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1、从多莉羊到克隆猴从多莉羊到克隆猴克隆成果介绍克隆成果介绍定义：克隆动物即动物的无性繁殖，就是将供体细胞核移入去核的定义：克隆动物即动物的无性繁殖，就是将供体细胞核移入去核的卵母细胞中，使后者不经精子穿透等有性过程即可被激活分裂并发卵母细胞中，使后者不经精子穿透等有性过程即可被激活分裂并发育成个体，使得核供体的基因得到完全复制。育成个体，使得核供体的基因得到完全复制。技术一技术一：胚胎细胞胚胎细胞克隆动物是指通过胚胎切割、胚胎嵌合体、胚胎克隆动物是指通过胚胎切割、胚胎嵌合体、胚胎细胞核移植等方式得到的克隆动物。细胞核移植等方式得到的克隆动物。技术二技术二：哺乳动物：哺乳动物体细胞体细胞核移植技术
2、或无性繁殖技术核移植技术或无性繁殖技术,它是通过特殊它是通过特殊的人工手段显微操作、电融合等，对哺乳动物特定发育阶段的核供的人工手段显微操作、电融合等，对哺乳动物特定发育阶段的核供体体细胞核及相应的核受体、去核的原核胚或成熟的卵母细胞，不体体细胞核及相应的核受体、去核的原核胚或成熟的卵母细胞，不经过有性繁殖过程，进行体外重构，并通过重构胚的胚胎移植，从经过有性繁殖过程，进行体外重构，并通过重构胚的胚胎移植，从而达到扩繁同基因型哺乳动物种群的目的。而达到扩繁同基因型哺乳动物种群的目的。克隆羊多莉胚胎细胞克隆胚胎细胞克隆体细胞克隆体细胞克隆一一.克隆羊多莉克隆羊多莉19971997年年2 2月月2
3、222日，英国罗斯林研究所的研究人员向公众宣布，经过几个日，英国罗斯林研究所的研究人员向公众宣布，经过几个月的精心呵护，他们用体细胞克隆技术培育出来的小绵羊月的精心呵护，他们用体细胞克隆技术培育出来的小绵羊“多利多利”正在茁壮成长。正在茁壮成长。5 5 天后，也就是天后，也就是2 2月月2727日，英国自然杂志全文刊日，英国自然杂志全文刊登了罗斯林研究所的实验结果。这一消息震惊了世界，人们在措手不登了罗斯林研究所的实验结果。这一消息震惊了世界，人们在措手不及之中及之中迎来了克隆时代迎来了克隆时代。二二.体细胞克隆的蓬勃发展体细胞克隆的蓬勃发展1.1.国外体细胞克隆的发展国外体细胞克隆的发展19
4、991999年，美国夏威夷大学的科学家利用成年体细胞克隆出第年，美国夏威夷大学的科学家利用成年体细胞克隆出第一只雄性一只雄性小鼠小鼠；随后，以美籍华人科学家、康涅狄格大学教；随后，以美籍华人科学家、康涅狄格大学教授杨向中为首的研究小组利用从一头授杨向中为首的研究小组利用从一头1313岁高龄母牛耳朵上取岁高龄母牛耳朵上取出的细胞克隆出出的细胞克隆出小牛小牛。20022002年，美国克隆猫成功；年，美国克隆猫成功；20032003年，美国成功克隆骡，法国克隆出大鼠；年，美国成功克隆骡，法国克隆出大鼠；20042004年，美国又克隆出马。年，美国又克隆出马。2.2.中国体细胞克隆的发展中国体细胞克隆
5、的发展中国的体细胞克隆研究从中国的体细胞克隆研究从19991999年开始跟上，当年年开始跟上，当年扬州大学转基因克隆山羊成功；扬州大学转基因克隆山羊成功；20002000年，西北农林大学克隆山羊成功年，西北农林大学克隆山羊成功 ；20022002年年 ，中国克隆牛也成功了，中国克隆牛也成功了 ；此后，此后，20032003-20042004年，中国科学家陆续克隆出牛和羊；年，中国科学家陆续克隆出牛和羊；20062006年，中国农业大学和东北农业大学克隆猪都获得成功。年，中国农业大学和东北农业大学克隆猪都获得成功。陈大元曾用陈大元曾用5 5年时间探索大熊猫的克隆，然而实验走到最后一步，年时间探索
