繼「大師兄」後，「二師兄」克隆豬問世：這些神奇動物，能為人類健康帶來什麼？

繼「大師兄」被克隆以來，能精準模擬人類疾病的「二師兄」也成功地被克隆出來。

我國科學家領銜的國際研究團隊經過4年努力，首次利用基因編輯技術CRISPR/Cas9和體細胞核移植技術（SCNT），成功培育出世界首例亨廷頓舞蹈病基因敲入豬，精準地模擬出人類神經退行性疾病。

這項研究為開發治療亨廷頓舞蹈症，提供了穩定、可靠的動物模型，也為培育其它神經退行性疾病大動物模型提供了技術和理論依據，將推動我國發展出大動物疾病模型的醫藥研發產業鏈，相關研究於北京時間3月30日在線發表在國際頂尖學術期刊《細胞》雜誌上。

人類是幸運的，因為我們能從百萬種動物中脫穎而出，成為唯一能認識生命、理解生命、改造生命的動物。更幸運的是，人類的歷史一直有各種動物朋友的陪伴、幫助甚至是犧牲。但是，與其他動物一樣，人類也必須面對疾病所帶來的痛苦。

藉助克隆技術、幹細胞技術、基因工程技術、基因編輯技術等現代生物技術，世界各地的科學家創造了一群擁有各種特殊本領的神奇動物，包括最近中國科學家培育的體細胞克隆猴和模仿人類遺傳病的基因編輯克隆豬，試圖幫助人類減輕甚至解除疾病所帶來的痛苦。這是一群怎樣的神奇動物，又會為人類帶來怎樣的健康未來呢？

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克隆猴為何而來

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2018年1月25日，就像孫悟空拔毫毛變換出無數小猴子一樣，中國科學院神經科學研究所孫強博士團隊利用猴子的皮膚細胞，培育出世界首批體細胞克隆猴，研究成果以封面故事形式發表在國際頂級學術期刊《細胞》上，一時間成為國內外媒體和社交網路熱議的焦點。

兩隻體細胞克隆猴登上《細胞》雜誌封面（圖片來源：《細胞》雜誌）

這也是自1997年世界首例體細胞克隆綿羊多利誕生以來，最受關注的體細胞克隆動物。因為克隆羊多利誕生伊始，媒體和公眾最關心的是會不會出現克隆人，而克隆猴的誕生，被媒體解讀為離克隆人更近了。不過多利羊誕生20多年過去了，人們一直擔心的克隆人並沒有出現。有科學家預測，未來也不大可能出現克隆人。

這是因為克隆人並非體細胞克隆技術發明人約翰·格登爵士的初衷和目標。20世紀50年代末，當時還在英國牛津大學讀博士的「養蛙青年」格登，為了挑戰體細胞不具有全能性的傳統觀點，將青蛙的小腸上皮細胞核移植到去核的卵母細胞中，奇蹟般地培育出世界上第一批活的體細胞克隆動物，證明已高度分化的體細胞也能像胚胎幹細胞一樣具有重新分化成其他細胞的全能性。

2006年，日本科學家山中伸彌教授通過小鼠實驗證明，通過加入一些基因和藥物，誘導動物表皮細胞形成胚胎幹細胞一樣的多能性，即可分化成心肌、神經等各種體細胞。這一技術即誘導多能幹細胞技術（iPS細胞），目前這一技術已開展治療視網膜黃斑變性、運動神經損傷等疾病的臨床試驗，療效值得期待。因為顛覆人類對生命的認知，證明所有細胞都具有全能性，約翰·格登和山中伸彌一起分享了2012年的諾貝爾生理學或醫學獎。

不過，克隆技術的應用並不局限於此。克隆羊多利誕生之後，人們很快意識到克隆技術在繁育優良種畜、挽救瀕危動物物種、培育基因工程動物等方面的巨大應用前景。哈佛大學著名的遺傳學家喬治·丘奇教授等科學家正在試圖利用體細胞克隆技術復活已滅絕4000年以上的猛獁象，更多的科學家則利用這項技術培育出各種各樣的基因工程動物，有些動物能模仿人類的遺傳病、癌症等疾病，有些動物能源源不斷地生產出救命藥物，有些動物則有望為人類提供延續生命的組織器官，將為人類健康發揮更大的作用。

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猴哥＆二師兄，誰更能模仿人

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在體細胞克隆猴的成果新聞發布會上，中國科學院神經科學研究所所長蒲慕明院士對媒體說，克隆猴的成功，將為阿爾茨海默病、自閉症等腦疾病以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的機理研究、干預、診治帶來前所未有的光明前景。

其實早在2015年，中國科學院神經科學研究所仇子龍博士團隊和孫強博士團隊合作，培育出世界首例「自閉症」轉基因猴，這些轉基因猴和它們的後代均表現出不同程度的自閉症癥狀，比如行動呆板遲緩、認知能力下降等，相關研究成果發表在國際頂級期刊《自然》上。

為什麼要選擇猴子來研究人類疾病呢？這是因為猴子作為靈長類動物，與人親緣關係較近，相比於其他動物，猴子的神經系統也與人的更為相似，因此猴子是研究人類神經系統疾病最理想的模型。除了中國科學院神經科學研究所，中國科學院雲南動物研究所、雲南理工大學等單位也相繼培育出多種能模仿人類遺傳病的轉基因猴以及世界首例基因編輯猴，我國也逐步成為國際靈長類動物模型研究的中心。

