腦智卓越中心成功獲得健康存活的體細(xì)胞克隆恒河猴

文章來源:腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心  |  發(fā)布時間:2024-01-17  |  【打印】 【關(guān)閉

  

  ?202401月16日00時,《Nature?Communications》期刊在線發(fā)表題為Reprogramming mechanism dissection and trophoblast replacement application in monkey somatic cell nuclear transfer(重編程機制解析及滋養(yǎng)層置換在猴體細(xì)胞核移植中的應(yīng)用)的研究論文。該研究由中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心(神經(jīng)科學(xué)研究所)非人靈長類研究平臺孫強研究團隊、劉真研究組和中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所陸發(fā)隆研究組合作完成。該研究在國際上首次成功利用體細(xì)胞核移植技術(shù)得到健康存活的恒河猴,為理解靈長類體細(xì)胞核移植重編程過程和推動構(gòu)建精準(zhǔn)遺傳修飾的恒河猴模型奠定了基礎(chǔ)。??

  獼猴屬的恒河猴和食蟹猴是生物醫(yī)學(xué)研究中使用最為廣泛的兩種非人靈長類實驗動物物種。腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心非人靈長類研究平臺團隊在2018年首次報道利用體細(xì)胞核移植技術(shù)得到健康存活的食蟹猴。但當(dāng)團隊利用同樣的方法進(jìn)行恒河猴體細(xì)胞克隆時卻遇到了困難。系統(tǒng)分析結(jié)果表明,多數(shù)的克隆猴胚胎都在孕早期終止了發(fā)育。為了得到健康存活的克隆恒河猴,孫強、陸發(fā)隆、劉真三個團隊通力協(xié)作。通過使用恒河猴與食蟹猴雜交體細(xì)胞為體細(xì)胞核供體,對克隆胚胎的表觀遺傳重編程狀況進(jìn)行解析,發(fā)現(xiàn)父母本等位基因差異DNA甲基化異常,尤其是多個印記基因位點親本特異差異DNA甲基化的丟失,可能是潛在的克隆猴胚胎發(fā)育障礙之一。而基因印記的丟失導(dǎo)致印記基因表達(dá)異常,可能是流產(chǎn)克隆猴胚胎的胎盤發(fā)育異常的潛在原因。?

  為解決克隆猴胚胎胎盤發(fā)育異常的問題,團隊建立了囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞(trophoblast,?也稱為trophectoderm, TE:胚胎中未來將發(fā)育成胎盤組織的細(xì)胞)置換技術(shù)。即將受精卵來源囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(Inner?cell?mass,ICM:胚胎中未來將發(fā)育為個體的細(xì)胞)去除得到一個沒有ICM的空TE,然后在將來自核移植胚胎的ICM注入這個TE空腔后得到重構(gòu)胚胎(TE置換胚胎)。?

  在該研究中團隊以恒河猴的胎猴成纖維細(xì)胞為核供體進(jìn)行體細(xì)胞移植后再進(jìn)行TE置換,并將11枚TE置換胚胎移植到7個同步發(fā)情受體恒河猴后得到2只懷孕個體,3個胎兒(其中一只為雙胎懷孕)。懷孕雙胎的受體在孕中晚期時流產(chǎn),懷孕單胎的受體成功誕下一只健康存活的克隆恒河猴。經(jīng)基因組微衛(wèi)星、線粒體DNA和X染色體分析等鑒定技術(shù)證明該恒河猴來自核移植的供體體細(xì)胞。上述結(jié)果表明團隊利用TE置換技術(shù)解決克隆胚胎胎盤發(fā)育異常問題成功獲得了健康存活的克隆恒河猴。?

  1克隆恒河猴近照?

  該研究嚴(yán)格遵守生物倫理規(guī)范,所有動物實驗均經(jīng)過腦智卓越中心倫理委員會審核。中國科學(xué)院腦智卓越中心孫強研究員、劉真研究員和中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所陸發(fā)隆研究員為該論文共同通訊作者。中國科學(xué)院腦智卓越中心博士研究生廖兆蒂和孫詩羽及中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所張吉祥為該論文共同第一作者。該研究得到了腦智卓越中心蒲慕明院士的大力支持。該研究還得到了腦智卓越中心非人靈長類研究平臺獸醫(yī)和光學(xué)成像平臺的技術(shù)支撐。該研究獲得了基金委、科技部、中國科學(xué)院和上海市的資助。??