孤雄小鼠(左)体形较普通小鼠(右)大。
【明报专讯】中国科学院动物研究所团队成功利用胚胎干细胞工程技术,培育出基因只来自两名雄性的实验小鼠,而且创纪录地活到成年。研究引起国际学术界广泛关注,被认为克服了哺乳动物单性生殖中前所未有的挑战,为再生医学发展开拓道路。论文周二(28日)刊登于国际权威学术期刊《细胞-干细胞》。
过往研究显示,哺乳类动物生殖遵循受精卵发育法则,不存在自然单性生殖现象。科学家1990年代初发现哺乳类动物存在印记基因,导致后代正常发育离不开父母双方完整的遗传讯息。2004年日本东京农业大学科学家精准修改关键印记基因调控区,首次成功培育出只有两个妈妈的孤雌小鼠。2018年,中国科学家创造出只有两个爸爸的孤雄小鼠受精卵,但小鼠只存活48小时就不幸死亡。
研究团队在追本溯源过程中发现,多个印记基因与小鼠发育问题紧密相关,于是进行五轮对19个不同印记区段进行基因编辑,最终约30%的孤雄小鼠成功存活至成年。论文研究第一兼通讯作者李治琨指出,孤雄小鼠体重增长迅速,当普通小鼠体重达到20克时,孤雄小鼠的体重大约已达30克。孤雄小鼠还表现出更强探索欲,与啮齿类动物习惯沿边缘活动的习性大相迳庭。
下一步,团队将继续研究如何透过修饰印记基因来产生具有更高发育潜能的胚胎,还计划将这些在小鼠中开发的实验方法,扩展到猴子等更大的动物模型。值得注意的是,虽然该技术展示了巨大潜力,但在应用于人类前仍需克服许多伦理和技术障碍。目前,国际干细胞研究学会的伦理指南禁止将此类技术用于人类生殖目的,认为其安全性尚未得到充分验证。