世界首例生物節(jié)律紊亂體細(xì)胞克隆猴模型誕生

王春

中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所的生物節(jié)律與衰老疾病研究組和非人靈長(zhǎng)類(lèi)研究平臺(tái)經(jīng)過(guò)兩年努力，利用CRISPR/Cas9技術(shù)，成功構(gòu)建了世界首例核心節(jié)律基因BMAL1敲除食蟹猴模型，發(fā)現(xiàn)了敲除猴模型存在晝夜節(jié)律紊亂，表現(xiàn)出類(lèi)似精神分裂癥的癥狀，并構(gòu)建了世界首批生物節(jié)律紊亂體細(xì)胞克隆猴模型。我國(guó)頂級(jí)綜合英文期刊《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》1月24日凌晨在線發(fā)表了兩篇該重大成果的研究論文。

生物節(jié)律是生物體內(nèi)多種生理學(xué)和生物化學(xué)過(guò)程波動(dòng)的基礎(chǔ)，它在維持機(jī)體內(nèi)在的生理功能（如睡眠/覺(jué)醒系統(tǒng)、體溫、代謝和器官功能等）及適應(yīng)環(huán)境的變化方面扮演著重要角色。生物節(jié)律紊亂與睡眠障礙、神經(jīng)退行性疾病（如阿爾茨海默病）、精神類(lèi)疾病、糖尿病、腫瘤以及心血管等疾病密切相關(guān)。

中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）、上海腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)兩年多的努力，首次利用CRISPR/Cas9方法，敲除了體外受精猴胚胎中的生物節(jié)律核心基因BMAL1，產(chǎn)生了一批BMAL1基因缺失的獼猴。并利用克隆技術(shù)，首次成功構(gòu)建了一批遺傳背景一致的生物節(jié)律紊亂獼猴模型。這些獼猴具有晝夜活動(dòng)紊亂、睡眠障礙、焦慮和精神分裂癥等表型，血液分析也表明其與炎癥、睡眠障礙、抑郁等相關(guān)的基因表達(dá)水平顯著上調(diào)，這為模擬人的節(jié)律紊亂相關(guān)疾病邁出了關(guān)鍵的一步。

這項(xiàng)研究成果，填補(bǔ)了生物節(jié)律紊亂研究高等動(dòng)物模型的空白，突破了利用活體獼猴體細(xì)胞克隆的難題。非人靈長(zhǎng)類(lèi)生物節(jié)律紊亂模型為我國(guó)新藥創(chuàng)制與研發(fā)“神助攻”，將應(yīng)用于神經(jīng)退行及精神等疾病的藥物、物理干預(yù)研究。

據(jù)悉，該成果得到了中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（B類(lèi)）“腦認(rèn)知與類(lèi)腦前沿研究”和上海市市級(jí)科技重大專(zhuān)項(xiàng)“全腦神經(jīng)聯(lián)接圖譜與克隆猴模型計(jì)劃”的大力支持。