科学家称过低发育效率阻碍哺乳动物克隆

自从第一个克隆生命——绵羊多莉诞生以来，15年已经过去了，克隆人类一直是伦理学界定的禁区。与此同时，人们总能听到科学界关于实现人类克隆的各种声音。最近，哈佛医学院的遗传学家乔治·丘奇说，他可以利用克隆技术来“复活”已经灭绝了33000年的尼安德特人。你对克隆人这么乐观吗？

我们的记者胡

最近，根据大卫·米切尔同名小说改编的电影《云图》在中国上映。其中一个故事描述了机械化利用时代对转基因克隆的恐惧。这样的警告引起了很多关注。

然而，有趣的是，根据英国《每日邮报》网站1月20日的报道，美国哈佛医学院的遗传学家乔治·丘奇发表了一个大胆的想法，他坚信自己可以利用克隆技术“复活”33000年前已经灭绝的尼安德特人。

自从第一个克隆生命——绵羊多莉诞生以来，人类克隆一直是伦理学界定的禁区，但与此同时，人们总能听到科学界关于实现人类克隆的各种声音。

即使就技术而言，我们对人类克隆的“想法”真的能如此乐观吗？

异种克隆很少有成功的例子。

丘奇对他的想法非常有信心，因为他说他已经迈出了非常关键的一步，那就是从骨骼化石中提取足够的DNA来重建已经灭绝的尼安德特人。此外，他认为目前的DNA读写技术已经取得了前所未有的进步。

他在接受采访时说:“迄今为止，尼安德特人遗传密码的解码已经基本完成。我们将根据这些密码构建尼安德特人的DNA，并将DNA植入干细胞。接下来，我们将把包含尼安德特人遗传信息的干细胞植入人类胚胎细胞。”

然而，让他担心的是如何找到一个喜欢冒险的女人来参与尼安德特人的*。

在丘奇的理论体系中，克隆尼安德特人是可行的，这与科学家寻找猛犸象的研究计划相似。

此前，日本、韩国和俄罗斯的科学家都试图利用在西伯利亚冻土中发现的猛犸象遗骸进行异质克隆，因为他们认为冻土中的猛犸象遗骸可能保存了所有基因信息。一些日本科学家发现，当扫描猛犸象的整个头部时，其大脑中的一些脑干细胞仍然活跃。

尽管如此，主流学术界一直在争论这种消失已久的大型动物能否通过克隆复活。“因为，对于数万年前的动物遗骸来说，完全保存DNA的可能性几乎为零。”中国科学院动物研究所的研究员陈大源认为，这是一个根本性的恢复问题。

事实上，到目前为止，科学家们还没有足够幸运地获得猛犸象的完整遗传信息，这只是异种克隆的第一步。下一个困难在于找到合适的相似物种作为移植受体。

陈大源解释说，在不同的物种和种族中，移植受体后的蛋白质容易出现免疫问题。

2001年10月，意大利学者Loyin等人将欧洲盘羊的颗粒细胞移植到普通羊的卵母细胞中，构建异种重组胚胎，移植普通羊子宫后获得了一个正常的欧洲盘羊体细胞克隆。但是直到现在，异种克隆的成功案例仍然很少。

因此，在陈大元看来，不管伦理道德如何，让已经灭绝了33000年的尼安德特人“复活”的计划可能会面临许多困难。

异常的重编程导致克隆胚胎的“发育不良”。

2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者英国生物学家约翰·戈登爵士在英国广播公司的生命科学节目中说，他在青蛙克隆实验中预测，哺乳动物的成功克隆将在50年内实现，这一时限也适用于当前的人类克隆问题。

如果复活一个长期消失的种族更像是一种“幻想”，那么从技术上讲，实现普通人的克隆有多大可能？

众所周知，迄今为止，世界上已有十几个物种通过体细胞核移植成功克隆。这些动物不仅包括我们所知的绵羊和老鼠，还包括家畜，如牛和猪，作为家庭宠物的猫和狗，以及一些野生动物，如山猫和狼。

然而，低开发效率一直困扰着体细胞核移植技术的研究者。即使在实验系统成熟的小鼠中，体细胞核移植的发育率通常也只有1%~2%。由于自身缺陷，大多数克隆胚胎在发育早期被母亲吸收。此外，即使克隆小鼠能够成功发育成个体，克隆小鼠也常常具有不同程度的缺陷，如出生后死亡、新生小鼠超重、肿瘤发病率增加或免疫系统缺陷等。

