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克隆猴“病”了,人類的“病”能否借此治好?
《西游記》中的這個(gè)場(chǎng)景讓人印象深刻:孫悟空拔幾根毫毛輕輕一吹,就能變出無數(shù)小猴子。
這種“猴毛分身”的神話情節(jié)已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí):2018年1月,隨著人類克隆技術(shù)的進(jìn)步,世界首例體細(xì)胞核移植克隆猴“中中”“華華”誕生。
這一成果的發(fā)布被認(rèn)為標(biāo)志著非人靈長(zhǎng)類克隆時(shí)代的到來。需要注意的是,克隆猴最大的意義之一在于科學(xué)家可以批量制造遺傳背景一致的基因編輯猴,從而為人類重大疾病診斷與干預(yù)提供動(dòng)物模型。而“中中”和“華華”都是野生型的猴子,從應(yīng)用價(jià)值上來說,不如基因編輯的猴子那么大。
如今這一研究再往前走了一步——這一次,中國(guó)科學(xué)家真正利用體細(xì)胞核移植技術(shù),制造出5只有“病”的基因編輯猴子。
中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員孫強(qiáng)、劉真和張洪鈞帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì),經(jīng)過兩年努力,成功構(gòu)建了世界首批核心節(jié)律基因BMAL1敲除獼猴模型。該成果1月24日以兩篇系列論文的形式,在線發(fā)表在中國(guó)頂級(jí)綜合性英文學(xué)術(shù)期刊《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》上。
按照研究團(tuán)隊(duì)的說法,此次實(shí)驗(yàn)的基因敲除非常成功,敲除節(jié)律基因BMAL1的實(shí)驗(yàn)猴表現(xiàn)出了明顯的節(jié)律紊亂、睡眠障礙與精神問題。然后,利用其中節(jié)律紊亂表型最明顯的基因編輯猴的體細(xì)胞,制備出了5只基因敲除的克隆猴,這在很大程度上打消了人們?cè)诳寺⌒噬系膿?dān)憂。
可以說,克隆基因編輯猴技術(shù)由此從理論層面邁向了實(shí)踐層面,鑒于目前克隆技術(shù)是制備遺傳背景一致的基因編輯猴的最佳手段,而作為全球暫時(shí)唯一掌握克隆猴技術(shù)的中國(guó),有望在未來的神經(jīng)科學(xué)研究中搶先一步。
當(dāng)然,之所以如此大費(fèi)周章構(gòu)建基因敲除猴,研究者最期望的就是在這些猴身上觀察到節(jié)律紊亂患者中精神性疾病的類似癥狀,這些才是非人靈長(zhǎng)類較之小鼠等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的真正優(yōu)勢(shì)。
這項(xiàng)研究將生物節(jié)律與睡眠問題、精神疾病、免疫炎癥反應(yīng)、早衰等重大疾病聯(lián)系起來,既可為研究這些疾病的機(jī)制和開發(fā)治療手段提供實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,有利于尋求?duì)人類節(jié)律紊亂等疾病的更精準(zhǔn)有效的干預(yù)方法。
研究人員認(rèn)為,節(jié)律紊亂往往伴隨著神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生,神經(jīng)退行性疾病患者往往會(huì)遭受各種各樣的睡眠問題,包括失眠、睡眠中斷、日間過度嗜睡,繼而出現(xiàn)睡夢(mèng)中運(yùn)動(dòng),白天與人交流出現(xiàn)障礙等。但在之前,人們一直不太清楚這些究竟是睡眠紊亂的直接后果,還是長(zhǎng)期失眠或服藥的副作用。
從此次研究可以看到,猴子表現(xiàn)出怕人、避免與人對(duì)視等表型,而這在以前在小鼠身上是很難探測(cè)到的。
研究人員在血液檢測(cè)中發(fā)現(xiàn),與壓力應(yīng)激相關(guān)的皮質(zhì)醇在敲除猴的血液中一直處于高水平,這讓他們聯(lián)想到,敲除猴在與人接觸時(shí)極度緊張的反應(yīng)。當(dāng)有人靠近敲除猴時(shí),它會(huì)雙手抱住頭部,蜷縮在角落里,不敢活動(dòng)。如果將敲除猴放入一個(gè)新環(huán)境中,它也不能很快地適應(yīng),不敢像正常猴那樣在環(huán)境中自由探索。
研究人員給猴子們做了一個(gè)經(jīng)典的聽覺刺激實(shí)驗(yàn),在給出的一連串規(guī)律的聲音中隨機(jī)插入特殊的聲音,記錄猴子聽到聲音時(shí)的腦電,發(fā)現(xiàn)敲除猴大腦在識(shí)別和反應(yīng)這些特殊事件的能力上不如正常猴,這與精神分裂患者的情況類似。
這也意味著,非人靈長(zhǎng)類的節(jié)律紊亂模型有望給節(jié)律研究帶來新的突破。
克隆猴“病”了,人類的“病”能否借此治好?我們期待那一天。
編輯:張同天
關(guān)鍵詞:克隆 基因 節(jié)律 敲除 人類