发布时间：2020-08-03
2020年7月28日，《Cell Research》期刊在线发表了题为《第一极体移植介导的线粒体替换非人灵长类动物模型》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、中科院灵长类神经生物学重点实验室孙强和刘真团队完成。该研究首次在非人灵长类动物中，利用第一极体移植技术实现了卵母细胞的线粒体替换，为该技术在线粒体疾病治疗的临床应用提供了安全性和有效性评估的重要模型。
线粒体是一类自身携带部分DNA遗传物质的细胞器，线粒体基因的突变会导致多种疾病，并可以以母系遗传的方式传递到子代。核质置换技术是目前线粒体基因突变遗传疾病的潜在理想治疗策略，通过显微操作技术将线粒体突变的卵母细胞或受精卵的核遗传物质转移到携带正常线粒体的去核卵母细胞或受精卵，即可重构出一个新的携带正常线粒体的胚胎。该技术临床应用之前面临的最主要的问题之一是有效性和安全性。
在该工作中，研究团队首先对食蟹猴卵母细胞和第一极体的基因组完整性、表观遗传修饰、DNA损伤及携带线粒体DNA数目等进行详细的对比分析，阐明了第一极体具备替代卵母细胞细胞核的潜能。接着他们利用显微操作技术将受体卵母细胞的细胞核移除，并将供体卵母细胞的第一极体转移到去核受体卵母细胞得到重构的卵母细胞。对重构获得的卵母细胞开展单精子注射使其受精可以得到正常双原核的受精卵，受精卵移植后出生得到了两只第一极体核移植介导的线粒体替换食蟹猴模型。遗传鉴定表明这两只食蟹猴确实是通过核质置换技术得到的，且第一极体携带来的线粒体比例占动物体内线粒体比例低于5%。该工作首次在灵长类个体水平验证了极体置换方法的有效性和安全性，对线粒体遗传疾病的核质置换治疗及卵巢储备低下引起的不孕不育治疗具有重要参考意义。
该工作主要在孙强研究员和刘真研究员指导下完成，刘真和王占洋完成了绝大多数实验部分。该工作还得到了中科院分子细胞科学卓越创新中心的景乃禾研究员的合作支持。本工作受到科技部、国家自然科学基金委及上海市科委的支持。
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