華人科學(xué)家首次培育出基因敲除大鼠

　　可能在不久的未來(lái)，大鼠將會(huì)代替小鼠，重新成為實(shí)驗(yàn)室里的頭號(hào)“動(dòng)物明星”。最近，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了華人科學(xué)家應(yīng)其龍的最新成果——首次培育出了基因敲除的大鼠。這一突破解開(kāi)了20多年來(lái)“無(wú)法用基因敲除的方法來(lái)構(gòu)建大鼠疾病動(dòng)物模型”的難題，使得這種“與人類更接近”的動(dòng)物能更好地為人類疾病研究效力。美國(guó)同行稱這項(xiàng)成果“摘取了大鼠基因組學(xué)的圣杯”。

　　就像小熊貓之于大熊貓，小鼠和大鼠也是兩個(gè)不同種的動(dòng)物。1981年，英國(guó)科學(xué)家馬丁·伊文思提取出了小鼠的胚胎干細(xì)胞，由于小鼠的胚胎干細(xì)胞可以讓科學(xué)家在小鼠體內(nèi)進(jìn)行基因操作，如敲除、插入等等，從而使得科學(xué)家能夠確定特定基因在發(fā)育、生理和病理過(guò)程中的作用——為此他獲得了2007年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

　　從此，小鼠取代大鼠一躍成為生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室中不可替代的“動(dòng)物明星”——高血壓、癌癥、糖尿病、老年癡呆等各種疾病，都用小鼠建立起了動(dòng)物模型，成了科學(xué)家最得力的“幫手”之一。不過(guò)，小鼠有著不盡如人意的地方：它的神經(jīng)系統(tǒng)、代謝方式等與人類大相徑庭，這意味著對(duì)小鼠無(wú)毒、有效的藥物，對(duì)人不一定有用，還可能有毒！然而，與小鼠相比，大鼠與人更為接近，是更理想的動(dòng)物模型。可惜的是，自敲除小鼠基因的方法誕生那天起，生命科學(xué)家就思量著為大鼠敲除基因，卻在漫漫28年中無(wú)所突破——主要原因在于，人類對(duì)胚胎干細(xì)胞的認(rèn)識(shí)還太淺，小鼠的胚胎干細(xì)胞提取和培養(yǎng)方法，無(wú)法套用到大鼠、兔、豬、猴的身上。

　　11年前，在上海醫(yī)科大學(xué)完成博士后研究工作后，應(yīng)其龍來(lái)到英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)干細(xì)胞研究所，開(kāi)始了干細(xì)胞研究。2008年，已在美國(guó)南加州大學(xué)干細(xì)胞中心建立起自己實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)其龍教授，第一次成功地從大鼠胚胎中提取出胚胎干細(xì)胞，這是世界上用第二種動(dòng)物建立起的真正意義的胚胎干細(xì)胞株，并獲得了一個(gè)與傳統(tǒng)迥異的發(fā)現(xiàn)：胚胎干細(xì)胞的“默認(rèn)狀態(tài)”是自我更新，即在沒(méi)有接收到任何“要我分化”的指令前，它們會(huì)一代又一代地保持最初的狀態(tài)——過(guò)去28年，科學(xué)家誤以為，胚胎干細(xì)胞需要生長(zhǎng)因子存在才能生長(zhǎng)。又經(jīng)過(guò)兩年，應(yīng)其龍實(shí)驗(yàn)室成功為大鼠敲除了一個(gè)十分著名的基因——P53，它因與乳腺癌等多種癌癥發(fā)病相關(guān)，而聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。

　　“從提出胚胎干細(xì)胞新的學(xué)說(shuō)，建立真正意義的大鼠胚胎干細(xì)胞株，以及這次在世界上對(duì)第二種動(dòng)物進(jìn)行基因敲除，這一系列的突破使科學(xué)家利用大鼠作為動(dòng)物模型、研究人類疾病的愿望有了實(shí)現(xiàn)的可能?！睉?yīng)其龍教授在國(guó)內(nèi)的合作者、第二軍醫(yī)大學(xué)錢其軍教授告訴記者，這種全新的觀點(diǎn)同時(shí)也動(dòng)搖了胚胎干細(xì)胞的傳統(tǒng)研究根基，將使胚胎干細(xì)胞研究進(jìn)入一個(gè)新方向——或許在新理論的指引下，兔、狗、豬、猴等大動(dòng)物將可能更快地走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，為人類研究疾病提供更有效的動(dòng)物模型。

來(lái)源：藥品資訊網(wǎng)信息中心

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