找回密码
 注册新帐号

QQ登录

只需一步,快速开始

[成果分享]

世界首例体细胞克隆猴在中国诞生引轰动,其背后究竟有何意义

曹娉 发表于 2018-1-29 16:08 |查看: 25952|回复: 0|显示全部楼层 |阅读模式
来源:新京报
转载仅作分享

昨天,由中科院上海神经科学研究所孙强、蒲慕明领导的研究团队在世界顶尖生物学术刊物《细胞》(Cell)杂志以封面文章的形式发布了题为“Cloning of Macaque Monkeys by Somatic Cell Nuclear Transfer”的重要成果。中科院神经科学研究所团队突破了体细胞克隆猴的世界难题!
去年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴“中中”在中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心的非人灵长类平台诞生, 12月5日第二个克隆猴“华华”诞生。


自1997年克隆羊“多莉”问世以来,20余年间,科学家利用体细胞核移植技术对20余种动物(包括小鼠、狗、牛、兔、骡子、马、鹿等)相继成功实现克隆。详见列表:
通过核移植克隆成功的哺乳动物。图片内容引自:Rodriguez-Osorio, N., Urrego, R., Cibelli, J. B., Eilertsen, K., & Memili, E. (2012). Reprogramming mammalian somatic cells. Theriogenology, 78(9), 1869-1886.

这个实验成功后,立刻就在全球引发了轰动,海外各大媒体争相报道。体细胞克隆猴的成功意味着今后可以获取大批量相同遗传背景的克隆猴,用于某些疾病模型的建立以及药物筛选,最终为人类健康做出贡献。该研究意义重大。《大西洋月刊》援引得克萨斯圣安东尼奥分校的生物学家克里斯托弗·纳瓦拉的表述,称克隆猴可能对某些疾病的研究非常有用,可以立即在幼猴身上研究儿童疾病。

不过,对老年痴呆症或帕金森病等的研究恐怕还得等上几十年。中中和华华所属的猕猴种类通常可以活到25到30岁。

海外网友们也不甘寂寞地纷纷前来围观。

哲学问题:如果克隆奥巴马,克隆体可以去竞选美国总统吗?

准备迎接《猩球崛起》。

谁曾知道从克隆羊到克隆猴要花22年?克隆真的很难。


特朗普愿意捐献他自己的细胞。


看来,不少人对克隆总统都饶有兴趣。或者说,不少人会问:克隆猴都成功了,克隆人还远吗?

对此,《纽约时报》给出的回答称大家杞人忧天了——《是的,中国克隆了猴子,但这不代表你就是下一个》


《纽约时报》为何这么说?带着疑问,我们一起来往下看。

━━━━━
克隆猴在伦理问题上是怎么处理的?

昨天,新京报记者专访了项目负责人、中科院神经所非人灵长类研究平台主任孙强,了解了这次克隆实验的一些细节,并探讨了动物实验的伦理问题。

新京报:灵长类动物是人类的近亲,但是灵长类动物有很多,为何选择猕猴做实验?

孙强:因为猕猴属的食蟹猴和恒河猴是最常用的非人灵长类实验动物。

新京报:听说你们用的并不是成年的猴子,而是胚胎上摘取的组织,胚胎发育几个月了?

孙强:我们选择的不是胚胎,而是流产的胎猴组织。这是有区别的。组织来源的流产胎猴约60日龄。

新京报:你们选择哪里的体细胞?细胞分化是否完全?

孙强:我们选择的是胎猴的成纤维细胞,是一种分化的体细胞。


新京报:胚胎细胞和体细胞有什么区别,为什么体细胞不能再发育成个体?

孙强:胚胎细胞具有发育的全能性,但是数量有限。体细胞都执行特定功能,就是完全分化了,没有发育的全能性。再变成全能细胞,需要体外培养增殖。二者的胚胎构建方式不一样,胚胎细胞是自然受精形成的,体细胞要成为胚胎,就要进行核移植。

新京报:体细胞克隆的一般过程是什么?

孙强:需要把卵母细胞去核,然后将体细胞注入去核卵母细胞中,并融合激活,体外培养成克隆胚胎,然后移植到代孕的受体母猴子宫中,发育完全后,成为克隆后代。

新京报:灵长类克隆有哪些难点?

孙强:我之前也介绍过了,去核难度大,克隆胚胎发育率低等。

新京报:灵长类克隆有何意义?

孙强:简单来说,就是可为生物和医学研究及新药研发提供在进化上与人类更接近的动物模型,且解决了灵长类繁殖周期长和个体差异大的问题。

新京报:克隆灵长类动物,并为人类研究提供,是否存在伦理困境?

孙强:我们严格按照实验动物伦理规章开展相关研究,同时该技术的建立,为将来以猴为主要模型的研究动物数量使用极大减少。

━━━━━
克隆猴有几道坎要过?

