“新的里程碑”：諾獎(jiǎng)得主評(píng)中國(guó)克隆猴研究
?兩只克隆猴，引起世界矚目
撰文 | 葉水送
責(zé)編 | 陳曉雪
● ● ●
2018年2月8日，著名學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》封面文章刊載了中科院上海神經(jīng)研究所研究員孫強(qiáng)課題組有關(guān)克隆猴方面的研究。
兩只克隆猴一出現(xiàn)，就吸引了全球媒體的廣泛關(guān)注，從嚴(yán)肅的《衛(wèi)報(bào)》、BBC、自然新聞到以八卦新聞著稱(chēng)的《太陽(yáng)報(bào)》，都進(jìn)行了大篇幅的報(bào)道。這是中國(guó)為數(shù)不多的、既有重大的科學(xué)意義同時(shí)也能引起全球媒體廣泛關(guān)注的研究，大有當(dāng)年媒體熱追克隆羊的趨勢(shì)。
此時(shí)，我們有必要回想，為何中國(guó)的克隆猴能夠成功，而且是現(xiàn)在，而不是5年前？
《細(xì)胞》雜志同期也刊登了密歇根州立大學(xué)教授喬斯·奇貝利（Jose Cibelli）和英國(guó)劍橋大學(xué)戈登癌癥研究所、2012年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主約翰·戈登（John Gurdon）合寫(xiě)的關(guān)于克隆猴研究的評(píng)論，從中或許可以找到這些問(wèn)題的部分答案。
細(xì)胞核移植技術(shù)是上世紀(jì)50年代美國(guó)兩位學(xué)者Briggs和King所發(fā)明。1962年，戈登進(jìn)一步利用非胚胎時(shí)期的細(xì)胞（體細(xì)胞）率先克隆出可以成長(zhǎng)的青蛙。該研究第一次證實(shí)了成年細(xì)胞核能在另外一個(gè)除去細(xì)胞核的細(xì)胞中重編程，具備全能性。二人所用是胚胎的體細(xì)胞，但胚胎體細(xì)胞何時(shí)具有、何時(shí)失去全能性當(dāng)時(shí)并不清楚。應(yīng)該說(shuō)，戈登的工作是二人工作的衍生，如果他們還活著，戈登是不可能獲得諾獎(jiǎng)。
35年后，即1997年，人們看到這項(xiàng)技術(shù)的潛力。來(lái)自英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)的一組科學(xué)家，率先利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆出了第一個(gè)哺乳動(dòng)物——“多莉”羊。在接下來(lái)的20年時(shí)間里，大約有20多種哺乳動(dòng)物相繼被克隆出來(lái)，但對(duì)非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的克隆一直停滯不前。
當(dāng)然，仍有很多研究者不斷探索靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的克隆。1999年，研究者利用胚胎分裂的方法，獲得了一只克隆猴——Tetra。
事實(shí)上，1997年4月，另一項(xiàng)研究采用不同的方法也克隆出了猴，他們采用的是胚胎卵裂球期的細(xì)胞作為細(xì)胞核供體進(jìn)行獼猴克隆，并最終獲得了兩只克隆猴，一只雌性、一只雄性。這項(xiàng)研究由華人學(xué)者孟勵(lì)以第一作者身份在《生殖生物學(xué)》(Biology of Reproduction)雜志發(fā)表，但它一直未被重視，也鮮有人提及。
?1997年，華人學(xué)者孟勵(lì)以第一作者孟勵(lì)克隆出的克隆猴
?以胚胎細(xì)胞細(xì)胞核為供體的克隆猴研究
?1999年，Schatten等人利用胚胎分裂方法克隆出了猴
戈登和奇貝利評(píng)論說(shuō)，卵丘細(xì)胞是很適合用來(lái)進(jìn)行克隆，一般使用第二次減數(shù)分裂中期的卵細(xì)胞，因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞成熟促進(jìn)因子（Maturation-Promoting Factor）水平高，能快速讓細(xì)胞核核膜分裂、染色質(zhì)解散。至于提供細(xì)胞核的體細(xì)胞，最好是處于G0或G1期的細(xì)胞，因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞已經(jīng)做好染色體分裂前的準(zhǔn)備：合成相關(guān)蛋白以及RNA物質(zhì)。
?克隆技術(shù)的傳統(tǒng)方法和孫強(qiáng)的新方法比較，圖片來(lái)自Cell
靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的克隆實(shí)驗(yàn)難以成功，很重要的因素在于研究者沒(méi)有找到解除融合細(xì)胞的表觀遺傳制約。在這篇評(píng)論文章中，戈登和奇貝利表示，孫強(qiáng)課題組“利用了體細(xì)胞核移植技術(shù)以及使用了表觀遺傳調(diào)節(jié)劑，克服了體細(xì)胞核移植最初的技術(shù)屏障”，成功地克隆出了兩只食蟹猴，“這是一個(gè)新的里程碑（New milestone）”。
早在2000年左右的時(shí)候，研究者發(fā)現(xiàn)利用小分子可以改變體細(xì)胞核移植胚胎的DNA的去甲基化以及組蛋白的乙酰化。
2006年，日本理化學(xué)研究所（RIKEN）Wakayama和Tsunoda實(shí)驗(yàn)室，發(fā)現(xiàn)利用TSA能顯著地改善小鼠的體細(xì)胞核移植的效率。
2014年，張毅實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)H3K9me3酶會(huì)讓基因沉默，從而阻止細(xì)胞核重編程。通過(guò)向細(xì)胞中注入去甲基化酶Kdm4d，從而讓體細(xì)胞核移植的細(xì)胞重新被激活。在這方面，昆明理工大學(xué)特聘教授、中科院院士季維智、同濟(jì)大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)高紹榮等人也有出色的工作。
如此看來(lái)，克隆出猴子似乎已經(jīng)水到渠成，成功與否只是時(shí)間的問(wèn)題。
盡管使用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆猴遠(yuǎn)比IVF技術(shù)產(chǎn)生猴的效率低，但是通過(guò)這種方式產(chǎn)生基因可被編輯的猴模型，而這些動(dòng)物模型是很好的研究人類(lèi)疾病的工具，因而備受關(guān)注。
在這篇評(píng)論中，兩位學(xué)者也提出了一些值得思考的問(wèn)題，如雌性供體的（生育）年齡是否會(huì)影響研究結(jié)果，是否存在其他表觀調(diào)控因子調(diào)節(jié)細(xì)胞的可塑性等。
答案，有待進(jìn)一步的研究。
制版編輯： 斯嘉麗｜
