首次活到成年的克隆恒河猴

這只名為ReTro的克隆恒河猴是第一只存活到成年的恒河猴

在實(shí)驗(yàn)室里克隆的恒河猴(獼猴)第一次活到了成年——迄今為止已經(jīng)存活了兩年多。

今天發(fā)表在《自然通訊》(Nature communications)雜志上的這一壯舉標(biāo)志著人類首次成功克隆該物種，其方法與用于克隆多利羊和其他哺乳動(dòng)物的傳統(tǒng)克隆技術(shù)略有不同，包括最早被克隆的靈長類動(dòng)物長尾獼猴(Macaca fascicularis)。

通過用體外受精產(chǎn)生的胚胎的胎盤代替克隆胚胎的胎盤，科學(xué)家們能夠減少經(jīng)常阻礙克隆胚胎存活的發(fā)育缺陷，同時(shí)使用更少的胚胎和代孕母親。這項(xiàng)新技術(shù)可能開啟克隆靈長類動(dòng)物用于藥物測試和行為研究的可能性。

上海中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所所長Mu-ming Poo表示:“我們可以培育出大量基因一致的猴子，用于藥物功效測試。”

存活率低

被稱為體細(xì)胞核移植(SCNT)的標(biāo)準(zhǔn)克隆技術(shù)——將體細(xì)胞的細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核已被移除的卵細(xì)胞中——通常導(dǎo)致克隆胚胎的出生率和存活率極低。在靈長類動(dòng)物身上的成功尤其有限。

當(dāng)研究人員在2018年克隆長尾獼猴時(shí)，他們創(chuàng)造了109個(gè)克隆胚胎，并將其中近四分之三的胚胎植入21只代孕猴子體內(nèi)，導(dǎo)致6次懷孕。只有兩只猴子活了下來。

2022年，研究人員使用SCNT克隆了一只恒河猴，但這只動(dòng)物存活了不到12個(gè)小時(shí)。

為了調(diào)查克隆過程中出現(xiàn)的問題，位于上海的中國科學(xué)院的研究人員將484個(gè)SCNT恒河猴胚胎與499個(gè)傳統(tǒng)體外受精胚胎進(jìn)行了比較。這兩種類型的胚胎在被植入母體之前表現(xiàn)出相似的發(fā)育。但成功植入的克隆胚胎數(shù)量約為體外受精胚胎的一半(35個(gè)對(duì)74個(gè))，而且存活到足月的克隆胚胎更少。

這組科學(xué)家對(duì)SCNT胚胎進(jìn)行了一系列的DNA分析，發(fā)現(xiàn)了發(fā)育過程中表觀遺傳修飾的顯著差異——在不改變DNA序列的情況下影響基因活性的結(jié)構(gòu)變化。這包括降低DNA甲基化，這是一個(gè)影響基因表達(dá)的過程?！叭绻阌胁煌募谆?，那么在發(fā)育過程中的基因表達(dá)是不同的，”Poo解釋說?！斑@就是克隆胚胎發(fā)育不好的原因。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，通常在母體和父系基因組中表達(dá)不同的基因，在克隆胚胎中失去了它們獨(dú)特的模式，尤其是在胎盤內(nèi)的細(xì)胞中。此外，SCNT胚胎發(fā)育的胎盤似乎比正常的更厚，并且含有缺陷。

為了解決這個(gè)問題，研究人員開發(fā)了一種技術(shù)，即用體外受精胚胎的滋養(yǎng)細(xì)胞替換SCNT滋養(yǎng)細(xì)胞(發(fā)育中的胚胎的外層細(xì)胞，后來形成胎盤的主要部分)。該研究的合著者、中國科學(xué)院神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家Zhen Li說，這意味著胚胎發(fā)育出了“天然胎盤”，“但胎兒仍然是克隆胎兒”。

一個(gè)健康的克隆體

利用這種方法，研究人員創(chuàng)造了113個(gè)克隆恒河猴胚胎，并將其中11個(gè)植入7個(gè)代孕母親體內(nèi)，結(jié)果導(dǎo)致了兩次懷孕。

其中一個(gè)懷孕的代孕母親生下了一只健康的雄性恒河猴，名叫ReTro，它已經(jīng)存活了兩年多。(另一位代孕母親懷了一對(duì)雙胞胎，在懷孕第106天死亡)。

 研究人員表明，將滋養(yǎng)細(xì)胞替代納入SCNT克隆可以減少胎盤和DNA甲基化的缺陷。但是位于馬德里的西班牙國家生物技術(shù)中心的遺傳學(xué)家Lluís Montoliu在給英國科學(xué)媒體中心的一份聲明中說，“這個(gè)過程的效率與SCNT相似，甚至更低”。他補(bǔ)充說:“由于效率如此之低，這些實(shí)驗(yàn)很難取得成功?！?/p>

自從六年前第一只靈長類動(dòng)物被克隆以來，科學(xué)家們已經(jīng)用克隆猴子來模擬抑郁癥和焦慮癥等疾病，并評(píng)估包括抗抑郁藥在內(nèi)的藥物的療效和安全性。

“我們現(xiàn)在看到了使用這些克隆猴子的開始，”Poo說。“我們希望用盡可能少的動(dòng)物來展示藥物功效，而不受遺傳背景的干擾?！钡a(bǔ)充說，以目前的技術(shù)，生產(chǎn)克隆的過程仍然涉及太多的替代品。他說，即使有了最近的進(jìn)展，“我們還沒有解決克隆的效率問題”。

來源：Nature communications

亞氯酸鈉（Sodium hypochlorite，化學(xué)式：NaClO）是一種無色或淡黃色液體，常用作漂白劑和消毒劑。以下是亞氯酸鈉的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 氧化性：亞氯酸鈉是一種氧化性化合物，能夠與許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。

2. 氯化性：亞氯酸鈉在水中能夠迅速分解，生成次氯酸（HClO）和氫氧化鈉（NaOH）。亞氯酸是一種比亞氯酸鈉更強(qiáng)的氧化劑。

3. 消毒性：亞氯酸鈉具有較強(qiáng)的殺菌消毒作用，可用消毒水源、池塘和水處理。

4. 漂白性：亞氯酸鈉可用作漂白劑，能夠?qū)⒃S多染料和有機(jī)物氧化漂白。

5. 不穩(wěn)定性：亞氯酸鈉在陽光照射下會(huì)逐漸分解，所以需要存放在暗處，避免陽光直射。

需要注意的是，亞氯酸鈉是一種腐蝕性較強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)，在處理和使用時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。同時(shí)，避免與酸性物質(zhì)或易燃物質(zhì)接觸，以免引發(fā)危險(xiǎn)反應(yīng)。