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国内高校首只克隆猫“平安”在青岛农大诞生

时间:02-17/2021 03:47 | 点击次数:

中国教育报—中国教育新闻网青岛1月15日讯(记者 孙军 通讯员 曲天泽)记者今天从青岛农业大学了解到,该校生命科学学院赵明辉博士团队通过攻关,成功获得森林猫体细胞克隆后代,这是中国首个成功完成猫科动物体细胞克隆的高校。

国内高校现首只健康存活的克隆猫

走进青岛农业大学生物楼6楼实验室,记者看到温暖的恒温箱内,一只黑白花相间的小猫警觉地与来人对视,看上去非常健康。据科研人员介绍,这只克隆猫于2020年12月24日出生,体重75克,因正值新年来临,科研人员给它起名为“平安”。

项目主持人赵明辉告诉记者,目前代孕母猫及“平安”各项生理指标均表现正常,一切“平安”。这只克隆猫的本体是一只野生森林猫和中华田园猫杂交的成年雌性森林猫。科研人员从该猫皮肤组织中分离培养得到成纤维细胞,利用中华田园猫卵子作为细胞核受体,通过细胞核置换和人工激活,制作出多枚体细胞克隆胚胎。将克隆胚胎移植到受体母猫后,经过62天孕育,成功得到一只森林猫体细胞克隆后代。

实验用时缩短7倍,妊娠率达世界领先

据了解,该克隆猫研究项目受到青岛农业大学高层次人才引进项目和博雅秀岩生物科技有限公司横向课题资助,于2019年筹备,2020年7月实施。

“受新冠肺炎疫情的影响,实验期间遇到很多困难,特别是上半年物流几乎停止,猫面临着食物短缺的情况。这段时间我们每天凌晨去海鲜批发市场批发海鲜,回来给猫做颗粒猫粮。”赵明辉谈到,“第二个瓶颈就是猫卵子的体外成熟。由于我们的猫卵来自宠物医院做绝育时切下的卵巢,这些卵巢上采集的猫卵不能直接用做克隆,必须经过一段时间的体外成熟。经过大量实验,最终采用添加适量激素和生长因子,攻克了这个难题。‘平安’克隆猫的诞生,也证明了我们在猫卵体外成熟方面是成功的。”

不仅如此,项目实施过程中,团队成员精简并改良了体细胞克隆方法,使整个实验流程从传统的36小时缩短为5小时,用时缩短7倍。同时,采用了在实验全过程只使用一种培养液的操作方式,避免了频繁更换培养液可能带来的胚胎损伤,极大降低了操作风险,提高了实验稳定性。据悉,本批实验共计制作体细胞克隆胚胎89枚,移植到7只代孕母猫体内,其中3只代孕母猫妊娠,妊娠率达43%,为世界领先水平。

“平安”猫克隆技术带来多种应用价值

据介绍,猫体细胞克隆技术的建立,不仅有利于促进动物疾病模型和药物的开发,在生物医药领域、宠物行业和濒危物种保护方面均具有重要作用。

在医药研究方面,猫是重要的实验动物、疾病模型动物和伴侣动物。根据OMIA数据库最新统计,在猫科动物身上发现361种遗传疾病,其中227种有望开发成人类同种疾病的动物模型,且猫科动物癫痫、高血脂、软骨发育不良及部分肿瘤、艾滋病等疾病的发病机制与人类尤为类似。更加受到研究人员关注的是,猫拥有与人类结构高度相似的ACE2受体,而该受体为SARS和新冠肺炎病毒感染人体的主要受体,这使得猫具有感染SARS和新冠肺炎的潜在可能。利用猫克隆技术和基因编辑技术可以大量生产携带特定疾病的个体,供医学研究和药物开发所使用。

在宠物市场开发方面,《2019年中国宠物行业白皮书》数据显示,2019年国内宠物猫消费市场规模为780亿元。尽管目前猫体细胞克隆的市场价格在15-25万元之间,但仍有越来越多的宠物饲养者在爱宠患病离世后,选择通过体细胞克隆方式让爱宠“重生”。

赵明辉告诉记者,猫体细胞克隆在濒危物种保存方面也有重要作用。除家猫外,其余所有猫科动物都为濒危物种或受胁迫物种。动物在年老后丧失生育能力,就意味着该物种的功能性灭绝。采用家猫卵子进行异种体细胞克隆技术,是目前唯一能够大量复制濒危动物的技术手段。

采访后记:

20年创造克隆“牛”再到克隆“猫”(坚持创新——“克隆”事业永无止境)

20年见证了一所高校“克隆”事业的伟大创举。2001年,莱阳农学院(现青岛农业大学)动物科技学院董雅娟博士,成功培育出我国第一对健康成活的体细胞克隆牛“康康”和“双双”,享誉世界;2020年年底,青岛农业大学生命科学学院赵明辉博士,又成功培育出森林猫体细胞克隆后代。20年的时间,见证了青岛农业大学在动物体细胞克隆方面不断钻研探索的创新故事。

年轻、腼腆,和团队成员及研究生打成一片,是赵明辉博士给记者的第一印象。但当穿上实验服、坐在显微镜前开始实验操作,这位年轻的85后“猫专家”又成为另一副模样。赵明辉曾成功克隆出多只精英工作犬,2018年在国际上率先创建犬早期胚胎体外培养方法,为犬科动物生殖生理学研究奠定了重要基础。也是在犬科动物克隆领域积累的技术和经验,为本次“平安”克隆猫的顺利诞生提供了重要技术保障。

“总书记勉励广大科技工作者大力弘扬科学家精神,肩负起历史赋予的科技创新重任,这给了我很大的激励。”赵明辉表示,在当前我国社会高度重视创新的良好环境下,青年科研人员应该大力弘扬科学家精神,为“创新中国”而努力奋斗。

克隆猫“平安”(右一)与代孕母猫.jpg

克隆猫“平安”(右)与代孕母猫 孙军 曲天泽 摄影

赵明辉博士与他的克隆猫“平安”.jpg

赵明辉博士在悉心查看克隆猫“平安”情况 孙军 曲天泽 摄影

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