中国江苏网5月10日讯 今年年初,体细胞克隆猴的研究成果在国际顶级学术期刊《细胞》上发表后,中国科学家率先成功突破体细胞克隆猴技术的消息轰动全球。作为这项科研成果的主要负责人、扬州大学校友孙强受到广泛关注。昨天上午,孙强应邀到扬州大学作主题学术报告,讲述了“克隆猴”背后的故事。
放弃出国深造机会
赴云南研究培育试管猴
自从1997年“多莉羊”体细胞克隆成功后,已经有超过20种哺乳动物的克隆由全球多个生物医学机构相继实现。不过,真正让全世界顶尖科研团队紧紧盯住的目标始终只有一个,那就是灵长类动物——猴。
克隆领域的金字塔塔尖为什么偏偏是猴呢?
孙强说,因为灵长类的进化跟人类非常接近,对认识人类的大脑、脑认知功能和脑疾病有非常大的潜在应用价值,如阿尔茨海默疾病(老年痴呆症)、帕金森疾病,这些都没有很好的动物模型,科研认识一致认为,非人类灵长类可能是解决问题的一个关键。
孙强介绍,现阶段,实验动物小鼠种群与模型建立已日渐成熟,灵长类实验动物中,生产繁殖和实验使用往往会出现多个亚种的混杂群体,不仅在形态学等方面存在明显差异,更重要的是存在明显的遗传学及生物医学特性的差异,实验过程中常会出现敏感性和重复性差的结果。
为尽快建立起恒河猴各亚种的繁殖群,进而开展其遗传学、生物学和医学特性的研究,对促进我国灵长类实验动物科学的发展有重要意义。孙强放弃出国深造的机会,2004年选择远赴云南西双版纳进行试管猴的研究。西双版纳的条件艰苦,日子清贫,所处之地只有房子与研究动物猴。四年间,孙强博士攻克了许多技术难题,解决了猴子的生殖、生理、微创、超排精子、胚胎构建问题,培育出首批试管猴,并在《科学》上发表文章。
克隆遇到三大难点
已培育两只雌性克隆猴
20年间已有近20种克隆动物诞生,为什么猴直到现在才克隆成功呢?孙强解释,主要难在三个方面,以猕猴为例,一是猴细胞核不易识别,去核难度大;二是猴的卵母细胞易提前激活,操作一不小心,卵母细胞就可能被激活,开始自主卵裂,体细胞就跟不上了,最后导致这个卵无法发育;三是猴的体细胞克隆胚胎发育差,培养囊胚效率低,优质囊胚比例低。
“从当时失败的记录可以看到,探针进入后,卵细胞破裂,导致试验失败,操作既要快又要准,为此,中科院神经科学研究所博士后刘真,使用了数千枚小鼠卵子进行练习。”孙强表示,历经了近5年理论和技术的摸索,2017年11月27日,第一只克隆猴“中中”诞生。12月5日,第二只克隆猴“华华”诞生,两只克隆猴均为雌性。目前,两只小猴子的各项身体指标均很正常,发育状态良好。
照顾上千只猴子
首席兽医管猴舍十年
“团队的首席兽医是一名技术员,学历不高,但她一毕业就开始管理猴舍,坚持了近十年,在训练猴子、孕产监测、剖腹产技术等方面都积累了丰富的经验,这对于团队来说是极其宝贵的。正是她的努力,确保了两只克隆猴顺利生产、健康生存下来。”在讲座过程中,孙强特别感谢了团队的很多成员。
孙强介绍,博士后刘真经常在显微镜前一坐就是一天,用比头发丝还要细得多的针,练习提取细胞核并注入卵细胞的操作。反复练习一年半后,他的技术有了显著提升,成为了大家公认的细胞去核、注核技术当之无愧的“世界冠军”,使得成功克隆非常重要的指标——囊胚率超越了其他团队。
“在非人灵长类研究平台,团队十几个人要照顾上千只猴子,每年完成近千例手术、接生五六十只猴子,每人每周至少1个夜班,所有人都要做到一专多能,大家没有周末,也少有假期。”孙强介绍,在远离市区的苏州西山小岛上,他们互相鼓励、从不叫苦。“好在一切努力都有了成果。”
通讯员 李玲 乔树苗
记者 乔云
【读报学知识】
什么是体细胞克隆?
体细胞克隆,就是一种将体细胞培养后注入去除遗传物质的卵子,通过人工方式激活后再送入母体发育成个体的过程。体细胞克隆猴,就是利用猴的体细胞,复制出相同个体的过程。
自1997年首个体细胞核移植哺乳动物克隆羊“多利”出生以来,科学家们利用体细胞克隆技术不仅得到了包括马、牛、羊、猪和骆驼等在内的大型家畜,还得到了包括小鼠、大鼠、兔、猫和狗在内的多种哺乳动物。但与人类最相关的灵长类实验动物(猴)的体细胞克隆,却一直是没有解决的世界难题。经过多年积累和不断尝试,中科院神经科学研究所研究团队成功突破了非人灵长类体细胞克隆这个世界难题,西游记中的孙悟空“拔毛变猴”如今已经成为现实!
中科院院士、中科院神经科学研究所所长蒲慕明介绍,现在研究人类疾病经常用鼠的模型,但是通过鼠模型筛选出来的药物,在人体实验的时候大多没有效果,或是有副作用,这是因为鼠跟人毕竟相差太远。灵长类动物,跟人类最为接近,所以通过体细胞克隆技术,在短时间内拥有一批遗传基因完全一样的猴群构建动物模型,可以在神经科学、生殖健康、恶性肿瘤等很多疾病研究中取得新突破,并有望获得比其他动物模型效果更好的治疗方法和药物。