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美国已偃旗息鼓4166am金沙,第一只克隆猴诞生

日期:2019-11-05编辑作者:中国古代

2000年1月14日,有报道称一只克隆猕猴在美国诞生。这是美国俄勒冈地区灵长类动物研究中心的研究成果,发表在世界着名的《科学》杂志上。这样标志着全世界第一次成功地克隆灵长类动物——在基因上与人类最接近的动物。

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澎湃新闻记者 贺梨萍 实习生 杨雪萍

根据孙强的介绍,克隆猴主要有三个难点。首先是细胞核不易识别,“去核”难度大。其次,克隆过程中,体细胞的细胞核进入卵细胞时,需先“唤醒”卵细胞,然后才启动一系列发育“程序”,但卵细胞容易提前激活。最后,体细胞克隆胚胎的发育效率低,绝大多数克隆胚胎都难以正常发育,往往胎死腹中。

克隆灵长类动物的研究为人类健康作出贡献的同时,也再次引起人们对于克隆人的担忧和猜测。

为何灵长类动物的克隆会更难?江苏省异种移植重点实验室主任、“千人计划”学者戴一凡表示,“不同物种之间卵子成熟、胚胎发育条件都不一样,灵长类取卵的成本很高,不能做很多试验摸条件。”他同时表示,“只要测试很多不同的条件或找到最佳条件,克隆猴的出现也是迟早的事。”戴一凡正在研究克隆猪作为异体器官供体来源,他此前在PPL治疗公司工作,该公司拥有非常辉煌的过往,曾资助多莉羊的克隆实验,并与英国爱丁堡Roslin研究所共同克隆出多莉羊。

不过,在季维智看来,经费、甚至猴子资源都不是美国近十几年来在克隆猴方面遇冷的根本原因。“这些有一定影响,但关键是美国的兴奋点没有放在克隆上面了,而是转向了基因编辑等其他领域。”

“中中”和“华华”诞生的垫脚石

这只名叫Tetra的克隆猴,其克隆方法同第一只克隆羊多莉的诞生完全不同。克隆猴采用了胚胎分裂的办法。研究人员反复实验13次,通过各种方法把107个猴胚胎分裂成368个胚胎,结果有4个发育成熟但胎死腹中,只有Tetra在胚胎分裂157天之后幸运地降生。预计今年5月还有4只怀孕的母猴将生下自己的克隆宝宝。研究中心的杰拉德·斯卡腾博士说,这些克隆猴将用于人类糖尿病和帕金森氏病的研究,为人类的健康贡献。“由于它们的基因完全一样,因此对药物的反应也将一样,这将大大简化实验过程。”

在这项研究中,研究人员设计了两组实验:一组是利用胎儿纤维组织母细胞,作为融合细胞的细胞核来源,这些细胞来自流产幼猴的组织;另一组实验,利用成年猴子的卵丘细胞作为融合细胞的细胞核来源。

“克隆猴”技术难点

1997年2月,英国Roslin研究所伊恩•维尔穆特教授率领的团队在顶级学术期刊《自然》公布了“多莉”羊的诞生。这只实际上出生于1996年5月的首例体细胞克隆哺乳动物自此成为动物界的“明星”,也彻底颠覆了人类对生殖发育经典理论的认识。

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“这项成果将不仅为动物研究带来革命性的变化,还会促进人类疾病治疗新方案的开发。”

根据孙强的介绍,克隆猴主要有三个难点。首先是细胞核不易识别,“去核”难度大。其次,克隆过程中,体细胞的细胞核进入卵细胞时,需先“唤醒”卵细胞,然后才启动一系列发育“程序”,但卵细胞容易提前激活。最后,体细胞克隆胚胎的发育效率低,绝大多数克隆胚胎都难以正常发育,往往胎死腹中。

对于此次克隆猴的成功,未曾走出国门留学、自称“土鳖一代”的孙强率领的团队毫无疑问是功臣,其中诸多媒体争相报道的即是论文第一作者刘真博士耗时3年训练的快速“去核”、“注核”的本事。

