世界首例亨廷頓舞蹈病基因敲入豬在中國誕生

“世界首例亨廷頓舞蹈病基因敲入豬”研究團隊。

中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員賴良學(xué)介紹研究成果。

暨南大學(xué)粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院教授李曉江介紹研究成果。

科研人員展示“世界首例亨廷頓舞蹈病基因敲入豬”。

北京時間3月30日凌晨，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《細胞》在線發(fā)表生物學(xué)領(lǐng)域的一項重大成果：以廣東科學(xué)家領(lǐng)銜的國際研究團隊歷時四年，首次利用基因編輯技術(shù)（CRISPR/Cas9）和體細胞核移植技術(shù)，成功培育出世界首例亨廷頓舞蹈病基因敲入豬，精準地模擬出人類神經(jīng)退行性疾病。

該成果由暨南大學(xué)粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院教授李曉江團隊、中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員賴良學(xué)團隊、美國埃默里大學(xué)教授李世華團隊等多個研究團隊共同完成，論文共同通訊作者為李曉江、賴良學(xué)、李世華，論文共同第一作者為暨南大學(xué)粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院副研究員閆森和涂著池博士、中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院劉朝明。

“近年來，我國在基因編輯猴和克隆猴的研究中相繼取得突破性成果。”中科院院士裴鋼教授在得知該成果發(fā)表后指出，此次我國科學(xué)家在豬的疾病模型研究中又取得重大進展，表明我國在大動物模型的研究中已走在世界前列，將極大地推動我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

據(jù)悉，李曉江和李世華曾在2008年與美國埃默里大學(xué)合作者成功地建立了世界首例轉(zhuǎn)基因亨廷頓舞蹈病的猴模型，2010年，他們又與賴良學(xué)合作建立了首例轉(zhuǎn)基因亨廷頓舞蹈病的豬模型。為了建立更能準確模擬神經(jīng)退行性疾病的動物模型，2013年兩個團隊再度合作，嘗試將人突變的亨廷頓基因插入到豬的內(nèi)源性亨廷頓基因的表達框中。

經(jīng)過4年的努力，科研人員利用基因編輯（CRISPR/Cas9）技術(shù)，精準地將人突變的亨廷頓基因，即人外顯子1中包含150 CAG重復(fù)序列精確地插入豬的HTT內(nèi)源性基因中，利用成纖維細胞篩選出陽性克隆細胞，并通過體細胞核移植技術(shù)，成功培育出亨廷頓舞蹈病的基因敲入豬模型，在國際上首次建立了與神經(jīng)退行性病人突變基因相似的大動物模型。

研究表明，該模型不但能夠模擬亨廷頓疾病患者在大腦紋狀體的中型棘突神經(jīng)元選擇性死亡的典型病理特征，而且在行為表型上也能表現(xiàn)出類似亨廷頓疾病的“舞蹈樣”行為異常。更重要的是，這些病理特征及異常行為都可以穩(wěn)定地遺傳給后代。

“世界首例亨廷頓舞蹈病基因敲入豬模型，在模擬病人的神經(jīng)病理變化特別是腦疾病方面，大動物模型比小動物模型更具優(yōu)勢。”賴良學(xué)接受《中國科學(xué)報》記者采訪時表示，該研究為開發(fā)治療亨廷頓舞蹈病的新手段提供了穩(wěn)定、可靠的動物模型，也為培育其它神經(jīng)退行性疾病大動物模型提供了技術(shù)范本和理論依據(jù)。

從事多年研究亨廷頓病的權(quán)威專家、美國加州大學(xué)洛杉磯分校教授楊向東指出，亨廷頓舞蹈病基因敲入豬的建立是神經(jīng)退行性疾病研究領(lǐng)域中的一個里程碑式的發(fā)現(xiàn)，使科學(xué)家能更深入了解神經(jīng)細胞死亡的機制及尋找有效的治療方法。朱漢斌 黃博純 蘇運生