體細胞克隆猴有啥用?告訴你普通人能看懂的道理

2018-01-25 15:11 |浙江新聞客戶端 編輯 唐夢霞

在西遊記裡，孫悟空拔幾根毫毛一吹，無數小猴子就變了出來。沒想到，中國人用體細胞克隆猴還真就成功了，真讓人感嘆，原來吳承恩早就預言下了。

這兩天，媒體鋪天蓋地報導中國科學家克隆出首隻體細胞克隆猴，說這是科研領域裡程碑式的成果，中國在非人靈長類動物體細胞克隆上領跑世界。很多人不明白，體細胞克隆猴為什麼這樣重要？2000年，美國就誕生了胚胎細胞克隆猴，兩者有什麼不同?

看完這篇文章，你就知道了。

體細胞克隆猴有何優勢？

提到「克隆」這個概念，大家一定不陌生。自從「多莉羊」體細胞克隆成功後，大到馬、牛和駱駝，小到實驗室中的小白鼠，許多哺乳類動物的體細胞克隆也相繼成功，但與人類相近的靈長類動物——獼猴的體細胞克隆卻是一直沒有解決的難題。沒有克隆猴，就很難建立模擬人類疾病的動物模型。

這項技術目前已經被中國科學家攻克，2017年11月27日，世界上首個體細胞克隆猴「中中」誕生；2017年12月5日，第二個克隆猴「華華」誕生。1月24日下午，中國科學院在北京召開新聞發布會，宣布中科院科研團隊突破了體細胞克隆猴這一世界難題，在國際上首次實現了非人靈長類動物的體細胞克隆。

2018年1月25日凌晨1點，這一成果在生物學頂尖學術期刊「細胞」（Cell）上以封面文章的形式在線發表。論文的通訊作者、中國科學院神經科學研究所非人靈長類研究平臺主任孫強在致謝時忍不住哭了：「感謝我的團隊、感謝支持我們的獸醫、更感謝我的家人。一年365天我只能在家待60多天。」沒有節假日、沒有白天黑夜的研究，讓中國在非人靈長類體細胞克隆上領跑世界。

中科院神經所率先克隆出兩個猴：「中中」（左）和「華華」（右）。

「中中」和「華華」她倆的基因，都來自同一個流產的雌性獼猴胎兒。科研人員提取了這個獼猴胎兒的體細胞（非生殖細胞），通過技術手段將其細胞核「植入」若干個「摘除」了細胞核的卵細胞。孫強研究員說，「體細胞跟去核的卵母細胞融合，重新構建一個胚胎，並且把這個胚胎激活，讓它像早期的正常受精卵一樣去發育，然後經過卵裂、著床，最後變成個體，這樣的過程。」

體細胞克隆猴為什麼這樣重要?2000年，美國就誕生了胚胎細胞克隆猴，兩者有什麼不同?

中國科學院神經科學研究所所長蒲慕明介紹，克隆動物是為了進行相關研究。現在科學研究常用小鼠，但小鼠和人類相距太遠，與人類最相近的實驗動物就是獼猴。因此，各國科學家進行研究，例如排除其他因素的影響、準確找出致病基因或評估藥物是否有效，需要大量的實驗獼猴。如果實驗對象的遺傳背景不同，「實驗組」和「對照組」的說服力就不夠強。因此，培育相同遺傳背景的動物，就成了科學家們的目標。

「克隆猴的遺傳背景相同，減少個體間差異對實驗的幹擾，大大減少實驗動物的使用數量。」蒲慕明說。

小學就學過了，對照實驗。

打個比方，一個治療腫瘤的新藥要開發，不能直接在人身上試有沒有效，誰敢；不能在小白鼠身上試，因為小白鼠和人差太多了。嗯，獼猴是最合適的。體細胞克隆獼猴，遺傳背景相同，做對照實驗的結果更真實、科學。