事实上,这期间也有很多学者曾尝试克隆与人类更加接近的非人灵长类动物。1999年,俄勒冈国立灵长类研究中心Gerald Schatten教授成功地用胚胎分裂的方式克隆出一只恒河猴,但由于并未运用体细胞核移植技术,所以并未引起广泛关注。除此之外,俄勒冈美国国家灵长类中心Shoukhrat Mitalipov教授、匹兹堡大学Calvin Simerly等人也尝试用体细胞核移植技术克隆非人灵长类动物,均未成功。

1997年2月,英国Roslin研究所伊恩 维尔穆特(Ian Wilmut)教授率领的团队在顶级学术期刊《自然》公布了“多莉”羊的诞生。这只实际上出生于1996年5月的首例体细胞克隆哺乳动物自此成为动物界的“明星”,也彻底颠覆了人类对生殖发育经典理论的认识。

克服表观遗传修饰障碍的转机出现在2014年。华裔科学家、美国哈佛医学院教授张毅实验室的研究发现,在体细胞核移植实验中,组蛋白H3K9me3的修饰所介导的转录沉默是阻挡细胞重编程进行的“屏障”,加入去甲基化酶Kdm4d就可以使得重编程效率大大增加。

“这项成果将不仅为动物研究带来革命性的变化,还会促进人类疾病治疗新方案的开发。”《细胞》杂志主编Emilie Marcus告诉《知识分子》。

2010年,米塔利波夫率领团队更是成功移植了克隆猴胚胎,但胚胎发育至81天,以流产告终。这也是在孙强团队完成克隆之前,全球离实现克隆猴距离最近的一项研究。

体细胞重编程的难以控制,使得动物克隆效率极为低下,长期停留在1%以下的水平。

“Tetra”猴的克隆技术简图,图片来自crystalinks.com

季维智是灵长类动物研究领域的权威,现任昆明理工大学灵长类转化医学院院长。上世纪90年代末,季维智在全球最顶级的非人灵长类研究机构——美国俄勒冈国家灵长类研究中心做访问学者。

不过,在季维智看来,经费、甚至猴子资源都不是美国近十几年来在克隆猴方面遇冷的根本原因。“这些有一定影响,但关键是美国的兴奋点没有放在克隆上面了,而是转向了基因编辑等其他领域。”

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对于此次克隆猴的成功,未曾走出国门留学、自称“土鳖一代”的孙强率领的团队毫无疑问是功臣,其中诸多媒体争相报道的即是论文第一作者刘真博士耗时3年训练的快速“去核”、“注核”的本事。

由此看来,“中中”和“华华”的诞生实际上并不是单个实验室的成果,更像是克隆领域近几年发展的一项集成。高绍荣在点评该成果时也表示,“离不开科学家们长期以来对克隆胚胎重编程机制的研究”。也正是基于科学家近年来的突破性进展,季维智才认为,“克隆猴确实只是一个时间问题了。”

“中中”和“华华”的问世有哪些意义

“多莉”诞生至今已有超过20种哺乳动物实现克隆,其技术均为体细胞核移植(Somatic Cell Nuclear Transfer,简称“SCNT”)。该技术原理并不复杂,研究人员将一种体细胞培养后注入去除遗传物质的卵子,通过人工方法激活后再移植到代孕母体发育成个体。

值得一提的是,在中国首创“克隆猴”之际,外界会联想到该领域曾经的领跑者美国——为何美国没能成功?答案是,2000年之后,美国科学界对克隆猴由“雄心勃勃”转为近乎“偃旗息鼓”。分水岭之一是美国匹兹堡大学Gerald Schatten教授彼时的结论:基于“多莉”的克隆技术实现克隆猴是“行不通的”。 Schatten此前经过6年尝试,其团队使用了724个猴卵,只培育出33个胚胎,最终无一成活。