最近十幾年，科學家將目光轉向最常見的家養動物——豬，由於豬飼養方便、成本低、而且豬的器官結構等與人的相近，因此科學家認為豬也是理想的人類疾病模型動物。德國慕尼黑科技大學、美國愛荷華大學等研究人員相繼培育出多種能模仿人類腫瘤的基因工程豬，與嚙齒類動物相比，基因工程豬的腫瘤表現與人類相近。隨著研究的深入，基因工程豬腫瘤模型有望為人類癌症的診斷和治療，甚至最終戰勝癌症開闢一條新的道路。

2018年3月30日，據《知識分子》報道，由暨南大學—粵港澳中樞神經再生研究院李曉江教授、中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院賴良學研究員以及美國埃默里（Emory）大學李世華教授領銜的國際研究團隊，首次利用基因編輯技術CRISPR/Cas9和體細胞核移植技術，成功培育出世界首例亨廷頓舞蹈病基因敲入豬及其後代，精準地模擬出人類神經退行性疾病，該研究也發表在《細胞》雜誌上，這是中國科學家在創製神奇動物方面的又一重大成果。

基因編輯克隆豬模擬人類亨廷頓舞蹈症（圖片來源：《細胞》雜誌）

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動物能否變身藥物工廠

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在中西方文明中，從動物身上提取藥物具有悠久的歷史。

中國古代就有月宮中的玉兔搗制長生不老葯的傳說，不過現實中真有基因工程兔子能生產對遺傳性血管性水腫有特效的重組蛋白藥物。遺傳性血管性水腫是因為基因突變，導致人體內缺乏C1酯酶抑製劑，患者的重要器官出現水腫，嚴重時危及生命。為了挽救這些患者的生命，荷蘭科學家培育出能在其乳汁中分泌重組人C1酯酶抑製劑的基因工程兔，並獲得美國和歐盟等藥品監管部門的批准。

搗制救命葯的荷蘭玉兔（楊燕青繪）

與此類似，美國科學家培育的基因工程山羊則是開啟基因工程動物製藥新時代的領頭羊，它們生產的重組抗凝血酶III成為世界上第一個獲准上市的基因工程動物藥物，適應症是抗凝血酶III缺乏症。抗凝血酶III是體內最重要的抗凝血因子，如果體內缺乏這個酶，在受傷或手術大出血、孕婦分娩等情況下尤其危險。

上述兩個基因工程動物藥物都是通過動物乳腺生產的，另一個美國公司則另闢蹊徑，利用基因工程雞所產的雞蛋生產出重組溶酶體酸性脂肪酶，用來挽救一些體內缺乏此酶的患兒的生命。如果得不到該葯的救治，這些患兒的組織器官會堆積大量脂肪，導致肝臟等器官嚴重病變，通常活不過三個月。

更神奇的是，加拿大和美國科學家分別培育出能解毒神經毒氣的基因工程山羊和對付烈性病原體的轉染色體奶牛。尤其是後者，科學家利用基因編輯技術將奶牛全部免疫球蛋白基因敲除，轉入含有人類的全套免疫球蛋白基因的微染色體，然後利用體細胞克隆技術培育出轉染色體奶牛。只要將病原體注射到奶牛體內進行免疫，這些轉染色體奶牛就能源源不斷生產出人源多克隆抗體，不僅能幫助人類對抗像嚴重急性呼吸綜合征（SARS）、中東呼吸綜合征、埃博拉等烈性傳染病，還能有效減少恐怖生化襲擊帶來的危害。

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二師兄，能借一下你的心嗎

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當人的器官遭受致命損傷或病變，器官移植是唯一的希望，但是志願捐獻的器官極為短缺。一百多年來，科學家和醫生一直在嘗試利用豬、羊、兔等動物的器官來替換人類壞死的器官，但是由於嚴重的免疫排斥反應，這些研究均已失敗告終。

自20世界80年代發展起來的基因工程技術則為異種器官移植帶來了希望。科學家通過基因編輯技術將一些豬細胞特有的基因去除，並轉入一些人體基因，將豬的器官「偽裝」成人類器官，以逃避人體免疫系統的檢查和追殺。目前基因工程豬的器官移植到狒狒體內最長成活記錄已達900天，很多公司也計劃建設這種異種器官工廠，期望能為患者訂製安全有效的器官。最近，中國、日本、紐西蘭等國的科學家已率先開展了豬胰島治療糖尿病的臨床試驗，療效顯著，也為基因工程豬生產的人源化器官開展人體試驗及臨床應用開闢了道路。

基因工程豬的心臟移植到狒狒身上可存活900天（楊燕青繪）

哈佛大學喬治·丘奇教授除了復活猛獁象之外，還正在開展豬的異種器官移植研究，已將豬的內源性逆轉錄病毒基因全部刪除，解除了異種器官移植最大的安全風險，並利用體細胞克隆技術培育出基因工程豬，《自然》雜誌稱這一成果將引領異種器官移植研究。

除了上述研究思路，美國索爾克生物研究所卡洛斯教授則找到另一條新思路，即將人誘導多能幹細胞注射到豬早期胚胎中，形成人豬嵌合胚胎，希望能讓人誘導多能幹細胞在這些豬體內生長發育出人源器官，從而直接消除異種器官移植的免疫排斥反應。前期的小鼠和大鼠嵌合胚胎試驗已證明該方案可行。

總之，全世界的科學家們不斷奇思妙想，賦予了一群原本普普通通的動物以特殊的能力，這些神奇動物各顯神通，為人類探索健康的奧秘不斷奉獻和犧牲，將為人類帶來更加健康的未來。人類應該感謝這些神奇的動物，為它們立傳，為它們樹碑。或許在不遠的將來，人類會建立一個主題公園或博物館來紀念這群為人類健康而犧牲的神奇動物，就像《動物世界奇遇記》里主人公設想的一樣。

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