从“孙大圣拔毫毛”到世界首个体细胞克隆猴

2018-01-25 02:02 中国新闻网

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来源标题:从“孙大圣拔毫毛”到世界首个体细胞克隆猴

“孙悟空拔一把毫毛,丢在口中嚼碎,望空喷去,叫一声:‘变!’即变做三二百个小猴”。这一场景出自中国古典名著《西游记》,并通过影视作品深入人心。

同样姓“孙”,时隔千年,中国科学院神经科学研究所非人灵长类研究平台主任孙强及其团队的最新成果实现了这个场景。1月25日,顶尖学术期刊《细胞》以封面文章在线发表了他们的成果:成功培育全球首个体细胞克隆猴。

体细胞与胚胎细胞相比,后者虽然具有发育全能性即“一个受精卵可以变成一个个体”,但数量有限。而体细胞可以在体外培养增值,一旦技术成熟,“可以生出无限个克隆猴”。

“另一方面,在胚胎细胞做编辑,还有许多问题尚未解决。”中国科学院院士、中国科学院神经科学研究所所长蒲慕明对中新网记者说。科学家们在2000年虽已实现胚胎细胞克隆猕猴,但体细胞克隆猕猴迟迟未被攻克。2014年中国科学院脑科学与智能技术卓越中心成立,中国科学家立下目标:到2020年时培育出首个体细胞克隆猴。

他们提前完成这一目标,先后于2017年11月27日、2017年12月5日培育两个体细胞克隆猴,分别命名为“中中”和“华华”。孙强透露,顺利的话,第三个体细胞克隆猴“梦梦”将在本月底出生。

孙强向记者简要介绍了培育体细胞克隆猴的步骤。首先是“胚胎构建”,即通过核移植获取早期发育胚胎。由于猴卵母细胞不透光,且核移植过程对胚胎损伤较大,对科学家取核水平提出极高要求。

《细胞》刊发文章第一作者、中国科学院神经科学研究所非人灵长类研究平台博士后刘真告诉中新网记者,通过“千锤百炼”,他能够在10秒以内从卵母细胞中取出细胞核,然后将体细胞注入去核卵母细胞。

第二步是“外加刺激”,也就是模拟受精过程;第三步是启动核基因组。“既要让克隆胚胎被顺利激活,还能让其正常发育。”孙强通俗解释说。

然而他们发现,克隆胚胎发育较差,两个关键数字“囊胚发育率”和“囊胚优质率”均较低。这也是包括美国俄勒冈灵长类研究中心、新加坡国立大学、日本志贺医科大学等科研团队在培育体细胞克隆猴时未能翻过的“坎”。

“我们经历的各种失败就不讲了。”孙强苦笑着说,幸运的是他们最终选定了两个激活条件,特别是在阅读大量文献以后把一种酶注入克隆胚胎。2016年“奇迹”出现了,囊胚发育率从13%提升到45%,囊胚优质率从0跃升到29%。

研究团队由此马不停蹄地工作,一组数据显示,他们用127个卵母细胞获得109个重构胚胎,胚胎移植79个,移植到21个受体里,有6个受体怀孕,最终出生2个且全部存活。“关键是要看到我们的供体猴数是6只,也就是说成功率超过30%,并且我们还有提升空间。”孙强兴奋地说。

从拍摄于1月23日的视频来看,“中中”和“华华”表现得很活泼,特别是较早出生的“中中”已经开始磨牙。不过,科学家提醒仅从个例还难以判断这种体细胞克隆的方法对健康产生何种影响。

无论如何,中国科学家率先攻克与人类相近的非人灵长类动物的体细胞克隆难题。研究团队绘制了一幅图案,画面右上方是“美猴王”孙悟空拔毫毛,轻轻一吹,数只“一模一样”的小猴跃然纸上。

这些克隆猴到底有什么用?莫非是效仿孙悟空变出的小猴“喊打喊杀”?打破非人灵长类动物克隆障碍,下一步会否触及克隆人的敏感地带?

面对记者提出的一连串问题,蒲慕明强调,体细胞克隆猴的主要目标也是唯一目标“就是为人类健康医疗服务”。他举例说,中国可以成为世界非人灵长类动物模型的主要研发基地和产业链,大力推进脑科学前沿基础研究。

中国科学院院长白春礼指出,当前很多神经精神疾病不能得到有效治疗的一个重要原因是,药物研发通常使用的小鼠模型和人类相差甚远,在小鼠模型上花费巨大资源筛选到的候选药物用在病人身上大都无效或有不可接受的副作用。

成功实现体细胞克隆猴及未来创建基于体细胞克隆猴的疾病模型,就将有效缩短药物研发周期,提高药物研发成功率,向阿尔茨海默症、自闭症、免疫缺陷、肿瘤等疾病发起强有力的冲击。

如今,这支不到20人的科学家团队依然坚守在一个偏僻小岛,尝试用更尖端的方法提高囊胚发育率和优质率。灵长类全脑介观神经联接图谱国际大科学计划即将启动,他们已迫不及待。

责任编辑:岳崎(QN0012)

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