12月23日，中國科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所鄭萍課題組、趙旭東課題組和姚永剛課題組共同完成了首次建立的樹鼩精原干細(xì)胞體外培養(yǎng)體系，并利用體外培養(yǎng)的樹鼩精原干細(xì)胞成功獲得世界首只轉(zhuǎn)基因樹鼩，實(shí)現(xiàn)了樹鼩基因修飾技術(shù)的重大突破。相關(guān)研究成果發(fā)表在《細(xì)胞研究》。
樹鼩是一種具有重要潛在應(yīng)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。相較于嚙齒類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，樹鼩在遺傳進(jìn)化地位及生理生化特征上均更接近于靈長類。并且，樹鼩相比于靈長類動(dòng)物在生物醫(yī)學(xué)研究中有著諸多優(yōu)勢，包括體型小、生殖周期短、飼養(yǎng)成本低等。然而，缺乏遺傳操作手段嚴(yán)重制約了樹鼩作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的廣泛應(yīng)用和推廣。由于樹鼩早期胚胎收集和胚胎移植技術(shù)的難題目前均未解決，通過樹鼩精原干細(xì)胞進(jìn)行遺傳修飾，可為樹鼩遺傳操作另辟蹊徑。
科研人員首先成功篩選到細(xì)胞表面標(biāo)記分子Thy1可用于富集樹鼩睪丸中的精原干細(xì)胞，并發(fā)現(xiàn)Wnt/ß-catenin信號(hào)通路及樹鼩睪丸支持細(xì)胞對(duì)于精原干細(xì)胞維持其增殖及干細(xì)胞特征至關(guān)重要，據(jù)此改善了樹鼩精原干細(xì)胞體外擴(kuò)增培養(yǎng)體系，并建立了多株可長期穩(wěn)定傳代培養(yǎng)的樹鼩精原干細(xì)胞系。這些體外長期培養(yǎng)的樹鼩精原干細(xì)胞可穩(wěn)定表達(dá)外源基因，也可以利用CRISPR-Cas9進(jìn)行基因編輯。基因修飾后的樹鼩精原干細(xì)胞移植到經(jīng)白消安處理的雄性受體樹鼩睪丸內(nèi)，可以產(chǎn)生基因修飾精子，通過自然交配從而獲得基因修飾子代樹鼩。
該工作解決了樹鼩研究中缺乏基因操作技術(shù)的瓶頸難題，為樹鼩作為新型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的廣泛應(yīng)用打下良好基礎(chǔ)。
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