克隆猴「中中」、「華華」：我們來分擔小白鼠的壓力了。

那麼，體細胞克隆與胚胎克隆相比的優勢在哪裡呢?簡單地說，胚胎細胞克隆就像是同卵雙胞胎，理論上說，它不能無限分裂，也就是說不能夠製造足夠多具有相同遺傳背景的動物。但體細胞克隆不同，理論上說，它可以產生無限量具有相同背景的動物。同時，體細胞克隆在基因編輯上也更簡單。蒲慕明說：「基因編輯在胚胎克隆上有很多問題無法解決，比如脫靶等。但在體細胞克隆上進行基因編輯時，這些問題都比較容易解決。」

神經科學研究所孫強研究員（左）和劉真博士。據新華社

蒲慕明是研究神經科學的，他給團隊布置體細胞克隆猴任務的初衷是要建立腦疾病機理研究的腦疾病模型猴。「目前絕大多數腦疾病之所以不能有效治療，主要原因是這一研發藥物通用的小鼠模型和人類相差甚遠，研發出的藥物在人體檢測時大都無效或有副作用。」

院神經科學研究所非人靈長類平臺育嬰室給克隆猴餵奶（1月22日攝）。據新華社

不僅在腦科學領域，這個問題在其他與基因相關的疾病的致病機理研究和藥物研發中，也非常明顯。代謝性疾病、腫瘤、免疫缺陷……體細胞克隆猴的成功，將讓人類向攻克這類疾病更近一步。

克隆猴為什麼費勁？

三大難點抬高門檻

孫強研究院介紹，克隆猴主要有三個難點。難題之一，是細胞核不易識別，「去核」難度大。作為受體的卵細胞，必須先把細胞核「摘除」，才能容納體細胞的細胞核這個「外來戶」。但是，猴的卵細胞核去核難度非常大。

孫強團隊中，博士後劉真是「去核」的主要操作者。藉助顯微設備，劉真用一雙巧手反覆練習，在最短時間內、用最小損耗完成「去核」工作，為後續的克隆工作奠定重要基礎。

難題之二，是卵細胞容易提前激活。克隆過程中，體細胞的細胞核進入卵細胞時，需先「喚醒」卵細胞，然後才啟動一系列發育「程序」。因此，「喚醒」的時機要求非常精準。但是，使用傳統方式，猴的卵細胞很容易被提前「喚醒」，往往導致克隆「程序」無法正常啟動。

難題之三，是體細胞克隆胚胎的發育效率低。被轉移到卵細胞裡的細胞核，突然要扮演受精卵的角色，「趕鴨子上架」很不適應，需要科學家採取多種手段「保駕護航」。如果「保駕」不力，絕大多數克隆胚胎都難以正常發育，往往胎死腹中。

經過5年不懈努力，孫強團隊成功突破了克隆猴這個世界生物學前沿的難題。通過DNA指紋鑑定，「中中」和「華華」的核基因組信息與供體體細胞完全一致，證明姐妹倆都是正宗的克隆猴。

取得領跑的科學家們並沒有放鬆下來。蒲慕明所長說：「我們的論文發出去，馬上世界上就會有資源更多、人員更充足的實驗室跟上。接下來我們還能不能保持領先，要看我們能不能儘快做出疾病相關的模型動物，這是我們的當務之急，也是未來幾年我們要努力的方向。」

不僅如此，體細胞克隆猴的成功，將推動我國率先發展出基於非人靈長類疾病動物模型的全新醫藥研發產業鏈。

中科院院長白春禮說，雖然目前我們在非人靈長類生命科學研究領域已具有領跑優勢，但國際科技前沿競爭日趨激烈，創新無止境，挑戰永不止，希望科研團隊牢記使命，不忘初心，把握機遇，攻堅克難，開拓創新，勇攀高峰，不斷產出重大創新成果，服務國家、造福人民。

（綜合光明日報、中國之聲、新華社等）

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