中科院神经所率先克隆出两只猴:“中中”,图片来自神经所

美国“克隆猴”逐渐偃旗息鼓,并将研究的重心转向以CRISPR/Cas9为代表的基因编辑技术,但大洋彼岸的中国科学家却没有停下脚步。“一个是实验经费的问题,另一个是集中精力的问题,所以由中国创造了目前这个结果是很自然的。”季维智表示。

该项成果历时5年,相关论文则于1月25日以封面文章的形式被《细胞》杂志。罕见的是,论文从投稿到接收甚至历时不到一个月。这或许一定程度上反映了蒲慕明等人希望在世界范围内占据“克隆猴”优势的急切,“中国只比国外领先一年”,蒲慕明如此提及。

体细胞核移植技术克隆出猕猴,图片来自Cell

蒲慕明提到刘真时表示,“体细胞核移植技术流程非常关键,操作越快,卵细胞受损就会越小,刘博士在这方面做的很出色。刘真可能在10秒之内对卵母细胞进行细胞去核操作,在15秒之内将体细胞注入到卵母细胞当中。”在蒲慕明和孙强的眼里,就细胞“去核”、“注核”技术,刘真是当之无愧的“世界冠军”。

而克隆的核心在于,如何让已经高度分化的体细胞重新变回分化前的状态,这种类似“时光逆转”的反自然过程被称为“重编程”。季维智提到,“克隆难点就在于体细胞,科学家要解决的一个基本的科学问题就是,如何把高度分化的细胞变成多能性,具备像精子一样的功能。”

同济大学医学院教授、“千人计划”学者孙毅亦表示,“长远来看,灵长类动物做疾病模型优势巨大,目前很多疾病的分析方法还没有完全在灵长类模型上成熟应用,不过这也是时间和经费的问题。研究灵长类和研究人类有很多相似性,由于能收割猴的组织直接分析,从而会协助和建立无创或微创方法用于临床,意义重大。”2017年,孙毅同昆明理工大学季维智院士、陈永昌教授合作,在《细胞》杂志发表利用TALEN技术,构建瑞特综合征的食蟹猴模型。

体细胞重编程的难以控制,使得动物克隆效率极为低下,长期停留在1%以下的水平。

此番克隆猴的出现,会在全球范围内再次刮起一场克隆巅峰吗?答案拭目以待。不过,蒲慕明在成果发布之际曾提到,“基因编辑在胚胎克隆上有很多问题无法解决,比如脱靶等。但在体细胞克隆上进行基因编辑时,这些问题都比较容易解决。”

非人灵长类体细胞克隆历史,图片来源:孙强

此番克隆猴的出现,会在全球范围内再次刮起一场克隆巅峰吗?答案拭目以待。不过,蒲慕明在成果发布之际曾提到,“基因编辑在胚胎克隆上有很多问题无法解决,比如脱靶等。但在体细胞克隆上进行基因编辑时,这些问题都比较容易解决。”

“多莉”诞生22年之后,和人类最为接近的灵长类动物食蟹猴的克隆体诞生。这一次,突破性成果发生地是中国。中国科学院神经科学研究所孙强、蒲慕明领导的研究团队为最先诞生的这两只克隆猴取名为“中中”和“华华”。

但是,此次神经所的工作系通过体细胞核移植技术克隆猴子,难度更大。为建立体细胞核移植技术的流程,快速以及精准地从卵细胞中取出细胞核,并促使体细胞与去核的卵母细胞融合,论文的第一作者刘真博士花了3年时间练习以及优化该流程。最终在表观因子的刺激下,重新激活被抑制的基因,大大提高了胚胎发育的效率和代孕母猴成功怀孕的比例。

中国科学院院士季维智在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)采访时同样表示,“克隆猴的出现确实只是一个时间题。”

“Schatten当时用体细胞克隆,他认为胚胎发育超越不了八细胞期。”季维智也同样表示,“实际上,我们在2007年就把这个观点否定掉了,我们当时就发现是可以达到囊胚阶段的。并且还证明了,跟正常的胚胎相比,克隆胚胎在八细胞期和二细胞期的时候确实是有很高的DNA甲基化水平。”该项研究由季维智和中科院动物所周琪团队合作完成,也是首次证明了克隆胚胎的甲基化水平异常。