6、大熊猫的克隆，然而实验走到最后一步，大熊猫的囊胚却胎死黑熊腹中。大熊猫的囊胚却胎死黑熊腹中。三三.克隆犬克隆犬克隆狗在克隆狗在 2005 2005 年才首次问世。当时首尔国立大学黄禹锡团队利用阿年才首次问世。当时首尔国立大学黄禹锡团队利用阿富汗猎犬富汗猎犬“泰泰”（TaiTai）的体细胞，克隆出）的体细胞，克隆出世界上第一只克隆犬世界上第一只克隆犬“史史努比努比”，将动物克隆技术带到了新的高度。，将动物克隆技术带到了新的高度。20102010年韩国科学家与美国密歇根大学和伊利诺伊大学厄本那香槟分校年韩国科学家与美国密歇根大学和伊利诺伊大学厄本那香槟分校的科学家合作，从的科学家合作，从 5 5
7、岁大的岁大的“史努比史努比”身上提取干细胞后，用体细身上提取干细胞后，用体细胞核移植技术培育出胞核移植技术培育出 94 94 个可移植胚胎，这些胚胎最终只成功孕育出个可移植胚胎，这些胚胎最终只成功孕育出 4 4 只只第二代克隆犬第二代克隆犬，其中一只出生几天后夭折。，其中一只出生几天后夭折。四四.克隆猪克隆猪猪作为大型动物，资源丰富，繁殖周期短，多胎，饲养成本低，已广泛猪作为大型动物，资源丰富，繁殖周期短，多胎，饲养成本低，已广泛应用于人类疾病模型研究，特别是心血管疾病和代谢研究。应用于人类疾病模型研究，特别是心血管疾病和代谢研究。猪的器官大小和解剖结构与人类相似，是人类异种器官移植的理想供体
8、。猪的器官大小和解剖结构与人类相似，是人类异种器官移植的理想供体。利用克隆猪技术，美国、德国、中国、澳大利亚、韩国、日本等培育了利用克隆猪技术，美国、德国、中国、澳大利亚、韩国、日本等培育了大量的基因修饰猪，美国联合治疗公司在异种器官移植猪方面处于国际大量的基因修饰猪，美国联合治疗公司在异种器官移植猪方面处于国际领先，将在领先，将在20192019年进行异种器官的临床试验年进行异种器官的临床试验。五五.克隆猴克隆猴2017 2017 年年11 11 月月27 27 日，世界上日，世界上首个体细胞克隆猴首个体细胞克隆猴“中中中中”在中国科在中国科学院神经科学研究所非人灵长类研究平台诞生，学院神经
9、科学研究所非人灵长类研究平台诞生，12 12 月月 5 5 日第日第 2 2 只克隆猴只克隆猴“华华华华”诞生。诞生。1.1.克隆猴的探究历程克隆猴的探究历程最早可以追溯到最早可以追溯到19971997年，美国俄勒冈灵长类动物研究中心孟励博士作年，美国俄勒冈灵长类动物研究中心孟励博士作为第为第1 1作者报道了通过作者报道了通过胚胎卵裂球核移植技术胚胎卵裂球核移植技术获得的第获得的第1 1只克隆猴只克隆猴.20022002年年，俄勒冈灵长类研究中心研究人员利用猴的体细胞进行核移植，俄勒冈灵长类研究中心研究人员利用猴的体细胞进行核移植试验，但是没有进行胚胎移植。试验，但是没有进行胚胎移植。2003
10、2003年年，美国匹兹堡大学研究人员进行了克隆猴胚胎的移植，但，美国匹兹堡大学研究人员进行了克隆猴胚胎的移植，但没有没有检测到妊娠。检测到妊娠。20042004年年，新加坡国立大学研究人员将猴卵丘细胞和成纤维细胞核移，新加坡国立大学研究人员将猴卵丘细胞和成纤维细胞核移植到去核的卵母细胞，获得植到去核的卵母细胞，获得9393枚猴克隆胚胎，移植到枚猴克隆胚胎，移植到3131只代孕母猴体只代孕母猴体内，内，检测到检测到7 7只怀孕，但是最终没有只怀孕，但是最终没有1 1只妊娠超过只妊娠超过6060天天。20102010年年，美国俄勒冈灵长类研究中心再次进行克隆猴的尝试，将，美国俄勒冈灵长类研究中心再
