自閉癥猴模型在Nature刊出

自閉癥猴模型在Nature媒體報導

烈冰的綿薄之助
上海烈冰也非常榮幸地參與了這項卓越的研究工作，為這項研究貢獻了綿薄之力。為了證明轉(zhuǎn)入的MECP2基因得到了正確的表達，研究者進行了轉(zhuǎn)基因猴和野生型猴大腦皮層組織的比較轉(zhuǎn)錄組工作。我們利用Life Technologies的Ion Proton?測序平臺進行了RNA測序并做了深入的生物信息學分析。結果證明轉(zhuǎn)基因猴與野生型猴的大腦皮層在轉(zhuǎn)錄組水平上有明顯的差異，特別是代謝和大腦發(fā)育相關的基因呈現(xiàn)顯著不同的表達模式。這意味著轉(zhuǎn)入的MECP2基因得到了正確的表達，調(diào)控了下游其他基因的表達。

(A)轉(zhuǎn)基因猴比野生型猴大腦皮層轉(zhuǎn)錄組的火山圖，示意差異基因的分布。(B)代謝通路和大腦發(fā)育相關基因的表達熱圖，示意轉(zhuǎn)基因猴和野生型猴這兩類基因表達水平上的巨大差異。(C)Life Technologies的Ion Proton?測序平臺。

詳細內(nèi)容

有這么一群孩子，他們就像遙遠的天空中閃爍的星星，遠離我們的現(xiàn)實生活，這樣的孩子被叫做“星星的孩子” 。他們不聾，卻對聲響充耳不聞；他們不盲，卻對周圍人與物視而不見；他們不啞，卻不知該如何開口說話。他們猶如天上的星星獨處一世界，他們還有一個共同的名字——自閉癥兒童。自閉癥（autism）為一種腦部因發(fā)育障礙所導致的疾病，其特征是情緒表達困難、社交互動障礙、語言和非語言的溝通有問題，以及日常上常見的、表現(xiàn)出限制的行為與重復的動作，明顯的特定興趣。不能進行正常的語言表達和社交活動，常做一些刻板和重復性的動作和行為。自閉癥的病因仍然未知，很多研究人員懷疑自閉癥是由基因控制，再由環(huán)境因素觸發(fā)。自閉癥現(xiàn)在還沒有有效的治療方法。

自閉癥研究的一個重要障礙就是缺乏可以忠實地再現(xiàn)人類患者中的自閉癥癥狀的動物模型。雖然已有小鼠自閉癥動物模型，然而人類大腦與神經(jīng)系統(tǒng)的復雜程度遠非嚙齒類可以比擬，在研究人類神經(jīng)與精神方面的疾病時，小鼠動物模型往往顯得捉襟見肘。為了獲得更高級的動物模型和更復雜的神經(jīng)系統(tǒng)來模擬人類復雜的神經(jīng)系統(tǒng)，仇子龍和孫強團隊嘗試用非人靈長類動物——食蟹猴，這種神經(jīng)系統(tǒng)與人類高度相似的獼猴，來構建攜帶人類MECP2基因的模型。首先通過使用慢病毒載體侵染方法，將人類自閉癥相關MECP2基因轉(zhuǎn)入食蟹猴的基因組中，成功構建了攜帶人類自閉癥基因的轉(zhuǎn)基因猴模型。研究組還通過精巢異體移植的方法，成功得到了攜帶人類MECP2基因的第二代轉(zhuǎn)基因猴，通過動物行為學研究發(fā)現(xiàn)，其在社交行為等方面也表現(xiàn)出了與親代相同的人類自閉癥特征。

研究組通過細致而嚴謹?shù)姆肿由飳W與遺傳學實驗證明了MECP2被成功轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)基因猴，且得到正確的表達，并用豐富而有說服力的動物行為學實驗證明了轉(zhuǎn)基因猴在刻板行為、社交行為等方面都表現(xiàn)出明顯的類似人類自閉癥癥狀。 這項工作在某種意義上可以算是自閉癥研究領域里程碑式的成就，為科學家深入研究自閉癥的機理進而攻克自閉癥打開一扇大門。