中国科学家创建世界首例生物节律紊乱体细胞克隆猴模型

中新网上海1月24日电 (记者 孙自法)继2017年底在国际上率先攻克非人灵长类植物体细胞核克隆这一全国性难题、胜利诞生全国上首个体细胞克隆猴“中中”和第二个克隆猴“华华”以后
,中国迷信家又经由努力,初次哄骗基因编纂方式,并通过体细胞克隆技术,取得5只生物节律核心基因BMAL1敲除的克隆猴,在国际上初次胜利构建一批遗传布景一致的生物节律错乱猕猴模子。

中国迷信家通过体细胞克隆技术,取得5只BMAL1基因敲除的克隆猴。 中科院神经迷信研讨所 摄

这项结果表白,中国正式开启了批量化、标准化创建疾病克隆猴模子的新时代,为脑认知功效研讨、重大疾病晚期诊断与干涉干与、药物研发等提供新型高效的植物模子。业内专家称,该结果的应用有助于缩短药物研发周期,提高药物研发胜利率,必将极大地促进生命迷信和医学的发展,加快中国新药创制与研发的进程。

由中国迷信院脑迷信与智能技术杰出创新核心(中科院神经迷信研讨所)、上海脑迷信与类脑研讨核心研讨团队实现的这一重大科研结果,1月24日获中国顶级综合英文期刊《国度迷信谈论》在线发表《BMAL1敲除猕猴表现出睡眠错乱与精神相干
异常》、《哄骗体细胞核移植技术克隆基因敲除猴模子》两篇论文,引发学界广泛关注。

新闻发布会上,中国顶级综合英文期刊《国度迷信谈论》提早
印刷的全国首例生物节律错乱体细胞克隆猴模子结果专刊。 孙自法 摄

国际同行评价称,这项研讨初次证实通过体细胞核移植技术能够克隆成年基因润色猴,也为短期内生产一批无嵌合体的基因润色猴提供了一个完满的解决方案;如许的克隆猴对人类疾病研讨有重要价值;哄骗体细胞克隆技术取得遗传布景一致的猴模子将会减速对疾病病发机理及治疗靶点筛查的研讨进程……

中科院于论文发表前夕专门在上海举行“生物节律错乱体细胞克隆猴模子”新闻发布会说,在中科院战略性先导科技专项(B类)“脑认知与类脑前沿研讨”和上海市市级科技重大专项“全脑神经联接图谱与克隆猴模子计划”支撑下,中科院脑迷信研讨团队以国度重大需求为导向,致力于节律错乱等相干
疾病非人灵长类植物模子的构建,经由两年多努力,初次哄骗CRISPR/Cas9方式,敲除了猴胚胎中的生物节律核心基因BMAL1,产生了一批BMAL1缺失的猕猴,行为学剖析表白这些猕猴存在日夜活动错乱、睡眠妨碍、焦虑和精神分裂症等表型,血液剖析也表白其与炎症、睡眠妨碍、抑郁等相干
的基因表达水平显著上调,为模拟人的节律错乱相干
疾病迈出要害一步。

但通过基因敲除方式取得的第一代模子猴个体间存在遗传布景和基因编纂嵌合率差异,所取得的5只BMAL1敲除猴表现出上述病症的严重程度不一致,因此不能作为抱负的植物模子。为此,研讨团队在基因编纂根蒂根基上,采集了一只睡眠错乱病症最较着的BMAL1敲除猕猴的体细胞,再通过体细胞克隆技术,取得5只BMAL1基因敲除的克隆猴,这也是国际上初次胜利构建一批遗传布景一致的生物节律错乱猕猴模子。

中科院神经迷信研讨所研讨员刘真先容“体细胞核移植技术克隆基因敲除猴模子”结果。 孙自法 摄

为什么要挑选克隆猴及开展生物节律错乱模子构建?中科院脑迷信研讨团队先容说,自然界中大部分生物,从简单的单细胞生物,到庞杂的哺乳植物,都拥有按时间节拍调节自身活动的身手,称之为生物节律。生物节律是生物体内在的时间控制系统,是生物体内多种生理学和生物化学过程波动的根蒂根基。生物节律系统在维持机体内在的生理功效(如睡眠/觉醒系统、体温、代谢和器官功效等)、顺应环境的变化等方面扮演着重要角色。而生物节律错乱与人类睡眠妨碍、神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)、精神类疾病(如抑郁症)、糖尿病、肿瘤、和
心血管等疾病密切相干

此外,小鼠和果蝇等传统植物模子因其与人的日夜活动周期、脑结构和代谢速率等存在较着差异,极大地制约了生物节律错乱机理研讨和相干
疾病治疗手腕的研发,而非人灵长类植物与人类最接近,是研讨节律错乱相干
疾病机理和诊治手腕比较抱负的植物模子,因此,树立体细胞克隆猴的非人灵长类生物节律错乱模子最合乎要求。

中科院院士、中科院神经迷信研讨所所长蒲慕明指出,生物节律错乱等脑疾病模子的克隆猴科研用途广泛,主要包括:解析幼年期自闭症和智障、中年期抑郁症和成瘾、老年期退行性脑疾等脑重大疾病的致病机理;确立脑重大疾病预警、晚期诊断各类目标,如血液和脑脊液成分、结构和功效影像、脑功效目标等;研发脑疾病干涉干与、治疗与痊愈的新方式,包括药物、基因治疗、细胞治疗和
生理和物理治疗等。

展望未来,中科院脑迷信研讨团队透露,在正建设的非人灵长类模式植物上海松江研发基地,科研人员将积极推动脑疾病猴模子、脑认知对象猴模子、免疫缺陷猴模子、心血管等慢病猴模子、肿瘤及相干
药物研发猴模子、内分泌错乱猴模子、眼科疾病相干
猴模子、其他猴模子等构建与研讨,持续为人类相干
疾病机理研讨和相应药物研发作贡献。(完)


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