中科院昆明動物所獲得世界首隻轉基因樹鼩

2021-03-01 細胞

12月23日，中國科學院昆明動物研究所鄭萍課題組、趙旭東課題組和姚永剛課題組共同完成了首次建立的樹鼩精原幹細胞體外培養體系，並利用體外培養的樹鼩精原幹細胞成功獲得世界首隻轉基因樹鼩，實現了樹鼩基因修飾技術的重大突破。相關研究成果發表在《細胞研究》。

樹鼩是一種具有重要潛在應用價值的實驗動物。相較於嚙齒類實驗動物，樹鼩在遺傳進化地位及生理生化特徵上均更接近於靈長類。並且，樹鼩相比於靈長類動物在生物醫學研究中有著諸多優勢，包括體型小、生殖周期短、飼養成本低等。然而，缺乏遺傳操作手段嚴重製約了樹鼩作為實驗動物的廣泛應用和推廣。由於樹鼩早期胚胎收集和胚胎移植技術的難題目前均未解決，通過樹鼩精原幹細胞進行遺傳修飾，可為樹鼩遺傳操作另闢蹊徑。

科研人員首先成功篩選到細胞表面標記分子Thy1可用於富集樹鼩睪丸中的精原幹細胞，並發現Wnt/ß-catenin信號通路及樹鼩睪丸支持細胞對於精原幹細胞維持其增殖及幹細胞特徵至關重要，據此改善了樹鼩精原幹細胞體外擴增培養體系，並建立了多株可長期穩定傳代培養的樹鼩精原幹細胞系。這些體外長期培養的樹鼩精原幹細胞可穩定表達外源基因，也可以利用CRISPR-Cas9進行基因編輯。基因修飾後的樹鼩精原幹細胞移植到經白消安處理的雄性受體樹鼩睪丸內，可以產生基因修飾精子，通過自然交配從而獲得基因修飾子代樹鼩。

該工作解決了樹鼩研究中缺乏基因操作技術的瓶頸難題，為樹鼩作為新型實驗動物的廣泛應用打下良好基礎。

Cell：細胞治療領域觀察者

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