中國科學(xué)家成功培育出首例轉(zhuǎn)因獼猴

1、中國科學(xué)家成功培育出首例轉(zhuǎn)基因獼猴 中國新聞網(wǎng)10月26日報道 中科院昆明動物研究所10月25日向媒體透露，由季維智研究員領(lǐng)導(dǎo)的研究小組日前成功培育出中國首例轉(zhuǎn)基因獼猴。這一研究成果標(biāo)志著中國科學(xué)家在非人靈長類轉(zhuǎn)基因動物研究方面達到世界領(lǐng)先水平，為未來人類重大疾病的非人靈長類動物模型的深入研究奠定了堅實的基礎(chǔ) 研究小組成員牛昱宇介紹，此項課題共耗時3年，目前成功培育了兩只轉(zhuǎn)基因獼猴，該項研究證明了一種適合用轉(zhuǎn)基因技術(shù)進行基因操縱的非人類靈長類模型，對于有關(guān)疾病機制的生物醫(yī)學(xué)研究及基因療法和再生醫(yī)學(xué)方面治療方法的開發(fā)極有價值 由于非人靈長類在生物學(xué)、遺傳學(xué)和行為學(xué)等方面與人類的高度相似性，使之成

2、為人類疾病理想的、甚至是不可替代的動物模型，在治療、藥理藥效的臨床前安全評價至關(guān)重要。轉(zhuǎn)基因動物模型非常適合人類疾病的研究，特別是那些因遺傳缺陷引起的疾病，轉(zhuǎn)基因靈長類動物模型能很好表達人類疾病的變異基因，這種變異不會在轉(zhuǎn)基因動物中存在個體差異，并能遺傳至下一代。據(jù)悉，此項研究已于10月12日在美國國家科學(xué)院院刊（pnas）上發(fā)表 牛昱宇稱，由于生物學(xué)特性的差異，小動物模型，如嚙齒類很難對人類疾病的治療做出有效判斷。例如，許多神經(jīng)退行性疾病(如老年癡呆，帕金森氏病)已建立了嚙齒類動物模型，但這些模型在腦內(nèi)都未重現(xiàn)相關(guān)神經(jīng)的損傷和丟失。然而，由于靈長類動物較長的生殖和生育周期，使靈長類轉(zhuǎn)基因動物

3、模型的建立較為困難，此前國際上僅有2009年日本科學(xué)家成功獲得一例轉(zhuǎn)基因猴報道。 此前，科學(xué)家一直在老鼠、蒼蠅身上研究轉(zhuǎn)基因技術(shù)，2009年，日本科學(xué)家們在轉(zhuǎn)基因研究上有了一項里程碑式的突破。他們通過改變基因的方式，讓幾只美洲絨猴長出綠色熒光的四肢，而其中一只的后代現(xiàn)在也遺傳了這種特性。在靈長類動物身上出現(xiàn)這種遺傳，將大大有助于對人類疾病的研究，意味著將來只要對患者使用一次轉(zhuǎn)基因技術(shù)或者基因治療法，患者后代都將獲益。比如，紅綠色盲患者只要進行一次基因治療，后代就能根絕這種遺傳缺陷 10年前，世界第一只轉(zhuǎn)基因猴子“安迪”在美國誕生。2年前，中國第一例轉(zhuǎn)基因猴子在昆明落地，但這一消息直到今年10月

4、份才公之于眾。 “當(dāng)時沒公布，是想多等等，看看它們的發(fā)育會否異常，所轉(zhuǎn)基因能否遺傳到下一代?！表椖控撠?zé)人中科院昆明動物研究所研究員季維智說，首批培育出兩只轉(zhuǎn)基因猴子，一雌一雄，目前發(fā)育良好。 中美科學(xué)家所用猴子都是獼猴，所轉(zhuǎn)基因都是綠色熒光蛋白。昆明的兩只轉(zhuǎn)基因獼猴尚未到生育年齡，綠色熒光蛋白能否被后代復(fù)制仍然未知，但季維智不能再坐等，“國際上轉(zhuǎn)基因動物研究競爭激烈”。于是，10月12日的美國科學(xué)院院報上，論文以猴免疫缺損病毒為媒介將基因植入早期分裂階段胚胎造出轉(zhuǎn)基因獼猴見報。 這標(biāo)志著繼美日之后，中國成為全球第三個擁有非人靈長類轉(zhuǎn)基因動物的國家，而季維智選定的下一個攻堅目標(biāo)是：培育帕金森綜合

