中科院取得生命科学重大突破！通过体细胞核移植克隆猴诞生在中国

不知大家还记不记得生物书里那只克隆羊“多莉”，这只多莉当时成了家喻户晓的明星。当时很多人都猜测，克隆人是不是就要诞生了？但是，这么多年过去了，不管什么原因，都再没出现过像多莉一样火的克隆生物。

可就在今天，中国科学院上海神经科学研究所的一项成就可谓一石激起千层浪，这项研究标志着世界上第一例经由体细胞核移植产生的灵长类动物被成功克隆。

就在八周和六周前，两只名为“中中”和“华华”的长尾猕猴诞生于中华大地。这两只比多莉可爱的多的萌宝宝迅速成为大家谈论的对象，克隆界的新星，以及未来生物书上的新宠。

这不，中科院刚刚在 Cell 上发表了这篇论文，中外各大媒体便蜂拥而至，争相报道。

看看都有哪些媒体界大咖被刷屏：美国的路透社、美联社、华盛顿邮报、CNN，CBS，NPR，国家地理杂志，英国的BBC、每日电讯、 每日邮报、中国新华社，到科学媒体如 Nature，Science， New Scientists 等，都第一时间对中中和华华做了刷屏的大篇幅深度报道。

各大媒体争相报道其中一个很重要的原因是，这次科学家克隆出的是一个灵长类动物。大家知道人也属于灵长类动物，所以非人灵长类跟人之间的生物学特征的相似性肯定要多。不是说，猴子是人类的祖先吗？

非人灵长类被认为是研究高等认知以及脑疾病的最理想的模式动物。因此，科学界一直就很重视这一领域的研究，在世界各地建立了很多研究中心。其中中国因为其得天独厚的生物资源，更成为研究的重点。

那么到底这次搞出来两个克隆猴有什么作用呢？当然不是放动物园供人观赏的。此项技术能帮助科学家制备具有相同遗传背景的猴子，并对克隆猴的基因按需进行编辑，为研究人类脑部疾病、癌症、免疫系统或代谢紊乱等提供了真实可靠的模型，还可用于测试相关的治疗药物。

克隆“中中”和“华华”所用的技术叫做体细胞核移植技术（somatic cell nuclear transfer，SCNT）。20 多年前克隆羊“多莉”就是靠这项技术才诞生的。

“多莉”为啥这么出名也是有原因的，它是第一个以成体动物细胞进行复制而产生的克隆动物，意味着无需精子这类生殖细胞，运用已经分化的体细胞也能够产生和原细胞基因完全相同的子代。

在这要提一下，并不是世界上第一个被克隆出的灵长类动物。在 1999 年，科学家即使用胚胎分裂技术克隆出了一只叫 Tetra 的猴子。不过， 该克隆技术比较简单，是基于双胞胎自然形成的模式，且一次最多只能产生四个后代。

说到这，大家可能对体细胞核移植技术比较好奇，它到底是个什么技术，为什么能如此神奇？拿“多莉”为例，步骤是这样的：

首先，研究人员将卵细胞的细胞核去除，再将另一个成熟分化的体细胞的细胞核取出，通过显微注射打进卵细胞内。重构后的卵细胞继续分化发育，最终形成与细胞核供体具有相同遗传特征的动物克隆。

在“多莉羊”之后的 20 多年间，同样利用这项技术制备的其他克隆动物，如牛、鼠、猪、猫、兔、马、狗、狼等，也相继诞生。那么，为何克隆猴却是到现在才搞出来？

这是因为要想成功克隆猴子，科学家必须解决掉一下几大难题：

1、猴子卵细胞获取困难

食蟹猴和恒河猴都是单胎动物，这就意味着，在大小鼠、牛和猪等动物中收集获得卵母细胞资源的方法在猴子身上并不奏效。即使科学家用激素促进猴子排卵，得到的优质卵细胞仍然很少。所以，卵细胞数量就限制了这项技术的成功。

2、SCNT技术本身存在缺陷

由于 SCNT 本身存在的缺陷，导致通过克隆获得的重构胚胎发育效率很低。其中一个很重要的原因就是与其他哺乳动物的克隆相比，灵长类体细胞核对 SCNT 有抗性。

这也解释了为什么几年前，美国科学家用 SCNT 分别制造出了猴胚胎干细胞和人类胚胎干细胞，但是它们的发育能力十分有限。

要解决这个难题，就必须找到这个抗性究竟因为什么。经过多年研究，这种抗性被鉴别出来，被称为重编程抗性区（Reprogramming Resistence Regions, RRRs）。

在哈佛大学张毅教授的两项研究中，明确了小鼠和人的供体细胞核的基因组中均存在 RRRs。在这些区域，富集着一类组蛋白甲基化修饰，阻碍了具有多分化潜能调控功能的基因表达，使得 SCNT 技术中的重构胚胎发育受阻。

发现了原因，便为寻找解决办法打开了大门。张毅教授研究组发现，如果向移植了体细胞核的卵细胞中引入 KDM4D——一类组蛋白去甲基酶，去除这类组蛋白甲基化修饰，就能够提高重构卵细胞的重编程效率和正常发育分化能力，进而提高核移植的成功率。

其实这次“中中”和“华华”之所以能够诞生，是因为中科院神经科学研究所的研究人员克充分利用了最新的表观遗传学成果：

完成核移植之后，研究人员向卵细胞导入了表观遗传修饰的调节因子：KDM4D 和 TSA，以此来启动胚胎发育的功能基因。因为导入了表观遗传修饰因子，体细胞核中原本被抑制的基因重新被激活，并最终在代孕雌猴中获得了很高比例的受孕率和正常发育率。

那么“中中”和“华华”的供体细胞核来自哪里呢？为此，科学家也是尝试了很多次才得以成功。起初，科学家用了成年猴的体细胞核作为供体，但所得的克隆猴因呼吸异常，在出生后只存活了几个小时。

后来科学家想到了用一只流产的猴胚胎的成纤维细胞，这才获得成功。研究人员从这只流产的猴胚胎的成纤维细胞获得了大量遗传背景相同的细胞核。

体细胞核移植技术中的显微注射步骤（B,C,D,E,F）；重构细胞融合后正常发育为带有内细胞团的囊胚（J）

反复的实验也让科学家得出一项结论，这就是，相比胚胎体细胞，成体体细胞的重编程的阻碍更大，但其具体机制还不明确。

目前，“中中”和“华华”还在喝奶期，生长发育良好，与其它猴子无异。科学家们会继续关注其发育状况，并且致力于改善克隆技术。未来还会有更多的克隆猕猴诞生。

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发布媒体：好百科 作者：TechPunk