體細胞克隆猴“中中”（左）與“華華”在育嬰箱內。 　　中科院神經科學研究所供圖

《西游記》中的孫悟空法力無邊，只需要拔毫毛輕輕一吹，就能立刻變出千百個分身。如今，類似的場景也有望在現實中呈現。

中科院神經科學研究所研究員孫強團隊24日下午在北京宣布，團隊經過5年的不懈努力，突破了體細胞克隆猴的世界難題，成功培育出世界首個體細胞克隆猴。這標志著中國將率先開啟以獼猴作為實驗動物模型的時代。該項成果于1月25日以封面文章在線發表在生物學頂尖學術期刊《細胞》上。

靈長類動物(獼猴)的體細胞克隆，一直是世界難題

2017年11月27日，世界上首個體細胞克隆猴“中中”在中科院神經科學研究所、腦科學與智能技術卓越創新中心的非人靈長類平臺誕生;12月5日，第二個克隆猴“華華”誕生。兩只克隆猴均為雌性。截至目前，兩只小猴子的各項身體指標均很正常，發育狀態良好。

體細胞是一個相對于生殖細胞的概念。它是一類細胞，其遺傳信息不會像生殖細胞那樣遺傳給下一代。

“體細胞是執行特殊功能的，比如紅細胞是執行運養功能的，免疫細胞是執行免疫防御功能的，它們不具有發育的特性。但有部分體細胞可以在體外進行培養實現無限增殖，可以拿到無數的體細胞。”孫強說。

利用這個特點，體細胞克隆技術應運而生。體細胞克隆技術又可稱體細胞核移植技術。首先，需要把動物體細胞分離培養，然后再采用核移植的方法，將卵母細胞去核作為核受體，以體細胞或含少量細胞質的細胞核即核質體作為核供體，將后者移入前者中，構建重組胚，供體核在去核卵母細胞的胞質中重新編程，并啟動卵裂，開始胚胎發育過程，妊娠產仔。

自從1997年“多莉羊”體細胞克隆成功后，許多哺乳動物的體細胞克隆也相繼成功，但與人類相近的非人靈長類動物(獼猴)的體細胞克隆一直是沒有解決的難題。

那么，非人靈長類核移植究竟難在哪里?

“主要難在三個方面。以獼猴為例：一是猴細胞核不易識別，去核難度大;二是猴的卵母細胞容易提前激活。操作稍一不小心，卵母細胞就可能被激活，然后它就會先開始自主卵裂，體細胞就跟不上了，最后導致這個卵無法發育;三是猴的體細胞克隆胚胎發育差，培養囊胚效率低，優質囊胚比例低。”孫強說。

克隆猴有助于建立模擬人類疾病的動物模型

雖然非人靈長類動物(獼猴)的體細胞克隆很難實現，但它對人類卻非常重要。

“沒有克隆猴，就很難建立模擬人類疾病的動物模型，很多疾病的研究就無法順利且有效開展。”孫強說，“比如，目前絕大多數腦疾病之所以不能有效治療、主要的原因之一是研發藥物通用的小鼠模型和人類相差甚遠，研發出的藥物在人體檢測時大都無效或有副作用。”

以往用普通的猴子做實驗動物模型，存在兩個劣勢。

“一是猴子的繁殖力低，傳代時間長。一個猴子的懷孕周期是160天，從一個小猴子出生到性成熟可以懷孕生育至少要等4年到6年時間。二是遺傳背景復雜。因為猴子的父親母親都不一樣，其基因來源不一樣，遺傳背景就不一樣，這樣個體差異大，對實驗干擾就會比較大。”孫強說。

基于此，一直以來全世界各國的科研人員都在想辦法攻克這個難題。

2012年，在浙江烏鎮舉行的非人靈長類研究小型專題研討會上，中國科學院神經科學研究所所長、腦科學與智能技術卓越創新中心蒲慕明院士提出神經所要開展猴體細胞克隆的工作，并認為這是解決上述問題的唯一可行道路。

于是，奔著這個任務目標，孫強率領以博士后劉真為主的團隊開啟了研究。

孫強團隊經過分析認為，體細胞克隆的關鍵節點是主要分為四個階段：胚胎構建、激活、核基因啟動，以及著床后發育。其中，前三個階段，也就是胚胎細胞從一個細胞依次分裂成2、4、8個細胞的過程是最關鍵的。

“在核基因組啟動前，體細胞核要經歷一個回復到早期胚胎核狀態的過程，也就是重編程。如果能把這個過程控制好，應該就能夠提高體細胞胚胎的發育率。”孫強說。

猴的卵母細胞去核難度大，對技術的要求很高。為了能在去核過程中做到快速準確，減少對卵母細胞的損害，劉真苦練技術幾年，最終能達到平均10秒取出一個核。

為腦類疾病的新藥研發、機理研究、干預診治帶來光明前景

談到體細胞克隆猴構建成功的意義，蒲慕明表示，首先證實了獼猴可以用體細胞來克隆，二是獼猴可以成為真正有用的動物模型。

“克隆猴遺傳背景相同，就減少個體間差異對實驗的干擾，大大減少了實驗動物使用數量。同時，通過體細胞克隆技術，模型猴制備時間縮短到一年內，復雜和精準的基因編輯可以在體外培養的細胞進行。”蒲慕明說。

此外，體細胞克隆猴的成功，將推動我國率先發展出基于非人靈長類疾病動物模型的全新醫藥研發產業鏈，促進針對阿爾茨海默病、自閉癥等腦疾病，以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的新藥研發進程。

“同時，這一突破也率先實現了‘領跑、彎道超車、三個面向’的目標，進一步鞏固了中國科學家在我國即將啟動的靈長類全腦介觀神經連接圖譜國際大科學計劃中的主導地位。”蒲慕明說。

國際細胞治療協會主席、醫學科學家約翰·拉斯科評價說：“來自中國科學院的作者們報道了體細胞核移植和化學重編程產生的克隆獼猴出生了以及頭一個星期的生長情況。相似的技術20年前曾經用來制備多莉羊，但是這一次來自上海的科學家利用聰明的化學方法和操作技巧，攻克了多年來導致克隆猴失敗的障礙。這是許多專家一直認為不可能實現的重大技術突破。”

體細胞克隆猴的應用前景也很廣闊。

美國的杰克森實驗室建立于1929年，是世界上最大的模式動物研發基地和銷售公司，為國際生物醫學界培養并出售7000多種基因編輯小鼠品系。

“等這項技術成熟后，未來，我國也可建成以非人靈長類為模型的主要研發基地和產業鏈。”蒲慕明說：“面向國家重大需求，腦疾病模型猴的制作也將為腦疾病的機理研究、干預、診治帶來前所未有的光明前景。以我國科學家為主導的靈長類全腦圖譜計劃的實施和靈長類腦科學的前沿研究，將進一步使我國成為世界腦科學人才的匯聚高地。”