责编| 陈晓雪

但实际上,胚胎分裂方式并不是真正意义上的的体细胞克隆,因此也未引起过多关注。

中国此番获得全球首例克隆猴,被称为“弯道超车”。

克隆猴的简易流程图,图片来自Cell

该项成果历时5年,相关论文则于1月25日以封面文章的形式被《细胞》杂志。罕见的是,论文从投稿到接收甚至历时不到一个月。这或许一定程度上反映了蒲慕明等人希望在世界范围内占据“克隆猴”优势的急切,“中国只比国外领先一年”,蒲慕明如此提及。

在孙强团队的研究中,团队最终利用猴胎儿成纤维细胞进行核移植。最终将79枚克隆胚胎移植入21只代孕母猴中,最终4只代孕成功的母猴有两只流产,剩下两只正常怀孕超过140天,然后通过剖腹产手段获得两只存活的猴,即“中中”和 “华华”

原标题:中国科学家重要突破:克隆猴“中中”“华华”来了| 快讯

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蒲慕明提到刘真时表示,“体细胞核移植技术流程非常关键,操作越快,卵细胞受损就会越小,刘博士在这方面做的很出色。刘真可能在10秒之内对卵母细胞进行细胞去核操作,在15秒之内将体细胞注入到卵母细胞当中。”在蒲慕明和孙强的眼里,就细胞“去核”、“注核”技术,刘真是当之无愧的“世界冠军”。

撰文| 叶水送、吕浩然

当然,这并不是意味着“克隆猴”能够轻易完成,而是二十余年时间里久未出现进展的克隆技术在2014年终于有所突破,科学家对“克隆”的干预逐渐找到方向,一定程度上提高了克隆效率。

“多莉”诞生至今已有超过20种哺乳动物实现克隆,其技术均为体细胞核移植(Somatic Cell Nuclear Transfer,简称“SCNT”)。该技术原理并不复杂,研究人员将一种体细胞培养后注入去除遗传物质的卵子,通过人工方法激活后再移植到代孕母体发育成个体。

——《细胞》杂志主编Emilie Marcus

早在2007年,米塔利波夫团队在《自然》发表成果:利用细胞核转移技术,成功用猴子皮肤细胞克隆出胚胎,并提取出两个干细胞系。这是人类首次以体细胞克隆的方式获得灵长类胚胎。

赖良学提及,Schatten在2000年左右提出的基于“多莉”的克隆技术实现克隆猴是“行不通的”,这无疑是给美国克隆研究“泼了冷水”。

1月25日,《细胞》杂志不同寻常地提前公布了这一重磅研究。

长期从事克隆研究的中国科学院广州生物医药与健康研究员、世界首例基因编辑克隆犬“龙龙”的培育者赖良学在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)采访时表示,“重编程是一个很复杂的过程,把细胞核放进一个卵子,这个卵子的环境是我们控制不了的。这就像我们把一个石头扔到一个大海里面,这个石头具体到了哪儿,将来流向哪里,我们是控制不了的,你也很难对它进行有效干预。”

体细胞甲基化、乙酰化实际上都是体细胞重编程过程中的表观遗传修饰障碍。无论DNA、RNA还是蛋白质,其表面均有例如甲基、乙酰基等的额外基团,这些基团就被称为“修饰”,它们受细胞状态影响,也能反过来影响细胞状态。

1997年,科学领域发生了一件大事,它既引起了科学家群体的广泛关注,同时又成为街谈巷议的话题,这就是克隆羊“多莉”的诞生。20多年过去了,科学家利用体细胞核移植技术克隆出了许多其他哺乳动物,如猪、牛、羊、猫、狗等。

“中中”和“华华”诞生的垫脚石

随后的2016年,上海同济大学的高绍荣团队也发现,联合使用去甲基化酶Kdm4b和Kdm5b能极大提高小鼠克隆胚胎的囊胚率及出生率。而早在2006年,日本理化学研究所RIKEN的Wakayama团队则发现TSA能提高小鼠克隆效率,TSA就是一种乙酰化酶抑制剂。

