淺析體細胞克隆猴技術的研究進展

李浩然 曲 蕾 孫豐盛 郭霧晴 孫浩偉 王 鑫

（臨沂大學農林科學學院，山東臨沂 276005）

體細胞克隆技術是指把動物體細胞經過抑制培養，使細胞處于休眠狀態。采用核移植的方法，利用細胞拆合或細胞重組技術，將卵母細胞去核作為核受體，以體細胞或含少量細胞質的細胞核即核質體作為核供體，將后者移入前者中，構建重組胚，供體核在去核卵母細胞的胞質中重新編程，并啟動卵裂，開始胚胎發育過程，妊娠產仔，克隆出動物的技術，又可稱之為體細胞核移植技術。

1 背景

自1996年7月5日，英國科學家伊恩·維爾穆特博士用一個成年羊的體細胞成功克隆出“多莉羊”，“克隆”一詞開始走進了大眾的視野。隨著“多莉羊”被克隆出，許多哺乳動物的體細胞克隆動物也相繼誕生，但是與人相近的靈長類動物的體細胞克隆技術一直沒有成功過[1]，沒有克隆猴，就很難建立模擬人類疾病的動物模型。而實驗動物，如小白鼠，大白兔等，作為一部分特殊的動物群體，在人類疾病研究等方面做出了巨大的貢獻，但是這些實驗動物與人之間的巨大物種差異使得目前大多數利用小白鼠、大白兔等實驗動物為研究對象獲得的研究成果不能被直接用于人類疾病的臨床治療[2]，而倫理與現實的制約因素也使得直接以人為研究對象變得不可行。因此，建立與人類最為接近的非人靈長類動物的實驗動物模型，成為科學家們亟待解決的問題。

2 體細胞克隆猴技術

早在1997年，美國Don Wolf實驗室用6-16細胞時期早期胚胎細胞作為核供體細胞功克隆出一雌一雄兩只恒河猴。而關于非人靈長類體細胞克隆工作的研究報道最早是出現在2002年[3]，之后不同國家的多個實驗室對體細胞克隆猴這一技術進行多次實驗，但都沒有成功。2017 年中國科學院神經科學研究所非人靈長類研究平臺團隊經過5年攻關，終于突破了這一世界性難題。他們利用體細胞克隆技術成功地獲得了2只克隆猴“中中”和“華華”。這是人類歷史上首次使用體細胞作為供體獲得的克隆非人靈長類后代，其成功不僅在生物學研究領域具有“里程碑式”的意義，而且對提升非人靈長類實驗動物福利也有重要幫助。

3 體細胞克隆猴技術存在的問題及三大難點

目前，科隆率低是克隆技術存在的最大問題。據統計分析表明，牛的效率為10%～20%，山羊為3%～10%，而小鼠的克隆效率僅有4～5%，而導致體細胞克隆效率低下的主要原因是克隆動物常常出現的“三高”，即克隆胎兒流產率高、圍產期死亡率高、新生動物死亡率高[4]。此外，克隆動物胚胎、胎兒發育異常，克隆動物發育缺陷等也是克隆技術中存在的較為嚴重的問題。

體細胞克隆猴有三大難點：一是在實驗過程中所提供的卵母細胞的細胞核不易辨別，這導致去核的難度增大，作為受體細胞，要將細胞核“摘除”才能容納“外來細胞核”若去核不成功，無法保證所有的核遺傳物質全來自與供體所提供的細胞核。二是在卵母細胞進行核移植前卵母細胞處于“沉默”狀態，而難點就在這里，卵細胞容易提前被激活，在克隆過程中，在體細胞進入卵細胞時才將卵細胞激活后而進行一系列的發育過程，這就需要卵細胞被激活的時間要精準，但在實驗過程中，若采取傳統的激活方法，難以控制“時機”，進而使實驗的難度增大。三是對于體細胞克隆來說，體細胞的全能性較胚胎細胞的全能性較低，這使得胚胎的發育率較低。

4 體細胞克隆猴技術的意義及前景

隨著人類科學的不斷進步，對于利用高等動物作為實驗對象開展相關研究的需求與日俱增，其中非人靈長類占有很大的比例。由于沒有遺傳背景均一的近交系猴，因此只能通過使用更多的實驗動物來消除因個體間差異而導致的實驗誤差。體細胞克隆猴技術不僅可以幫助我們得到一群基因背景近乎一致的猴子，極大地克服了靈長類動物之間個體差異大、實驗可重復性差等缺陷，還可對體細胞進行定向基因打靶，通過一系列篩選步驟篩選出陽性克隆后將其用作核移植的供體細胞，從而克隆出特定的疾病模型猴并進一步開展相關疾病的研究。最后，由于疾病模型猴的基因背景一致，可大大減少生物醫療領域實驗動物的使用量，幫助篩選人類疾病的有效藥物，縮減新藥研發、臨床實驗等的周期和費用，從整體上提升非人靈長類實驗動物福利。克隆猴的成功意味著實驗動物學科發展到了一個新的高度。體細胞克隆猴的成功對于自閉癥，老年癡呆癥，帕金森綜合征及其他退行性疾病患者來說，都是一個極大福音。

5 討論

科學技術的發展為人類在各項領域的研究提供了嶄新的思路，推動著人們去探索更多的未知世界，正如克隆技術被發現后，使得生命科學領域實現了巨大的突破，但是，人們在歡欣鼓舞的同時，也存在著隱隱的不安：是不是終有一天人也會被克隆？其實這已經不需要回答了，從“多莉羊”誕生再到體細胞克隆猴技術的成功，人們就已知道，克隆人不再是一個理論難題，技術層次的突破只是一個時間的問題，那么我們應該如何去處理這中間存在的諸多問題，譬如倫理道德問題？事實上，早在“多莉羊”誕生以來，圍繞克隆技術的倫理問題的爭論就從未停止過，正確把握科研需要與倫理道德之間的平衡，將是未來科研工作者必須具備的一項基本素質。

我國在2003年發布的《人胚胎干細胞研究倫理指導原則》中就明確規定：禁止進行生殖性克隆人的任何研究。我國目前科研倫理規范主要有以下三個文件，分別是國家衛生和計劃生育委員會于2016年10月發布的《涉及人的生物醫學研究倫理審查辦法》，原國家食品藥品監督管理局于2003年6月發布的《藥物臨床試驗質量管理規范（GCP）》以及2012年中國疾病預防控制中心發布的《關于非人靈長類動物實驗和國際合作項目中動物實驗的實驗動物福利倫理審查規定（試行）》[5]，我國進行的體細胞克隆猴技術是在嚴格的倫理規范下進行的。當然，涉及到人類延續和發展的倫理問題時，還是需要在更加謹慎的思考和嚴謹的調查下進行，相信在不久地將來，會有更加健全的法律法規出臺，在正確的法律規范和道德觀念的引導下，體細胞克隆技術會迎來更加廣闊的研究前景并為人類疾病研究帶來巨大福音。