厉害了，中国科技：体细胞克隆猴，了不起

《人民日报》(2018年1月25日，第10版)

体细胞克隆猴子“钟”(左)和“华”在托儿所。中国科学院神经科学研究所照片

《西游记》中的孙悟空有着无穷的魔力。他只需要拔掉一根头发，轻轻吹一吹，他就能立刻变成一千个二重身。今天，类似的场景也有望在现实中出现。

中国科学院神经科学研究所研究员孙强团队24日下午在京宣布，经过五年的不懈努力，该团队突破了体细胞克隆猴的世界难题，成功培育出第一只单细胞克隆猴。这标志着中国将率先开启用猕猴作为实验动物模型的时代。这项成果于1月25日在线发表在*生物学学术期刊《细胞》上，作为封面文章。

灵长类动物(猕猴)的体细胞克隆一直是一个世界性的问题。

2017年11月27日，世界上第一只单细胞克隆猴“中重”在中国科学院神经科学研究所和脑科学与智能技术卓越中心的非人灵长类平台上诞生。12月5日，第二只克隆猴子“华华”诞生了。两只克隆猴子都是雌性。到目前为止，两只小猴子的身体指标正常，发育良好。

体细胞是一个相对于生殖细胞的概念。这种细胞的遗传信息不会像生殖细胞一样传递给下一代。

“体细胞具有特殊功能，如红细胞具有运输和维持功能，免疫细胞具有免疫防御功能，但它们没有发育特征。然而，一些体细胞可以在体外培养以实现无限增殖，并且可以获得大量体细胞。”孙强说。

利用这一特点，体细胞克隆技术应运而生。体细胞克隆技术也可以称为体细胞核移植技术。首先，需要分离和培养动物体细胞，然后采用核移植的方法。卵母细胞被去核作为核受体，含有少量细胞质的体细胞或细胞核，即核质体，被用作核供体，后者被转移到前者中以构建重组胚胎。供体细胞核在去核卵母细胞的细胞质中被重新编程，卵裂开始，胚胎发育过程开始，妊娠和分娩进行。

自1997年成功克隆“绵羊多莉”体细胞以来，许多哺乳动物体细胞克隆也取得了成功，但与人类相似的非人灵长类(猕猴)体细胞克隆一直是一个未解决的问题。

那么，非人灵长类细胞核移植的困难是什么？

“主要困难在三个方面。以恒河猴为例:首先，猴子的细胞核不容易识别，也很难去核化。其次，猴子的卵母细胞很容易被提前激活。如果操作不小心，卵母细胞可能被激活，然后它将首先开始自主分裂，体细胞将不能跟上它，最后卵子不能发育。第三，猴体细胞克隆胚胎发育不良，囊胚培养效率低，高质量囊胚比例低。孙强说。

克隆猴子有助于建立模拟人类疾病的动物模型

虽然非人灵长类动物(猕猴)的体细胞克隆很难实现，但它对人类非常重要。

“没有克隆猴子，很难建立模拟人类疾病的动物模型，许多疾病的研究也不会顺利有效地进行。”孙强说:“例如，目前绝大多数脑部疾病不能得到有效治疗的主要原因之一是，对药物的普通小鼠模型的研究和开发与人类相差甚远，而且所开发的药物在人类检测中大多无效或有副作用。”

过去，用普通猴子作为实验动物模型有两个缺点。

“首先，猴子的繁殖力低，而且传代时间长。猴子的怀孕周期是160天。从小猴子出生到性成熟，至少需要4到6年才能受孕。第二，遗传背景很复杂。因为猴子的父亲和母亲不同，他们的基因来源不同，他们的遗传背景也不同，所以巨大的个体差异会极大地干扰实验。”孙强说。

基于此，来自世界各地的研究人员一直试图解决这个难题。

2012年，在浙江乌镇举行的非人灵长类动物研究小型研讨会上，中国科学院神经科学研究所所长、脑科学与智能技术卓越创新中心院士蒲慕明提出，猴体细胞克隆工作应通过神经进行，并认为这是解决上述问题的唯一可行途径。

结果，孙强带领一个由刘真领导的博士后团队开始了这项研究。

经过分析，孙强团队认为体细胞克隆的关键节点主要分为四个阶段:胚胎构建、激活、核基因激活和植入后发育。其中，前三个阶段是最关键的，即胚胎细胞从一个细胞分裂成2、4和8个细胞的过程。

“在核基因组开始之前，体细胞核经历了一个回到早期胚胎核状态的过程，即重编程。如果我们能很好地控制这一过程，我们应该能够提高体细胞胚的发育率。”孙强说。

猴子卵母细胞的去核是困难的，需要高技术。为了在去核过程中快速准确并减少对卵母细胞的损伤，刘真努力练习了几年，最终能够在平均10秒内移除一个细胞核。

它将为新药研发、机制研究、脑部疾病的干预和诊断带来光明的前景。

谈到成功构建体细胞克隆猴的意义，蒲慕明说，首先证实了恒河猴可以用体细胞克隆，其次，恒河猴可以成为真正有用的动物模型。

“克隆猴子具有相同的遗传背景，从而减少了个体差异对实验的干扰，并大大减少了实验动物的使用数量。同时，通过体细胞克隆技术，模型猴的制备时间缩短到一年，可以对体外培养的细胞进行复杂准确的基因编辑。”蒲慕明说。

此外，体细胞猴克隆的成功将推动中国率先发展基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链，推动阿尔茨海默病、自闭症等脑部疾病以及免疫缺陷、肿瘤和代谢性疾病新药的研发进程。

“与此同时，这一突破也率先实现了‘领先、弯道超车、面向三个方向’的目标，进一步巩固了中国科学家在即将在中国启动的灵长类全脑介观神经连接图国际科学项目中的领先地位。”蒲慕明说。

国际细胞治疗协会主席、医学科学家约翰·拉斯科说:“中国科学院的作者报道了第一周通过体细胞核移植和化学重编程产生的克隆恒河猴的出生和生长。”。20年前，类似的技术被用于生产多利羊，但这一次，来自上海的科学家利用巧妙的化学方法和操作技能，克服了导致猴子克隆失败多年的障碍。这是一项重大的技术突破，许多专家一直认为这是不可能的。"

体细胞克隆猴的应用前景也非常广阔。

美国杰克逊实验室成立于1929年，是世界上最大的动物模型研发基地和销售公司。它为国际生物医学界培育和销售7000多种基因编辑小鼠品系。

“当这项技术成熟时，中国还可以在未来建立一个以非人灵长类为基础的主要研发基地和产业链。”蒲慕明说:“面对国家的重大需求，脑疾病模型猴的发展也将为脑疾病的机制研究、干预、诊断和治疗带来前所未有的光明前景。中国科学家领导的灵长类全脑图谱项目的实施和灵长类脑科学前沿研究将进一步使中国成为世界脑科学人才的汇聚高地。”

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