截至目前,已经有23种哺乳动物通过体细胞核移植的方法被成功克隆,它们有的作为动物模型用在科研中,有的则作为人类潜在的器官供体来源。越接近于人类,动物模型应用的价值越大,与此同时克隆的难度也越大。

“Schatten当时用体细胞克隆,他认为胚胎发育超越不了八细胞期(哺乳动物早期胚胎发育的一个阶段)。”季维智也同样表示,“实际上,我们在2007年就把这个观点否定掉了,我们当时就发现是可以达到囊胚阶段的。并且还证明了,跟正常的胚胎相比,克隆胚胎在八细胞期和二细胞期的时候确实是有很高的DNA甲基化水平。”该项研究由季维智和中科院动物所周琪团队合作完成,也是首次证明了克隆胚胎的甲基化水平异常。

中国科学院院士季维智在接受澎湃新闻采访时同样表示,“克隆猴的出现确实只是一个时间题。”

“体细胞核移植技术流程非常关键,操作越快,卵细胞受损就会越小,刘博士在这方面做的很出色。”中科院神经研究所所长、论文的合作者蒲慕明表示,“刘真可能在10秒之内对卵母细胞进行细胞去核操作,在15秒之内将体细胞注入到卵母细胞当中。这需要很长的练习,并非每个人都能精准且快速地操作去核、细胞融合,流程的优化极大地帮助了我们。”

由此看来,“中中”和“华华”的诞生实际上并不是单个实验室的成果,更像是克隆领域近几年发展的一项集成。高绍荣在点评该成果时也表示,“离不开科学家们长期以来对克隆胚胎重编程机制的研究”。也正是基于科学家近年来的突破性进展,季维智才认为,“克隆猴确实只是一个时间问题了。”

长期从事克隆研究的中国科学院广州生物医药与健康研究员、世界首例基因编辑克隆犬“龙龙”的培育者赖良学在接受澎湃新闻采访时表示,“重编程是一个很复杂的过程,把细胞核放进一个卵子,这个卵子的环境是我们控制不了的。这就像我们把一个石头扔到一个大海里面,这个石头具体到了哪儿,将来流向哪里,我们是控制不了的,你也很难对它进行有效干预。”

两组实验取得了不同的结果:在第一组实验中,21只代孕母猴中的6只成功怀孕,最终生下了2只健康的猴子,它们就是“中中”和“华华”;另一组研究,42只代孕母猴中有22只成功怀孕,最后也有两只猴子出生,可惜的是,它们短暂存活后死亡。

体细胞甲基化、乙酰化实际上都是体细胞重编程过程中的表观遗传修饰障碍。无论DNA、RNA还是蛋白质,其表面均有例如甲基、乙酰基等的额外基团,这些基团就被称为“修饰”,它们受细胞状态影响,也能反过来影响细胞状态。

赖良学表示,“在张毅的这项研究之前,各个实验室也都在想办法进行干预,但大都没找到关键点。”而季维智上述提到的“合适配方”指的则是,孙强团队此番在体细胞核移植体系中找到了TSA 和Kdm4d 的理想浓度组合。

在成功克隆猴之前,研究人员尝试了不同的方法,均告失败。“但只有一种方法最终奏效”,孙强表示。同时他也指出,在克隆猴子的过程中,有四个关键性的节点:胚胎构建、卵细胞激活、核基因启动、着床后发育。如何攻克这四个节点对于研究人员来说也是极大地挑战。

2000年后美国基本“偃旗息鼓”

而在米塔利波夫之前,美国的科学家在2000年时曾宣布用胚胎分裂的方式对猴进行克隆。研究人员把107个猴胚胎分裂成368个胚胎,结果有4个发育成熟但胎死腹中,只有一只在胚胎分裂157天之后幸运地降生。这只也就是曾经一度被称为首次成功克隆获得的灵长类动物“Tetra”。

