的应用。

  研究团队首次利用CRISPR/Cas9方法,敲除了生物节律核心基因BMAL1,产生了一批节律基因缺失的猕猴。中科院神经科学研究所研究员张洪钧说,他们发现敲除猴在夜间活动明显增多,可能出现了失眠症状:“在很年轻的时候,这批猴子就出现了很突出的症状。比如,在昼夜节律上面,事实上BMAL1敲除以后导致昼夜节律的异常,晚上的活动增多,睡眠总体时间缩短了25%。”

  在此基础上,研究人员采集了一只睡眠紊乱症状最明显的基因敲除猕猴的体细胞,通过克隆技术,获得了五只BMAL1基因敲除的克隆猴。中科院神经科学研究所所长蒲慕明形象地将这一过程解释为“拔毛变猴”。蒲慕明说:“这些猴子的体细胞来源于一只猴子,经过基因编辑之后,得到生物钟紊乱的各种症状,我们就把那只猴子拿来做体细胞克隆供体,每一个细胞里面基因都是一样的,所以就可以做出一批克隆猴。我们做个最好的比喻就是,孙悟空身上拔毛之后,出来一批孙悟空,像神话一样的道理。”

  这批表现出节律紊乱的克隆猴模型将用于睡眠障碍、抑郁症等重大疾病治疗和药物研发,有助于缩短药物研发周期,提高新药研发效率,加快我国新药创制与研发的进程。蒲慕明表示,它还为脑认知功能研究、重大疾病早期诊断与干预迈出重要一步。“在基础研究里面还有一个研究方向是做脑图谱,就是把大脑的网络全部解析清楚。做这个将来也要用克隆猴,因为它遗传背景是一样,得到这个数据可以整合分析。所以脑图谱的绘制也因为有克隆猴的技术,可以大大地推进。”蒲慕明说。

  “中中”“华华”的诞生标志着非人灵长类克隆时代的到来,而这批生物节律紊乱克隆猴的出现意味着中国在非人灵长类模型制备技术上的领先,将促进中国整体科研实力提升,也是神经科学研究走向世界前列的历史机遇。

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