中國(guó)學(xué)者在猴中轉(zhuǎn)入人腦基因，倫理問題引外國(guó)學(xué)者關(guān)注
3月27日發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》的人腦MCPH1基因轉(zhuǎn)基因猴，圖來自academic.oup.com
撰文 | 韓東升
責(zé)編 | 葉水送
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電影《猩球崛起》很多人可能不陌生，電影中的猿族具有人類般的智慧，且有實(shí)力與人類軍隊(duì)一決高下。這些情形距我們的現(xiàn)實(shí)世界到底有多遠(yuǎn)呢？
最近，中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物所的科學(xué)家首次將人腦基因— MCPH1 移植到猴子中，該研究發(fā)表在《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review）上。
本文通訊作者宿兵研究員強(qiáng)調(diào)，“這是第一次嘗試用轉(zhuǎn)基因猴子模型來理解人類認(rèn)知能力的進(jìn)化過程”。
研究者為何選擇這個(gè)基因？
小頭癥嬰兒(左)與普通嬰兒的頭部大小對(duì)比，圖來自wikipedia
為了更好地理解這項(xiàng)研究，讓我們首先了解下 MCPH1 基因。MCPH1 是一個(gè)在胎兒大腦發(fā)育時(shí)表達(dá)的基因。當(dāng)其發(fā)生某些純合突變后，會(huì)使嬰兒患有“小頭癥”。一般來說，“小頭癥”患者壽命稍短，且智力也會(huì)受到影響。
該基因進(jìn)化速度較快，雖然靈長(zhǎng)類動(dòng)物中也有該基因，但與人腦中的MCPH1 基因有所區(qū)別。一方面，人腦中 MCPH1 蛋白含有與靈長(zhǎng)類動(dòng)物不同的氨基酸突變，且這些特有的突變可調(diào)控人腦發(fā)育中特定的基因表達(dá)模式；另一方面，人類中的 MCPH1 基因在人腦的發(fā)育中表達(dá)量較高，而靈長(zhǎng)類表達(dá)量較低。這兩點(diǎn)都說明 MCPH1 基因可能在人類大腦的發(fā)育中有特殊的功能。
中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物所研究員宿兵此前也發(fā)表過關(guān)于 MCPH1 基因的進(jìn)化及其功能的文章，對(duì)其有一定的研究基礎(chǔ)。
人類腦部的核磁共振圖，圖來自wiseGEEK
轉(zhuǎn)基因猴同普通猴有何不同？
研究者共得到了11只轉(zhuǎn)基因猴。通過核磁共振腦影像分析發(fā)現(xiàn)，MCPH1轉(zhuǎn)基因猴的腦子并不會(huì)變大。但轉(zhuǎn)基因猴的腦部發(fā)育表現(xiàn)出和人腦相似的滯后性特征。人腦的這種滯后性表現(xiàn)為腦部神經(jīng)發(fā)育隨著年齡增長(zhǎng)緩慢形成，這是人類和非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別。
更重要的是，轉(zhuǎn)基因猴在短期記憶測(cè)試中表現(xiàn)得更好，表明其智力很可能有所提升。
這項(xiàng)研究，科學(xué)界怎么看？
面對(duì)中國(guó)科學(xué)家的這一首創(chuàng)，科學(xué)界并非一致叫好。盡管該研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為：“轉(zhuǎn)基因猴可以為了解人類的獨(dú)有特征提供極大的幫助。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，這樣的基礎(chǔ)研究也有助于認(rèn)識(shí)大腦發(fā)育疾病（如自閉癥）的病因，并為潛在的治療方案提供有效的線索?！?/p>
早在2010年，科學(xué)家曾發(fā)文稱：將人類基因轉(zhuǎn)入靈長(zhǎng)類動(dòng)物體內(nèi)是不符合倫理的。圖來自nature
但西方的科學(xué)家對(duì)此表示擔(dān)憂，甚至懷疑其是否符合倫理。來自科羅拉多大學(xué)（University of Colorado）的遺傳學(xué)家 James Sikela在《麻省理工學(xué)院技術(shù)評(píng)論》的一篇報(bào)道中表示，“利用轉(zhuǎn)基因猴來研究與大腦進(jìn)化相關(guān)的人類基因是一條非常危險(xiǎn)的道路。” 他擔(dān)心實(shí)驗(yàn)中的靈長(zhǎng)類動(dòng)物是否得到規(guī)范處理，更擔(dān)心在猴子身上進(jìn)行更加極端的基因編輯。
事實(shí)上，在歐洲和美國(guó)，利用靈長(zhǎng)類動(dòng)物進(jìn)行研究變得越來越困難，但在中國(guó)似乎并不存在這一問題，就在今年1月，中國(guó)誕生了世界首批生物節(jié)律紊亂體細(xì)胞克隆猴。
2019年1月4日，中國(guó)科學(xué)家在上海展示的生物節(jié)律紊亂體細(xì)胞克隆猴，圖片來自新華社
在《麻省理工學(xué)院技術(shù)評(píng)論》中的這則報(bào)道中，宿兵表示并不需要過度擔(dān)憂：
“盡管猴子的基因組與我們的很接近，但它們之間仍存在成千上萬(wàn)的差異。在猴子中只引入個(gè)別人類基因并不會(huì)對(duì)其造成實(shí)質(zhì)性的改變?！?/span>
事實(shí)上，該課題組已經(jīng)著手在猴子中測(cè)試其他大腦進(jìn)化的基因。
參考鏈接
1. https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwz043/5420749
2. https://www.technologyreview.com/s/613277/chinese-scientists-have-put-human-brain-genes-in-monkeysand-yes-they-may-be-smarter/amp/?from=groupmessage&isappinstalled=0
3. http://www.kiz.ac.cn/xwzx/kydt/201903/t20190328_5262689.html
4. https://en.wikipedia.org/wiki/Microcephalin
5. https://www.nature.com/articles/nrg2864
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