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當克隆猴像人一樣得了“病”

《西遊記》中的這個場景讓人印象深刻:孫悟空拔幾根毫毛輕輕一吹,就能變出無數小猴子。

這種“猴毛分身”的神話情節已經變為現實:2018年1月,隨著人類克隆技術的進步,世界首例體細胞核移植克隆猴“中中”“華華”誕生。

這一成果的發布被認為標誌著非人靈長類克隆時代的到來。需要注意的是,克隆猴最大的意義之一在於科學家可以批量製造遺傳背景一致的基因編輯猴,從而為人類重大疾病診斷與乾預提供動物模型。而“中中”和“華華”都是野生型的猴子,從應用價值上來說,不如基因編輯的猴子那麽大。

如今這一研究再往前走了一步——這一次,中國科學家真正利用體細胞核移植技術,製造出5只有“病”的基因編輯猴子。

中國科學院神經科學研究所研究員孫強、劉真和張洪鈞帶領的研究團隊,經過兩年努力,成功構建了世界首批核心節律基因BMAL1敲除獼猴模型。該成果1月24日以兩篇系列論文的形式,在線發表在中國頂級綜合性英文學術期刊《國家科學評論》上。

按照研究團隊的說法,此次實驗的基因敲除非常成功,敲除節律基因BMAL1的實驗猴表現出了明顯的節律紊亂、睡眠障礙與精神問題。然後,利用其中節律紊亂表型最明顯的基因編輯猴的體細胞,製備出了5隻基因敲除的克隆猴,這在很大程度上打消了人們在克隆效率上的擔憂。

可以說,克隆基因編輯猴技術由此從理論層面邁向了實踐層面,鑒於目前克隆技術是製備遺傳背景一致的基因編輯猴的最佳手段,而作為全球暫時唯一掌握克隆猴技術的中國,有望在未來的神經科學研究中搶先一步。

當然,之所以如此大費周章構建基因敲除猴,研究者最期望的就是在這些猴身上觀察到節律紊亂患者中精神性疾病的類似症狀,這些才是非人靈長類較之小鼠等實驗動物的真正優勢。

這項研究將生物節律與睡眠問題、精神疾病、免疫炎症反應、早衰等重大疾病聯繫起來,既可為研究這些疾病的機制和開發治療手段提供實驗模型,有利於尋求對人類節律紊亂等疾病的更精準有效的乾預方法。

研究人員認為,節律紊亂往往伴隨著神經退行性疾病的發生,神經退行性疾病患者往往會遭受各種各樣的睡眠問題,包括失眠、睡眠中斷、日間過度嗜睡,繼而出現睡夢中運動,白天與人交流出現障礙等。但在之前,人們一直不太清楚這些究竟是睡眠紊亂的直接後果,還是長期失眠或服藥的副作用。

從此次研究可以看到,猴子表現出怕人、避免與人對視等表型,而這在以前在小鼠身上是很難探測到的。

研究人員在血液檢測中發現,與壓力應激相關的皮質醇在敲除猴的血液中一直處於高水準,這讓他們聯想到,敲除猴在與人接觸時極度緊張的反應。當有人靠近敲除猴時,它會雙手抱住頭部,蜷縮在角落裡,不敢活動。如果將敲除猴放入一個新環境中,它也不能很快地適應,不敢像正常猴那樣在環境中自由探索。

研究人員給猴子們做了一個經典的聽覺刺激實驗,在給出的一連串規律的聲音中隨機插入特殊的聲音,記錄猴子聽到聲音時的腦電,發現敲除猴大腦在識別和反應這些特殊事件的能力上不如正常猴,這與精神分裂患者的情況類似。

這也意味著,非人靈長類的節律紊亂模型有望給節律研究帶來新的突破。

克隆猴“病”了,人類的“病”能否借此治好?我們期待那一天。

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