据了解，体细胞核移植技术发育效率低的原因是克隆胚胎的“表观遗传”缺陷。

所谓的“表观遗传学”是指除了遗传基因之外影响生物性状的其他遗传方法。此外，克隆胚胎发育缺陷的原因是，在体细胞核移植过程中，终末分化体细胞的“遗传记忆”没有被完全清除。

近年来，已经有通过改善克隆胚胎的“表观遗传”状态来提高体细胞克隆的发育效率的研究。例如，在核移植过程中添加脱乙酰酶抑制剂改善了克隆胚胎的“表观遗传”状态，小鼠体细胞克隆的效率成功提高到约4%。

此外，还有一种推测认为，滋养层中重新编程的异常细胞是克隆胚胎发育失败的主要原因，在滋养层中，体细胞核在被转移到卵母细胞后形成克隆胚泡。

中国科学院上海生命科学研究所生物化学与细胞研究所研究员李劲松向记者解释说，胚泡中有两组细胞。一组是可在体内发育成胎儿的内部细胞团细胞，即胚胎干细胞，另一组是发育成胚胎外组织如胎盘的滋养层细胞。如果组织出现问题，如连接胎儿和母亲的胎盘，胎儿将自然发育不良。

李劲松团队已经通过实验证明了这一说法。他们通过免疫手术去除克隆胚泡的滋养层细胞，然后通过四倍体胚胎补偿技术用正常细胞替代它们。结果显示克隆动物的出生率增加了六倍。

“不管使用什么辅助措施，克隆胚胎发育成个体的效率仍然有限。”李劲松说，“此外，这些技术只应用于实验动物，如老鼠，还没有在大型哺乳动物身上试验过，更不用说用于改进人类克隆技术了。”

陈大源也坦率地承认，在将克隆胚胎发育成个体的效率方面没有突破。

克隆胚胎干细胞很难建立细胞系

2005年3月，第59届联合国大会批准了《联合国人类克隆宣言》，敦促各国*禁止一切形式的人类克隆。经过四年的辩论，191个国家就这个问题进行了投票，最终以84票赞成、34票反对和37票弃权获得通过。中国、英国、比利时、新加坡、韩国和其他国家投了反对票。

“我国反对克隆人，但不反对为干细胞治疗而克隆人，即治疗性克隆。”陈大元说。

所谓的治疗性克隆是指利用患者的高分化体细胞移入去核卵母细胞形成重组胚胎。胚泡形成后，它不同于生殖性克隆，生殖性克隆将胚泡移植到受体子宫中发育成个体。它是从胚泡中分离出内部细胞团。内部细胞团通过建立过程获得稳定的胚胎干细胞系，并使其定向分化为所需的特定细胞类型，如神经细胞、血细胞、胰岛细胞等。

在生物学中，高度分化的细胞可以逆转成胚胎未分化细胞，即胚胎干细胞，这是一个巨大的突破。胚胎干细胞不仅是研究人类发育和了解先天性异常和单基因遗传病发病机制的唯一模型细胞，而且具有通过定向分化诱导再生各种组织和器官的功能。它们在干细胞治疗领域的价值非同寻常。

据了解，人类胚胎干细胞系已于1998年成功分离。目前，通过动物实验，它们已成功分化成各种类型的神经细胞、胰岛、表皮、视网膜色素上皮细胞、心肌细胞、肝细胞等。然而，李劲松告诉记者，在大型哺乳动物中实现定向分化仍然很困难，治疗性克隆还远未应用于人类。

这是因为获得用于实验的人类卵母细胞的数量少，形成的胚泡的数量少，并且从胚泡中分离胚胎干细胞以建立细胞系的效率不高。此外，多能干细胞也有潜在的致瘤风险。治疗性克隆也面临困难，如细胞分化的效率、分化细胞的功能和治疗的安全性。

太低的开发效率一直困扰着体细胞核移植技术的研究者。即使在实验系统成熟的小鼠中，体细胞核移植的发育率通常也只有1%~2%。来源:谷歌图片

丘奇认为尼安德特人的大脑比人类大，智商可能比人类高。来源:谷歌图片