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基因编辑技术或可快速高效构建猕猴疾病模型

25日从中科院昆明动物研究所获悉,该所近日与多家机构的研究人员合作,利用病毒介导的基因编辑技术,在成年猕猴上成功复制出孤独症症状,为今后探索快速构建转基因工程猕猴疾病模型奠定了良好基础。

孤独症谱系障碍,俗称为自闭症,是一类严重的发育障碍性疾病,其特征是患者出现类似自闭行为,如社会交流障碍、语言交流障碍和重复刻板行为等。罹患此疾病的少年儿童,很难接受正常的教育过程并融入社会。目前其发病机制并不完全清楚,但已有充分证据表明,MECP2基因突变与此疾病的发生有着密切联系。通过基因编辑技术在动物体内对此基因进行编辑和建模,是目前研究的重要手段。

研究团队成功诱导猕猴出现部分孤独症表型。(图源:昆明动物研究所)

“在研究具有典型社交障碍的孤独症疾病方面,非人灵长类,尤其是群居动物猕猴具有明显优势,因此研究此基因在非人灵长类体内产生的病理学效应具有深远意义。”中科院昆明动物研究所胡新天研究员介绍,目前主流的MECP2转基因非人灵长类模型主要基于胚胎转基因技术构建,虽然具有非常重要的应用前景,但存在制作周期长、成功率低、成本高等问题。

研究团队把携带基因编辑的腺相关病毒,注射到猕猴调控社交记忆的海马脑区。这些病毒表达后可以激活编辑工具,从而对猕猴海马脑区的MECP2基因进行编辑。随后,研究人员通过长期跟踪监测发现,基因编辑猕猴出现了社交障碍,睡眠节律紊乱等多种与孤独症患者核心症状十分相似的行为改变。

但意外的是,他们并没有在这些基因编辑猴中观察到刻板运动等其他孤独症的核心症状,这也意味着有可能不同的脑区在该疾病的发生发展中扮演着不同的角色。通过此方法,研究人员可以拆分复杂脑疾病不同症状与不同脑区间的联系。

同时,研究结果显示,该技术能够快速高效地在猕猴上复制出疾病相关的症状,今后可快速构建转基因工程猕猴疾病模型。国际期刊《科学简报》在线发表这一研究成果。