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世界首例生物节律紊乱体细胞克隆猴模型诞生 对疾病研究和药物研发价值不可估量

文章编辑: 更新时间:2019-1-24 16:32:12 点击次数:

 这不寻常的一幕,事关药物研发的一道世界难题——没有遗传背景干扰的实验鼠离人太“远”,非人灵长类动物又存在遗传背景差异,难以开展临床前药效评估。1月24日,上海科学家宣布创建了世界首例生物节律紊乱猴及其克隆后代,论文发表在我国顶级综合期刊《国家科学评论》上。这一科学成果突破了利用活体猕猴体细胞克隆的难关,开启了标准化创建疾病克隆猴模型的新时代,有助于缩短药物研发周期,提高药物研发成功率,将极大地促进生命科学和医学发展。   生物节律紊乱会引发睡眠障碍和衰老   “想到接下来要开展的生物节律研究,我真的很兴奋!”中科院神经所研究员张洪钧告诉解放日报·上观资讯记者。所谓生物节律,是生物内在的时间控制系统,以24小时为周期。自然界中大部分生物,从简单的单细胞生物,到复杂的哺乳动物,都有各自的“生物钟”,比如蜘蛛在半夜结网,公鸡在拂晓打鸣。生物节律在维持机体的睡眠/觉醒、体温、代谢、器官功能和适应环境变化方面扮演着重要角色。   当下,人们频繁加班、跨越时区和熬夜,面临着“生物钟”紊乱的困扰。一旦生物节律紊乱,可能会引发睡眠障碍、衰老、神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)、精神类疾病(如抑郁症)、糖尿病、肿瘤以及心血管等疾病,因此对生物节律的研究意义非同寻常。2017年诺贝尔生理或医学奖正是颁发给了在生物节律领域做出贡献的三位科学家。   生物节律的基础研究与转化干预目前亟需好的生物模型。然而,传统的小鼠和果蝇模型与人的昼夜活动周期、脑结构和代谢速率存在明显差异。非人灵长类动物与人最为接近,建立非人灵长类生物节律紊乱模型迫在眉睫。2016年9月,在中科院和上海市大力支撑下,研究团队首次利用基因修饰方法,得到了5只生物节律核心基因BMAL1缺失的猕猴。“猴子表现出害怕人,避免与人对视等精神问题,这些症状以前很难在小鼠身上探测到。”张洪钧说,它们总是蜷缩在猴笼角落里,出现了抑郁、焦虑,它们的睡眠也大幅下降,类似于衰老情形。这为模拟人的节律紊乱相关疾病迈出了关键的第一步。不过,通过基因敲除方法获得的第一代模型猴,容易产生嵌合体,这成为了研究的最大阻碍。由于这5只猴的生物节律紊乱严重程度不一致,还无法作为理想的动物模型。

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