孙强介绍,克隆猴之所以这么多年没有成功主要有三个难点。

一是细胞核不易识别,“去核”难度大。作为受体的卵细胞,必须先把细胞核“摘除”,才能容纳体细胞的细胞核,重新构建细胞。但是,猴的卵细胞核去核难度非常大。比较小鼠卵母细胞和食蟹猴(猕猴一种)卵母细胞,可以看出,小鼠卵母细胞的细胞核占比非常大,很容易去除;而食蟹猴卵母细胞的细胞核则占比非常小,非常难操作。

二是卵细胞容易提前激活。卵细胞处于休眠状态,要继续发育都需要激活,然后才能发育。自然受精的情况下,卵细胞在受精的同时就会被激活。而体细胞克隆,需要外界的刺激才能激活。因此,“唤醒”的时机要求非常精准。但是,使用传统方式,猴的卵细胞很容易被提前“唤醒”,往往导致克隆“程序”无法正常启动。

三是体细胞克隆胚胎的发育效率低。孙强给的数据显示,猴子的囊胚发育率(受精卵发育一段时间才能叫囊胚)远低牛、老鼠、猪等,优质囊胚率更低。受精卵着床后,很容易早产或流产。2004年,新加坡国立大学做的实验,7个胚胎,60天内全部流产。

━━━━━
研究可促老年痴呆症治疗?
中科院院士、神经科学研究所所长、脑科学与智能技术卓越创新中心主任蒲慕明说,体细胞克隆猴构建成功的意义首先是证明了猕猴可以用体细胞来克隆。

“猕猴可以成为真正有用的动物模型。体细胞克隆猴的重要性在于能在一年内产生大批遗传背景相同的模型猴。复杂和精准的基因编辑可以在体外培养的细胞进行,然后用核移植方法产生基因型完全相同的大批胚胎。”蒲慕明说,“用母猴载体怀孕出生一批基因编辑和遗传背景相同的猴群。这是制作脑科学研究和人类疾病动物模型的关键技术。”

此外,他还介绍,克隆猴可以减少个体间差异对实验的干扰,大大减少实验动物使用数量。

使用体细胞在体外有效地做基因编辑,准确地筛选基因型相同的体细胞,然后用核移植方法产生基因型完全相同的大批胚胎,

据神经所专家介绍,目前绝大多数脑疾病之所以不能有效治疗,主要的原因之一是研发药物通用的小鼠模型和人类相差甚远,研发出的药物在人体检测时大都无效或有副作用。体细胞克隆猴的成功,将推动我国率先发展出基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链,促进针对阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病,以及免疫缺陷、肿瘤、代谢性疾病的新药研发进程。

▲世界首例体细胞克隆猴在中国诞生!动画揭有何意义。新京报动新闻出品

━━━━━
克隆猴诞生了,克隆人还远吗?

对此,《纽约时报》的说法还是有道理的,下一个被克隆的,的确不会是你(我们人类)。

首先,克隆灵长类动物是一个效率低下的活儿,成功率并不高。

此次孙强团队将雌性猴子的胎儿细胞作为体细胞,构建出了109个早期胚胎,其中79个胚胎在实验室中存活下来,并被转移到21只雌性猴子的子宫里。

其中6只代孕猴妈妈怀孕,但最后只有两只顺利出生,技术成功率大约为30%,灵长类的繁殖成功率为5%左右。


其次,成年细胞的克隆并不容易。

科学家曾试图克隆成年细胞,但是这些尝试都失败了。年龄越大的细胞,克隆越困难,并且代孕者出现流产的可能性越大。

如果科学家想要克隆出一只成年的猴子,那么这种方法目前恐怕难以成功。

而克隆物种会不会有健康问题也是待解之谜,这让一些研究人员态度谨慎。巴斯大学的佩里(Anthony Perry)说:

“在一切都是未知数的情况下,你不会使用这种方法。如果你想建立一个疾病的遗传模型,你最不想要的就是使用一个你现在不太熟悉的模型。”


此外,老生常谈的伦理问题也是一道难以逾越的高墙。

目前,许多国家都出台相关法律,禁止克隆人类。同时,由于预算的缩减和政策的收紧,对动物的相关研究也日渐衰败。

美国黑猩猩生物医学研究有近100年的历史,而如今,他们的研究时代已经远去。

2011年,美国国立卫生研究院院长弗朗西斯·柯林斯宣布,国立卫生研究院不会使用黑猩猩进行新的生物医学研究,他说:

“我们在动物界最亲近的亲属值得特别的关注和尊重。”


人类和黑猩猩共享98%的DNA,不少灵长类动物向世界展示了他们超群的智力和丰富的社会生活,由此,生物医学科学研究机构一直强调研究的重要性。

而柯林斯博士的决定则反映了科学家对伦理问题的思考。

但实际上,穷也是一个重要因素。黑猩猩的护理成本很高,一些机构在长期的投入后发现,这并不一定是研究人类疾病的最佳模式。


2015年,美国国立卫生研究院经过多次讨论后决定退还所有的黑猩猩,当时该机构大约拥有220只黑猩猩。

同年,鱼类及野生动植物管理局将所有黑猩猩列为濒危物种,禁止个人和机构为了生物医学实验而圈养黑猩猩。

此后,政府所拥有的黑猩猩们都被陆续送往黑猩猩避难所,在那里,他们将有丰富的社会生活和广阔的户外空间。


因此,想把克隆技术应用到人类身上,恐怕还有很长的路要走。


您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册新帐号

本版积分规则

Copyright 2014-2018 小木虫学术科研第一站(xmuchong.com)All Rights Reserved.

津公网安备 12011102000110号

      

津ICP备 14003772号-3

      

跟帖评论自律管理承诺书

      

知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享3.0协议