5、征轉(zhuǎn)基因獼猴。 第一例來之不易 “神經(jīng)系統(tǒng)的帕金森、老年癡呆癥等，代謝系統(tǒng)的糖尿病等，現(xiàn)在無法治愈，根本原因是尚未弄清這些病的發(fā)病機理。轉(zhuǎn)基因動物，特別是非人靈長類轉(zhuǎn)基因動物，可為人類重大疾病研究提供很好的平臺?！?季維智說，有科學(xué)家用老鼠建立過帕金森綜合征、老年癡呆癥等疾病的動物模型，但由于老鼠與人類的生物學(xué)差距太大，這些模型的腦內(nèi)并未再現(xiàn)相關(guān)神經(jīng)的損傷和缺失。而猴子與人類在生物學(xué)、遺傳學(xué)、行為學(xué)等方面高度相似，能很好表達人類疾病的致病基因 轉(zhuǎn)基因非人靈長類動物的培育方法并不復(fù)雜，與轉(zhuǎn)基因老鼠、轉(zhuǎn)基因兔子等基本一樣。如昆明的兩只轉(zhuǎn)基因獼猴，研究人員先從雌猴體內(nèi)取出卵子，使其體外受精，獲得81

6、個胚胎。在胚胎不同發(fā)育階段，將綠色熒光蛋白注入。經(jīng)過3-5天培養(yǎng)，有70個表達出綠色熒光蛋白。從中選出30個囊胚，植入8個“代孕媽媽”體內(nèi)，其中5個懷孕，1個三胞胎，4個單胞胎?？紤]到三胞胎難以存活，研究人員提前將其取出，經(jīng)檢測，其中一個有綠色熒光蛋白。4個單胞胎則順利出生，其中2個有綠色熒光蛋白。 這兩個小獼猴，即是中國第一例非人靈長類轉(zhuǎn)基因動物，現(xiàn)在生活在昆明南部呈貢新城一生物公司的實驗室內(nèi)。 日常光照下，兩只轉(zhuǎn)基因獼猴與普通獼猴無異，大眼睛，棕黃毛。一旦有紫外線照射，它們即變得與眾不同：臉、耳朵、手掌、腳底等毛發(fā)稀疏的部位呈綠色。季維智說，如果沒有毛發(fā)遮擋，全身發(fā)綠。 兩只轉(zhuǎn)基因獼猴的生

7、活待遇并無特殊：住所溫度在18-25之間，濕度為40%-60%，有小鋼鏡可照，有小球可把玩；一日三餐，早餐晚餐是猴餅干，午餐用青料，如蘋果、香蕉、胡蘿卜、紅薯等，下午困乏之際，可以看米老鼠與唐老鴨等動畫片，或聽音樂。獼猴飼養(yǎng)負責(zé)人王宏說，唯一有點特殊的是，對轉(zhuǎn)基因獼猴的觀察更細致，如食量、糞便、精神狀態(tài)、毛發(fā)脫落是否正常等。 由于非人靈長類動物價格偏貴、生育周期較長、繁殖速度慢等原因，轉(zhuǎn)基因非人靈長類模型建立更為困難。轉(zhuǎn)基因獼猴的主要培育人中科院昆明動物研究所牛昱宇博士說，比如雌性獼猴，一只萬余元，3歲多性成熟，每年11月到次年2月是發(fā)情期，妊娠期為170天左右，一年一胎。獼猴與人一樣，每28