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值得一提的是,在中国首创“克隆猴”之际,外界会联想到该领域曾经的领跑者美国——为何美国没能成功?答案是,2000年之后,美国科学界对克隆猴由“雄心勃勃”转为近乎 “偃旗息鼓”。分水岭之一是美国匹兹堡大学Gerald Schatten教授彼时的结论:基于“多莉”的克隆技术实现克隆猴是“行不通的”。Schatten此前经过6年尝试,其团队使用了724个猴卵,只培育出33个胚胎,最终无一成活。

但实际上,胚胎分裂方式并不是真正意义上的的体细胞克隆,因此也未引起过多关注。

早在1999年,就有科学家克隆出了灵长类动物,这是一只名为“Tetra”的克隆猴,只不过它的诞生是通过胚胎分裂的方法,即胚胎发育到8细胞时,人为地被分为2个4细胞的胚胎,再分别发育,该方法并非使用常规的动物克隆技术体细胞核移植进行,因此无论从科学意义还是实用性上,都比较受限。

赖良学提及,Schatten在2000年左右提出的基于“多莉”的克隆技术实现克隆猴是“行不通的”,这无疑是给美国克隆研究“泼了冷水”。

针对克隆猴近十几年来在美国遇冷的现象,赖良学认为,“猴子毕竟是灵长类动物,成本很高,不像其它实验一样,各种方法、技术都去试。如果一段时间试不出来,经费又用完了,很多实验室可能也就停掉了克隆实验。”

这两只克隆猴拥有一个意味深长的名字:“中中”和“华华”,象征着“中华”。目前,两只克隆猴出生时间分别为8周和6周,同普通的猴子一样,能正常地生长。

克服表观遗传修饰障碍的转机出现在2014年。华裔科学家、美国哈佛医学院教授张毅实验室的研究发现,在体细胞核移植实验中,组蛋白H3K9me3的修饰所介导的转录沉默是阻挡细胞重编程进行的“屏障”,加入去甲基化酶Kdm4d就可以使得重编程效率大大增加。

当然,这并不是意味着“克隆猴”能够轻易完成,而是二十余年时间里久未出现进展的克隆技术在2014年终于有所突破,科学家对“克隆”的干预逐渐找到方向,一定程度上提高了克隆效率。

研究显示,已分化的猴细胞核对体细胞核移植技术有抗性,因此孙强与同事在细胞核转移后,引入表观遗传调节剂,打开或关闭抑制胚胎发育的基因。他们发现,当向融合细胞中注入去甲基化酶Kdm4d的mRNA,去除组蛋白甲基化修饰,并用组蛋白去乙酰化抑制剂TSA处理细胞时,能极大地改进滋养体发育和在代孕母猴中成功怀孕的比例。

随后的2016年,上海同济大学的高绍荣团队也发现,联合使用去甲基化酶Kdm4b和Kdm5b能极大提高小鼠克隆胚胎的囊胚率及出生率。而早在2006年,日本理化学研究所RIKEN的Wakayama团队则发现TSA能提高小鼠克隆效率,TSA就是一种乙酰化酶抑制剂。

对于孙强团队的成功,季维智表示,“显微操作的时候技术熟练是条件之一,另一个成功的关键在于他们找到了体细胞去甲基化、乙酰化的合适配方。”谈及体细胞的去甲基化、乙酰化,绕不开孙强团队成功的垫脚石。

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在孙强团队的研究中,团队最终利用猴胎儿成纤维细胞进行核移植。最终将79枚克隆胚胎(处于二细胞期至囊胚期)移植入21只代孕母猴中,最终4只代孕成功的母猴有两只流产,剩下两只正常怀孕超过140天,然后通过剖腹产手段获得两只存活的猴,即“中中”和“华华”

季维智是灵长类动物研究领域的权威,现任昆明理工大学灵长类转化医学院院长。上世纪90年代末,季维智在全球最顶级的非人灵长类研究机构——美国俄勒冈国家灵长类研究中心做访问学者。

