由中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所研究員周琪領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì),首次利用CRISPR/Cas9技術(shù)獲得了vWF基因敲除豬,從而建立了血管性血友病的小型豬模型,相關(guān)研究成果于1月31號(hào)在線發(fā)表在Cell Research雜志上。
豬是我國(guó)最重要的家畜品種,同時(shí)也是生物醫(yī)學(xué)研究中重要的模式動(dòng)物。豬在心血管、胃腸道等多項(xiàng)生理特征上比嚙齒類更接近人類,其器官大小與功能也與人十分接近,而且其產(chǎn)仔量高易繁殖;诖耍瑢(duì)豬進(jìn)行精細(xì)的基因組修飾,從而建立用于研究豬類疫病或人類疾病的模型,對(duì)于畜牧生產(chǎn)和生物醫(yī)學(xué)研究都具有重要價(jià)值。
CRISPR/Cas9系統(tǒng)易于構(gòu)建,能夠快速引發(fā)多基因位點(diǎn)的突變,已在大鼠、小鼠等動(dòng)物中獲得成功,但尚未被應(yīng)用在豬等經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的研究中。該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)直接向小型豬的受精卵中注射切割vWF基因的CRISPR-Cas系統(tǒng),高效地獲得了存活的雙等位基因突變的小型豬,證實(shí)了CRISPR技術(shù)在大動(dòng)物中的可應(yīng)用性。相比傳統(tǒng)的先在體細(xì)胞中進(jìn)行基因敲除,然后通過(guò)體細(xì)胞核移植獲得基因敲除豬的“兩步法”,基于CRISPR高效性和便捷性的直接注射“一步法”能夠更加快速和方便地獲得基因敲除豬。vWF的突變會(huì)導(dǎo)致臨床上的I型和III型血管性血友病。該研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這些基因敲除豬具有與血管性血友病患者相似的臨床表型——嚴(yán)重的凝血功能障礙。這也是首次報(bào)道利用CRISPR技術(shù)制備出具有特定疾病表型的哺乳動(dòng)物疾病模型。該研究為利用豬為對(duì)象快速建立基因修飾的動(dòng)物模型提供了新的途徑,將對(duì)家畜疫病與人類疾病的發(fā)病機(jī)理與治療方法研究起到較大的推動(dòng)作用。
該研究得到了中科院干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)戰(zhàn)略性科技先導(dǎo)專項(xiàng)、科技部重大科學(xué)研究計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金委的支持。
