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[实验室] 人脑基因植入猴脑?专家称可促进老年痴呆症研究

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发表于 2019-6-12 10:18:45 | 显示全部楼层 |阅读模式


一项研究发现,植入了人类大脑智力关键基因的恒河猴,显示出工作记忆能力明显提高的特征。研究团队认为,对研究人类起源以及人类特有的脑疾病如老年痴呆等具有重要价值。


把人脑基因植入猴脑,会得出什么结果?来自中国科学院昆明动物研究所的一项研究发现,植入了人类大脑智力关键基因的恒河猴,显示出工作记忆能力明显提高的特征。

这项研究结果发表在3月27日的《国家科学评论》上,研究团队认为,“对研究人类起源以及人类特有的脑疾病如老年痴呆等具有重要价值。”

这是科学界首次利用非人灵长类转基因模型,研究人类特异的遗传变异对人类智力起源的贡献。研究工作是由中国科学院昆明动物研究所研究员宿兵的团队与昆明理工大学、昆明医学院第一附属医院、美国北卡罗来纳大学等单位合作完成的。

当人类的其他灵长类“近亲”还在树上活动时,人类却开始直立行走、使用工具、创造文明。究其原因,科学家们认为,一个重大节点是,人类在进化过程中发生了一种独特现象:幼态持续——通过身体发展的延迟,来保留住祖先的幼年特征。与“近亲”相比,人类发育过程延缓,为大脑发育和神经网络的可塑性提供了更长的时间窗口。

“人类区别于其他非人灵长类最显著的特征,就是大脑容量显著增加和认知能力高度发达。”多年从事遗传学研究的宿兵说,“但是,对于人类在进化过程中,中枢神经系统显著变化的遗传机制,人们一直不清楚。”

在宿兵看来,研究这一问题的一个有效手段,就是找出那些由于突变会导致人类大脑发育异常的基因。最典型的例子就是对人类原发性小头症发病机制的遗传学解析。

早在2004年,宿兵的团队就对最早被鉴定出来的小头症基因MCPH1的分子进化进行了研究,并首次发现这种基因的蛋白序列在人类起源中发生了多个位点的特有变异。2013年,他们通过细胞功能实验,进一步证实了这些人类特异的序列变异会改变MCPH1对下游基因的调控模式,以及物种特异突变对这种调控作用的影响。研究者认为,MCPH1基因可能在人类大脑的发育中有特殊的功能。

此后,他们开始了一项大胆的实验,将人类基因MCPH1植入11只恒河猴脑中——目前有5只猴子存活。

通过核磁共振脑影像分析,研究团队发现转基因猴有明显的神经细胞与神经网络成熟延迟的现象。更重要的是,与野生型对照猴相比,转基因猴的工作记忆能力明显提高。

“这说明大脑发育的延缓对转基因猴的智力提升可能是有益的,类似于人类大脑发育的幼态持续现象。”宿兵说。

研究团队相信,他们的这一研究 “有助于认识大脑发育疾病如自闭症的病因,为潜在的治疗方案提供有效线索”。不过,他们的论文也引起了争议。

美国科罗拉多大学的遗传学家詹姆斯·西卡拉认为,“人类基因永远都不应该被移植到猿类身上”。

他担心,这种研究不仅涉及“伦理道德和动物权利”,而且“试验的成功可能会导致更加极端的基因编辑改造”。他和他的同事在2010年写过一篇论文探讨这一问题。他们认为,使猿类“人化”会带来伤害。

詹姆斯·西卡拉指出,这些猴子只有5只存活,“它们大脑大小和记忆力是否真正与正常猴子不同,还很难得出确切结论”。

对此,宿兵表示,他“同意不应该改变猿类的大脑,因为它们与人类如此接近”。但他强调,“尽管它们的基因组与人类的基因组很接近,但仍有数以千万计的差异”,通过植入少量人类基因,猴子不可能就会因此变成“猴子以外”的生物。

来源:中国青年报



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