11、次进行克隆猴的尝试，将6767枚枚猴克隆胚胎移植到猴克隆胚胎移植到1010只受体猴体内，只受体猴体内，有有5 5只检测到怀孕，其中只有只检测到怀孕，其中只有1 1只只是活胎，可惜在是活胎，可惜在8181天时流产天时流产.2.2.体细胞克隆猴难点：体细胞克隆猴难点：一：是不同物种之间卵子成熟、胚胎发育条件都不一样，需要摸索很一：是不同物种之间卵子成熟、胚胎发育条件都不一样，需要摸索很多试验条件。多试验条件。二：是需要熟练的核移植技术人员、手术冲卵和胚胎移植技术人员。二：是需要熟练的核移植技术人员、手术冲卵和胚胎移植技术人员。三：是猴的体细胞克隆胚胎发育差。克隆胚胎发育到囊胚（着床前）三：是猴的体
12、细胞克隆胚胎发育差。克隆胚胎发育到囊胚（着床前）效率低，优质囊胚比例更低，是猴胚胎发育的内在问题。效率低，优质囊胚比例更低，是猴胚胎发育的内在问题。细胞核的来源细胞核的来源成为此次实验成功的关键。成为此次实验成功的关键。一组是利用猴子胎儿纤维组织母细胞一组是利用猴子胎儿纤维组织母细胞另一组实验另一组实验,利用成年猴子的卵丘细胞利用成年猴子的卵丘细胞来自流产幼猴的组织来自流产幼猴的组织(这些细胞的全分化能力这些细胞的全分化能力很强很强)2121只代孕母猴中的只代孕母猴中的6 6 只成功怀孕只成功怀孕,最终生下了最终生下了2 2只健康的猴子只健康的猴子,它们就是它们就是“中中中中”和和“华华华华”
13、4242只代孕母猴中有只代孕母猴中有2222只成功怀孕只成功怀孕,最后也有两只猴最后也有两只猴子出生子出生,可惜的是可惜的是,它们短暂存活后死亡它们短暂存活后死亡3.3.我国克隆猴成功的关键我国克隆猴成功的关键实验的成功之处还在于实验的成功之处还在于建立了非常高效的流程建立了非常高效的流程。为快速精准地从卵细胞中取出细胞核为快速精准地从卵细胞中取出细胞核,并促使细胞核和细胞并促使细胞核和细胞质融合质融合,这项研究的第一作者这项研究的第一作者刘真博士花费了刘真博士花费了3 3年时间练习年时间练习以及优化该流程以及优化该流程。灵长类卵母细胞的细胞核难以发现。灵长类卵母细胞的细胞核难以发现,他们他们
14、就用偏振光来快速定位细胞核的位置就用偏振光来快速定位细胞核的位置(总时间小于总时间小于10 10 秒秒),),而体细胞的细胞核取出时间也小于而体细胞的细胞核取出时间也小于1515秒。秒。整个实验花费了整个实验花费了神经所这一实验室很多成员神经所这一实验室很多成员5 5年的时间年的时间。克隆猴克隆猴克隆猴克隆猴中中中中中中中中&华华华华华华华华4.4.体细胞克隆猴的应用体细胞克隆猴的应用猴和人类非常相似，灵长类动物做疾病模型优势巨大猴和人类非常相似，灵长类动物做疾病模型优势巨大目前，目前，常用小鼠作为模型进行人类相关基础研究，已有大量实践表明常用小鼠作为模型进行人类相关基础研究，已有大量实践表明
15、小鼠与人差距较大小鼠与人差距较大。克隆猴的成功，。克隆猴的成功，将推动中国率先发展出基于非人将推动中国率先发展出基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链，促进针对阿尔茨海默病、灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链，促进针对阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病以及肿瘤的新药研发进程自闭症等脑疾病以及肿瘤的新药研发进程。目前很多疾病的分析方法还没有在灵长类模型上成熟应用，主要是时目前很多疾病的分析方法还没有在灵长类模型上成熟应用，主要是时间和经费的问题，猴作为灵长类动物，资源有限，世代间隔长，试验间和经费的问题，猴作为灵长类动物，资源有限，世代间隔长，试验成本高。成本高。小鼠、猪、猴等模型对人类研究的参考价值小鼠、猪、猴等模型对人类研究的参考价值