值得注意的是,该论文从投稿到接收不到1个月时间,足以显示《细胞》杂志编辑对该研究的重视。Marcus表示,“《细胞》杂志能有机会发表如此令人振奋的重要的研究成果,我们感到非常荣幸。我们一向致力于在保证每篇论文都经过严格、公正审核的前提下,向大众尽快地传播能拓展新领域、有显着意义的科研成果,这次也不例外。这篇论文的审稿人对论文的反馈,都非常迅速和肯定,再加上作者配合等因素,促成了这篇文章能在《细胞》杂志上快速发表。”

针对克隆猴近十几年来在美国遇冷的现象,赖良学认为,“猴子毕竟是灵长类动物,成本很高,不像其它实验一样,各种方法、技术都去试。如果一段时间试不出来,经费又用完了,很多实验室可能也就停掉了克隆实验。”

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而克隆的核心在于,如何让已经高度分化的体细胞重新变回分化前的状态,这种类似“时光逆转”的反自然过程被称为“重编程”。季维智提到,“克隆难点就在于体细胞,科学家要解决的一个基本的科学问题就是,如何把高度分化的细胞变成多能性,具备像精子一样的功能。”

曾经克隆猴领域的领跑者当属美国。曾被科学界认为最可能第一个克隆出猴子的即是美国俄勒冈灵长类研究中心的着名科学家美籍哈萨克斯坦科学家沙乌科莱特•米塔利波夫。

谈到此次“中中”“华华”问世的意义,蒲慕明表示:“体细胞克隆猴的成功将推动中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,同时也让中国成为世界脑科学人才的汇聚高地。”

赖良学表示,“在张毅的这项研究之前,各个实验室也都在想办法进行干预,但大都没找到关键点。”而季维智上述提到的“合适配方”指的则是,孙强团队此番在体细胞核移植体系中找到了TSA和Kdm4d的理想浓度组合。

2000年后美国基本“偃旗息鼓”

考虑到第一头克隆羊“多莉”的寿命仅有7年,一个显而易见的问题是:利用体细胞核移植技术克隆的动物,寿命是否会减少?对此戴一凡表示:“克隆对动物的寿命应该没有影响,多莉羊是因为感染了病毒而安乐死的,不是因为衰老而死。”

然而,除了米塔利波夫团队,美国在克隆研究的巅峰期之后又如何看待这项研究?季维智和赖良学都提及,“近十几年来,美国已鲜有实验室研究克隆候。”

然而,除了米塔利波夫团队,美国在克隆研究的巅峰期之后又如何看待这项研究?季维智和赖良学都提及,“近十几年来,美国已鲜有实验室研究克隆候。”

灵长类动物的克隆难度为何这么大

中国克隆猴领先全球背后:同行成果是垫脚石,美国已偃旗息鼓

早在2007年,米塔利波夫团队在《自然》发表成果:利用细胞核转移技术,成功用猴子皮肤细胞克隆出胚胎,并提取出两个干细胞系。这是人类首次以体细胞克隆的方式获得灵长类胚胎。

目前,灵长类动物模型的构建的有哪些?克隆的方式有优势吗?孙毅就此介绍说,“灵长类动物模型有多种,对于遗传性疾病,就需要进行基因编辑。目前,有通过病毒载体的方法用于受精卵或直接在体特异性地干预,也有通过对受精卵做TALEN 、CRISPR/Cas9的基因编辑。”她指出,“如果克隆猴的表观遗传特征和正常体外受精的胚胎及出生后个体很相似,那么先在体细胞里做全方位的基因编辑和精细检测,然后通过核移植进一步得到所需的疾病模型,会很有优势。前提是克隆的表观遗传特征是正常的,否则就绕更大的弯路了。对克隆来说,最大的担心就是表观遗传的不正常。”

“多莉”诞生22年之后,和人类最为接近的灵长类动物食蟹猴的克隆体诞生。这一次,突破性成果发生地是中国。中国科学院神经科学研究所孙强、蒲慕明领导的研究团队为最先诞生的这两只克隆猴取名为“中中”和“华华”。

