浅析体细胞克隆猴技术的研究进展

李浩然 曲 蕾 孙丰盛 郭雾晴 孙浩伟 王 鑫

（临沂大学农林科学学院，山东临沂 276005）

体细胞克隆技术是指把动物体细胞经过抑制培养，使细胞处于休眠状态。采用核移植的方法，利用细胞拆合或细胞重组技术，将卵母细胞去核作为核受体，以体细胞或含少量细胞质的细胞核即核质体作为核供体，将后者移入前者中，构建重组胚，供体核在去核卵母细胞的胞质中重新编程，并启动卵裂，开始胚胎发育过程，妊娠产仔，克隆出动物的技术，又可称之为体细胞核移植技术。

1 背景

自1996年7月5日，英国科学家伊恩·维尔穆特博士用一个成年羊的体细胞成功克隆出“多莉羊”，“克隆”一词开始走进了大众的视野。随着“多莉羊”被克隆出，许多哺乳动物的体细胞克隆动物也相继诞生，但是与人相近的灵长类动物的体细胞克隆技术一直没有成功过[1]，没有克隆猴，就很难建立模拟人类疾病的动物模型。而实验动物，如小白鼠，大白兔等，作为一部分特殊的动物群体，在人类疾病研究等方面做出了巨大的贡献，但是这些实验动物与人之间的巨大物种差异使得目前大多数利用小白鼠、大白兔等实验动物为研究对象获得的研究成果不能被直接用于人类疾病的临床治疗[2]，而伦理与现实的制约因素也使得直接以人为研究对象变得不可行。因此，建立与人类最为接近的非人灵长类动物的实验动物模型，成为科学家们亟待解决的问题。

2 体细胞克隆猴技术

早在1997年，美国Don Wolf实验室用6-16细胞时期早期胚胎细胞作为核供体细胞功克隆出一雌一雄两只恒河猴。而关于非人灵长类体细胞克隆工作的研究报道最早是出现在2002年[3]，之后不同国家的多个实验室对体细胞克隆猴这一技术进行多次实验，但都没有成功。2017 年中国科学院神经科学研究所非人灵长类研究平台团队经过5年攻关，终于突破了这一世界性难题。他们利用体细胞克隆技术成功地获得了2只克隆猴“中中”和“华华”。这是人类历史上首次使用体细胞作为供体获得的克隆非人灵长类后代，其成功不仅在生物学研究领域具有“里程碑式”的意义，而且对提升非人灵长类实验动物福利也有重要帮助。

3 体细胞克隆猴技术存在的问题及三大难点

目前，科隆率低是克隆技术存在的最大问题。据统计分析表明，牛的效率为10%～20%，山羊为3%～10%，而小鼠的克隆效率仅有4～5%，而导致体细胞克隆效率低下的主要原因是克隆动物常常出现的“三高”，即克隆胎儿流产率高、围产期死亡率高、新生动物死亡率高[4]。此外，克隆动物胚胎、胎儿发育异常，克隆动物发育缺陷等也是克隆技术中存在的较为严重的问题。

体细胞克隆猴有三大难点：一是在实验过程中所提供的卵母细胞的细胞核不易辨别，这导致去核的难度增大，作为受体细胞，要将细胞核“摘除”才能容纳“外来细胞核”若去核不成功，无法保证所有的核遗传物质全来自与供体所提供的细胞核。二是在卵母细胞进行核移植前卵母细胞处于“沉默”状态，而难点就在这里，卵细胞容易提前被激活，在克隆过程中，在体细胞进入卵细胞时才将卵细胞激活后而进行一系列的发育过程，这就需要卵细胞被激活的时间要精准，但在实验过程中，若采取传统的激活方法，难以控制“时机”，进而使实验的难度增大。三是对于体细胞克隆来说，体细胞的全能性较胚胎细胞的全能性较低，这使得胚胎的发育率较低。

4 体细胞克隆猴技术的意义及前景

随着人类科学的不断进步，对于利用高等动物作为实验对象开展相关研究的需求与日俱增，其中非人灵长类占有很大的比例。由于没有遗传背景均一的近交系猴，因此只能通过使用更多的实验动物来消除因个体间差异而导致的实验误差。体细胞克隆猴技术不仅可以帮助我们得到一群基因背景近乎一致的猴子，极大地克服了灵长类动物之间个体差异大、实验可重复性差等缺陷，还可对体细胞进行定向基因打靶，通过一系列筛选步骤筛选出阳性克隆后将其用作核移植的供体细胞，从而克隆出特定的疾病模型猴并进一步开展相关疾病的研究。最后，由于疾病模型猴的基因背景一致，可大大减少生物医疗领域实验动物的使用量，帮助筛选人类疾病的有效药物，缩减新药研发、临床实验等的周期和费用，从整体上提升非人灵长类实验动物福利。克隆猴的成功意味着实验动物学科发展到了一个新的高度。体细胞克隆猴的成功对于自闭症，老年痴呆症，帕金森综合征及其他退行性疾病患者来说，都是一个极大福音。

5 讨论

科学技术的发展为人类在各项领域的研究提供了崭新的思路，推动着人们去探索更多的未知世界，正如克隆技术被发现后，使得生命科学领域实现了巨大的突破，但是，人们在欢欣鼓舞的同时，也存在着隐隐的不安：是不是终有一天人也会被克隆？其实这已经不需要回答了，从“多莉羊”诞生再到体细胞克隆猴技术的成功，人们就已知道，克隆人不再是一个理论难题，技术层次的突破只是一个时间的问题，那么我们应该如何去处理这中间存在的诸多问题，譬如伦理道德问题？事实上，早在“多莉羊”诞生以来，围绕克隆技术的伦理问题的争论就从未停止过，正确把握科研需要与伦理道德之间的平衡，将是未来科研工作者必须具备的一项基本素质。

我国在2003年发布的《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》中就明确规定：禁止进行生殖性克隆人的任何研究。我国目前科研伦理规范主要有以下三个文件，分别是国家卫生和计划生育委员会于2016年10月发布的《涉及人的生物医学研究伦理审查办法》，原国家食品药品监督管理局于2003年6月发布的《药物临床试验质量管理规范（GCP）》以及2012年中国疾病预防控制中心发布的《关于非人灵长类动物实验和国际合作项目中动物实验的实验动物福利伦理审查规定（试行）》[5]，我国进行的体细胞克隆猴技术是在严格的伦理规范下进行的。当然，涉及到人类延续和发展的伦理问题时，还是需要在更加谨慎的思考和严谨的调查下进行，相信在不久地将来，会有更加健全的法律法规出台，在正确的法律规范和道德观念的引导下，体细胞克隆技术会迎来更加广阔的研究前景并为人类疾病研究带来巨大福音。