8、天左右排1次卵，一次1個。為得到更多卵子，從獼猴月經(jīng)開始第1到第3天起，連續(xù)十多天給它注射激素，每天兩次，可使單次排卵數(shù)達15-20個左右下一站：帕金森轉(zhuǎn)基因猴 成功載入綠色熒光蛋白基因，以此類推，如果能將帕金森綜合征、老年癡呆癥、糖尿病、艾滋病、肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥、色盲等的致病基因植入猴子體內(nèi)，進而查清這些疾病的發(fā)病機理和治療方法，無疑是人類福音。 中國轉(zhuǎn)基因獼猴出生之際，即2008年6月份，美國研究人員宣布，培育出世界首例攜帶人類疾病基因的猴子亨廷頓舞蹈癥轉(zhuǎn)基因猴。他們將亨廷頓蛋白和綠色熒光蛋白注入成熟的獼猴卵細胞中，然后使其體外受精，從中選出30個晶胚，植入8個“代孕媽媽”的子宮內(nèi)，

9、結(jié)果6個“代孕媽媽”受孕，最后，3個“代孕媽媽”生下5個猴寶寶(其中有兩對雙胞胎)，均帶有亨廷頓蛋白和綠色熒光蛋白。 傳統(tǒng)理論認為，亨廷頓舞蹈癥屬遺傳病，一般在30-50歲發(fā)病。到那時，患者體內(nèi)會出現(xiàn)“亨廷頓蛋白質(zhì)”這種有害物質(zhì)，并聚集成塊，損壞腦細胞，特別是與肌肉控制有關(guān)的腦細胞，使患者動作失調(diào)甚至顫搐，并伴隨情緒異常、智力衰退等癥狀，可能發(fā)展成癡呆，死亡。該病在中國的發(fā)病率很低，為萬分之0.5-1。眼下，可用藥物延緩、控制，但無法根治。 遺憾的是，5只亨廷頓轉(zhuǎn)基因獼猴寶寶中，兩只出生不到1天即夭折，一只滿月后死亡，一只微恙，健康的只有一只。 這些亨廷頓舞蹈癥轉(zhuǎn)基因獼猴，目前是唯一被公開的人

10、類疾病轉(zhuǎn)基因猴。而季維智選定的下一個攻堅目標(biāo)是，培育帕金森綜合征轉(zhuǎn)基因獼猴 帕金森綜合征與亨廷頓舞蹈癥一樣，也是神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，患者多為中老年，典型癥狀有動作緩慢，肢體震顫，身軀漸失柔性變得僵硬。資料顯示，全球帕金森患者超過400萬，其中170萬在中國，55歲以上人群患病率達1%。很多名人曾飽受此病困擾，如*、數(shù)學(xué)家陳景潤、美國前總統(tǒng)里根、拳王阿里等。 “除影響面廣以外，更關(guān)鍵的是，帕金森綜合征的致病基因基本確定?！奔揪S智說，相關(guān)研究工作已經(jīng)開始，他有信心培育出帕金森綜合征轉(zhuǎn)基因猴子?！稗D(zhuǎn)基因人”的憂慮 目前，非人靈長類轉(zhuǎn)基因動物研究有兩大難題，一是效率低，二是成本高。并非所有致病基因都可轉(zhuǎn)移到猴子身上；很多疑難疾病是多基因控制，多數(shù)多基因控制的疾病，科學(xué)家并不清楚致病基因有哪些；如果致病基因的氨基酸片段比較長，沒辦法在動物模型中表達。而且，轉(zhuǎn)基因動物研究每進一步，擔(dān)憂與興奮總是如影隨形： “如果能將一個基因引入猴子，同樣的事情也可能發(fā)生在人身上”； “類似技術(shù)會被用來把想要的特性加入到人卵中，開創(chuàng)一個特制寶寶的新時代”； “科學(xué)家可能會無意間創(chuàng)造出具有理性思維或道德思考等認知能力的動物，挑戰(zhàn)人類與其他物