由中國農業大學李寧院士主持,中科院廣州生物醫藥與健康研究院、浙江大學、深圳華大基因研究所等國內10多家單位共同參與的iPS(誘導多能干細胞)研究取得突破性成果:成功培育出多頭iPS克隆豬,這是世界上首次獲得活體iPS克隆豬。相關論文日前已發表在《Cell Research》上。
據悉,胚胎干細胞研究曾一度給人類攻克疑難雜癥帶來希望,但其面臨諸多倫理問題及技術障礙。由于豬的生理特征、組織細胞結構和人類十分類似,因此這種大動物的iPS研究是再生醫學領域的一大熱點。但由于此前對iPS誘導機制尚缺乏了解,國際上應用豬iPS細胞制作克隆豬一直未取得成功。
由李寧院士領導的多個研究團隊經過分析后發現,外源基因的表達和表觀遺傳學可能是影響iPS克隆胚胎發育的主要原因。在這一思路的指導下,中科院廣州生物醫藥與健康研究院賴良學課題組將浙江大學肖磊實驗室獲得的豬iPS細胞分化4天~6天,使iPS細胞退出快速的細胞周期,外源基因表達下降后再進行核移植,分化后的iPS細胞核移植后體外發育囊胚率由原來的5%提高到20%左右。通過將這些分化的iPS細胞克隆胚胎移植到代孕受體,賴良學課題組在2011年率先獲得1頭健康的克隆小豬。隨后,深圳華大基因研究所杜玉濤博士課題組將豬iPS用去乙酰化抑制劑后,采用手工克隆方法于2012獲得了4頭iPS克隆豬。
專家指出,由于胚胎干細胞建系一直沒有成功,導致在大動物中進行基因定點十分困難。iPS克隆豬的出現為大動物基因定點修飾提供了新希望,有望為人類疾病研究和藥物開發提供更能模擬人類疾病的大動物模型。