里程碑式突破!由川农大参与的这项猪研究技术攻克世界难题

川观新闻采访人员 史晓露
12月2日 , 采访人员从四川农业大学获悉 , 近日 , 中国农业大学、四川农业大学、中科院北京基因组所、东北农业大学等多家单位联合攻关 , 历时数年 , 一举攻克国际难题 , 成功建立了猪胚胎多能干细胞系 , 该成果有望在生猪优良品种培育、异种器官移植、人类疾病模型、生命科学基础研究等领域广泛应用 , 该研究成果已于11月30日在线发表在国际著名学术期刊《细胞研究》(Cell Research)上 。
简单来说 , 猪胚胎多能干细胞就是猪的一种干细胞 。干细胞相当于细胞里的“新生儿” , 还没有记忆、分化 , 是一张白纸 。“干细胞”被称为医学界的“万用细胞” , 它可以分化成任何一种细胞 , 比如肝细胞、肌肉细胞、脂肪细胞等 。在特定条件下对干细胞诱导分化 , 可用于重大疾病治疗 , 这被称为“干细胞治疗” 。举个例子 , 母亲分娩时会保存脐带血 , 其实就是保存干细胞 。

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【里程碑式突破!由川农大参与的这项猪研究技术攻克世界难题】在生物医学领域 , 研究人员常利用小白鼠等模式动物进行科学研究 , 但其实 , 猪也是一种非常好的医学模式动物 。猪和人的基因组有较高的相似性 , 猪的胚胎发育和人类更加相似 , 同时相较于小白鼠 , 猪的体型大 , 可用作动物器官移植 。近年来 , 国内外已有较多相关医学报道 , 例如移植猪肾脏、用猪皮给烫伤的人植皮 , 用猪的角膜来恢复患者的视力 。
不过 , 自1981年小鼠胚胎干细胞获得成功以来 , 国内外科学家一直试图建立稳定的、可长期传代的猪胚胎多能干细胞系 , 但始终未获得成功 。

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据介绍 , 此次多家单位联合开展科技攻关 , 首次成功建立了目前世界家畜干细胞传代次数最多(传代260次以上)、可进行多次基因编辑操作的猪胚胎干细胞系 。
“应用前景非常广阔 。”项目的研究骨干、论文的共同第一作者 , 四川农业大学唐茜子教授介绍 , 可以预期 , 将稳定的猪干细胞系和准确的多基因编辑技术相结合 , 将对优良性状新猪种的培育、把猪作为人类器官移植供体的研究产生重大且深远的影响 。
以基因编辑技术为例 。实验证实 , 猪胚胎干细胞对基因编辑有很好的耐受性 , 可以耐受多次连续的基因编辑 。“干细胞的出现 , 可以缩短基因编辑技术来制备克隆猪的时间和成本 。”四川农业大学动物科技学院猪研究室主任金龙介绍 。

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在育种方面 , 过去主要依靠传统杂交手段来改良猪肉品质 , 未来有望在实验室中完成猪胚胎的批量生产和精准选择 , 通过干细胞育种 , 显著缩短育种时间 , 实现肉质、生长、抗病和繁殖等重要经济性状的快速遗传改良 。
据了解 , 该研究受到国家重点研发计划和四川省科技计划“畜禽育种攻关项目”的资助 。中国农业大学韩建永教授, 四川农业大学李明洲教授, 中科院北京基因组所郑彩宏博士, 东北农业大学刘忠华教授为本文的共同通讯作者 。
(受访者供图)
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来源:川观新闻