生物节律紊乱体细胞克隆猴
国际在线报道（记者 李晋）：一年前，中国科学院率先突破非人灵长类体细胞克隆世界难题，此后经过中国科研工作者的不懈努力，中国科学家近期成功创建了世界首批生物节律紊乱体细胞克隆猴模型，实现人类疾病模型上的应用，该成果将有望大大促进生命科学和医学的发展，加快中国新药创制与研发的进程。
生物节律紊乱体细胞克隆猴
雄鸡报晓，蜘蛛半夜结网，向日葵在清晨开放 ……自然界所有生物都存在按照时间来调节自身活动的生物节律现象。对人类而言，生物节律紊乱与睡眠障碍、阿尔茨海默病、抑郁症、糖尿病、肿瘤、以及心血管等疾病密切相关。然而传统上基于小鼠等动物模型的研究很大程度上制约了生物节律紊乱机理研究和相关疾病治疗手段的研发，中国科学院神经研究所所长蒲慕明院士就此认为，非人灵长类动物与人类最接近，是研究节律紊乱相关疾病机理和诊治手段比较理想的动物模型：“现在的几乎所有的做药效检测的模型都是用小白鼠，但是大家都知道小白鼠跟人的解剖生理是差距非常之大，所以小白鼠上有效药效到人身上很可能没有效，而猕猴的各种认知功能，各种生理功能跟人是非常相近的，所以功能指标也可以在猕猴上从发病之前早期慢慢的观察能够决定这些指标，有了指标之后，我们这些模型就可以来进行治疗干预治疗或者康复的手段。”
生物节律紊乱体细胞克隆猴
2017年年底，世界上首批体细胞克隆猴“中中”和 “华华”先后诞生，中国成为第一个实现了非人灵长类动物体细胞克隆的国家。与此同时，中国科学院神经科学研究所、上海脑科学与类脑研究中心研究团队致力于节律紊乱等相关疾病非人灵长类动物模型的构建，经过两年努力，该团队利用基因编辑技术，成功构建了世界首批核心节律基因BMAL1敲除食蟹猴模型，仔细验证后发现了敲除猴模型存在昼夜节律紊乱，并表现出类似精神分裂症的症状，为模拟人的节律紊乱相关疾病迈出了关键的一步。研究团队选取生物节律紊乱症状最明显的基因编辑猴，通过体细胞克隆技术，成功获得了五只BMAL1基因敲除的克隆猴。蒲慕明院士解释说：“这些猴子的体细胞的来源是一只猴子，经过基因编辑之后，得到生物钟紊乱的各种症状，我们就把那只猴子拿来做体细胞克隆体，每一个细胞里面基因都是一样的，所以你就可以做出一批。我们做个最好的比喻，就是孙悟空身上拔毛之后，出来一批孙悟空小猴子，科学神话一样的道理。”
生物节律紊乱体细胞克隆猴
值得一提是，这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。该项成果1月24日以两篇系列论文形式在线发表于《国家科学评论》期刊。该研究基于昼行性的非人灵长类动物模型，将生物节律与睡眠问题、精神疾病、免疫炎症反应、早衰等重大疾病联系起来，既可为开发这些疾病的治疗手段提供稳固可靠的理论基础，又可将其与临床相结合寻求对人类更精准有效的干预方法。中科院神经科学研究所刘真研究员介绍说：“我们首次利用携带有特定的基因编辑的体细胞得到了这种克隆猴，而且最重要是我们得到了一批遗传背景和基因型一致的克隆猴，这为后续的研究提供了很好的模型。我们正在和即将开展的研究有一系列的模型，包括脑疾病、心血管疾病、肿瘤、眼疾病等各种各样的模型。 ”
中科院神经科学研究所刘真研究员。摄影：李晋
应该说，非人灵长类的节律紊乱模型有望给节律研究带来新的突破，中国在非人灵长类模型制备技术上的领先，将促进中国整体科研实力提升，也是神经科学研究走向世界前列的历史机遇。蒲慕明院士认为：“要达到我们现在的水平，现在看来我们其他国家跟我们的差距拉得更大了，因为我们现在更近了一步，国际上对于我们在克隆猴疾病模型领域非常关注，也非常愿意合作，我们现在包括美国、欧洲、澳大利亚、以色列、匈牙利各个国家都有科学家跟我们联系，这个工作是在中国脑计划里面是一个重要的部分。克隆效率的提高是实现真正应用的关键，这是我们未来要突破的一个重大的里程碑。”
中国科学院神经研究所所长蒲慕明院士。摄影：李晋
2018年，中国科学院启动了升级版的B类先导专项脑认知与类脑前沿研究，先后取得了国际学术界广泛认可的一系列原创成果。中国科学院前沿科学与教育局副局长张永清认为，作为该专项的重要成果，生物节律紊乱体细胞克隆猴模型表明，中国正式开启了批量化、标准化创建疾病克隆猴模型的新时代，为脑认知功能研究、重大疾病早期诊断与干预、药物研发等提供新型高效的动物模型。该成果的应用有助于缩短药物研发周期，提高药物研发效率，必将极大地促进生命科学和医学的发展，加快中国新药创制与研发的进程：“此次生物节律紊乱体细胞克隆模型的成功创建，必将加速推进脑科学与智能技术领域成果的转移转化，助力健康中国2030目标的实现。 目前我国在非人灵长类体细胞克隆技术及非人灵长类疾病模型创建上已取得系列的研究成果，创新无止境。”