美国“克隆猴”逐渐偃旗息鼓,并将研究的重心转向以CRISPR/Cas9为代表的基因编辑技术,但大洋彼岸的中国科学家却没有停下脚步。“一个是实验经费的问题,另一个是集中精力的问题,所以由中国创造了目前这个结果是很自然的。”季维智表示。

近日,这一难题被来自中国科学院上海神经科学研究所的科学家攻克,他们率先利用体细胞核移植技术克隆出两只猕猴,完成这一实验的是以中国科学院神经科学研究所研究员孙强和博士后刘真为主的团队。

曾经克隆猴领域的领跑者当属美国。曾被科学界认为最可能第一个克隆出猴子的即是美国俄勒冈灵长类研究中心的著名科学家美籍哈萨克斯坦科学家沙乌科莱特 米塔利波夫(Shoukhrat Mitalipov)。

2010年,米塔利波夫率领团队更是成功移植了克隆猴胚胎,但胚胎发育至81天,以流产告终。这也是在孙强团队完成克隆之前,全球离实现克隆猴距离最近的一项研究。

理想的动物模型是人类探究疾病、进行基础医学试验的重要工具。一直以来,科学家孜孜不倦地追求理想的动物模型,尤其是对灵长类动物模型的构建。

而在米塔利波夫之前,美国的科学家在2000年时曾宣布用胚胎分裂的方式对猴进行克隆。研究人员把107个猴胚胎分裂成368个胚胎,结果有4个发育成熟但胎死腹中,只有一只在胚胎分裂157天之后幸运地降生。这只也就是曾经一度被称为首次成功克隆获得的灵长类动物“Tetra”。

“克隆猴”技术难点

值得一提的是,此次实验严格地遵循美国国立卫生研究院国际动物研究指导条例。但孙强和蒲慕明仍鼓励科学群体对动物研究的伦理问题进行深入讨论:非人灵长类动物克隆研究可接受的操作是什么、不可接受的操作是什么。“我们清晰地意识到,未来非人灵长类动物的研究,科学家应需严格地遵循当地的伦理准则。”蒲慕明表示。

中国此番获得全球首例克隆猴,被称为“弯道超车”。

“有关灵长类的很多研究问题,都可以通过这一技术构建的灵长类动物模型得到解答。”孙强表示,“通过克隆技术,我们可以生产出遗传背景一致的猴子,可以用在大脑疾病、癌症、免疫甚至代谢类疾病研究方面,亦可以帮助我们在药物临床前试验中,检测其有效性。”

4166am金沙 10资料图:两只体细胞克隆猴。中科院神经所供图。

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对于孙强团队的成功,季维智表示,“显微操作的时候技术熟练是条件之一,另一个成功的关键在于他们找到了体细胞去甲基化、乙酰化的合适配方。”谈及体细胞的去甲基化、乙酰化,绕不开孙强团队成功的垫脚石。

两组实验中克隆猴囊胚的发育比较,图片来自Cell

“中中”和“华华”是如何诞生的

两组实验怀孕及胎儿成功发育的比例,图片来自Cell

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【4166am金沙】绝不仅仅是一本爱情小说,不管你

一个如马丁·苏特那样具备涉世和才气的作家在写下大器晚成秘书长篇随笔的时候,往往并不仅想表明二个简短的旧事...

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那都是些没用的,我和我的书

我读书很杂,但讲一点品位。好书如好茶,不只是能喝,还要来细品其中的意韵,让思想有一点余香,让情绪有一点...

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李商隐是曹雪芹的前身4166am金沙,李商隐有哪些

感谢清华大学,感谢同学们的光临。本来是想和大家谈谈小说的,但是,今天我反串了,要讲诗歌。这不是我的本意...

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后三国时代的反腐战,西魏皇帝宇文泰用了什么

宇文泰还依仗苏绰创新制度。苏绰是历史上少有的精通数学的政治奇才。他为宇文泰起草《六条诏书》,要求各级官...

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