科学家利用基因工程创造出有两个父亲的老鼠 | 路透社

一种雄性遗传小鼠 - 由两位雄性父母所生的小鼠 - 是中国科学家通过胚胎干细胞工程和克隆技术创造的，左侧是该小鼠，右侧是同龄同性别的正常小鼠，这张照片是在北京的一家实验室中拍摄的，时间不详。李等，细胞干细胞/通过路透社提供1月28日（路透社） - 中国科学家操控胚胎干细胞，创造出能够存活到成年的实验室小鼠，拥有两个雄性父母 - 尽管存在显著的发育异常 - 他们称之为哺乳动物遗传工程中的一项重要成就。科学家们表示，如果进一步完善，这项研究可能在未来防止濒临灭绝的 濒危物种的努力中证明有价值，并可能为再生医学领域提供信息，该领域涉及替换因疾病或其他因素受损的组织或器官。这项研究发表在 细胞干细胞期刊上，涉及针对一组用于生殖的特定基因，以创造所谓的双父亲后代，即两个生物学上为雄性的父母，而不是一位雄性和一位雌性父母。这被称为单性繁殖。虽然哺乳动物被认为仅通过有性生殖繁殖，但某些其他脊椎动物，包括一些爬行动物、两栖动物、鸟类和鱼类，已经通过单性生殖产生后代。这涉及一种称为孤雌生殖的现象，其中胚胎在没有受精的情况下从卵子形成。

在这项新研究中，研究人员通过基因编辑小鼠胚胎干细胞，针对一类被称为印记基因的哺乳动物特有基因，这类基因大约有200个。

干细胞是可以发展成各种身体组织的细胞。存在于早期胚胎中的胚胎干细胞具有发展成发育中胎儿的所有细胞类型的能力。大多数类型的干细胞灵活性较低，可能仅有助于维持和恢复它们所在的组织和器官。

研究人员表示，他们修改了20个印记基因，并使用克隆技术创造了双父小鼠。

“一般来说，印记基因被认为充当一种‘锁’，防止哺乳动物进行单性生殖。然而，这一广泛接受的假设之前并没有得到确凿的证明，”参与研究的中国科学院发育生物学家李伟说。

“这是一项以动物模型为重点的基础科学研究。没有计划将这种实验扩展到人类，”他补充道。

研究人员创造了1,081个胚胎。其中大约12%存活到出生，远低于正常情况。

总共有84只雄性和50只雌性幼崽出生。超过一半在成年之前就死去了。那些达到成年的幼崽都存在发育缺陷，寿命缩短且不育。

“双父鼠表现出发育障碍，包括颅面畸形，其面部宽度与长度比正常鼠更宽。他们在吮吸方面也有困难，”中山大学的发育生物学家和研究共同作者罗冠正说。

研究人员设计了一种方法，通过失活特定的发育基因来显著缓解这两种缺陷。

“然而，这些鼠仍然表现出行为异常，例如倾向于进入开放场测试的中心，这与啮齿动物通常更喜欢待在边缘的本能行为相悖。双父鼠的不育可能是由于印记基因的过度修饰，因为这些区域在发育中发挥着多种作用，”罗补充道。

这是涉及双父实验室鼠的最新研究。

由日本大阪大学的发育生物学家林胜彦领导的科学家团队采用了不同的技术进行研究 2023年发布，通过将皮肤细胞转化为所谓的诱导多能干细胞来创造双父母小鼠，这些细胞可以转变为任何细胞类型。Hayashi谈到这项新研究时表示：“他们的工作与我们的主要区别在于使用基因组编辑来生成后代。”

Hayashi表示，他的团队的方法并不涉及基因组编辑，除了在某种程度上是微小的，所有通过这种技术获得的小狗都已成长为成年动物，没有出现早逝。

他说：“也就是说，这份报告对深入理解基因组印记在哺乳动物发育和生殖技术中的功能做出了重要贡献。”

中国科学院的发育生物学家李志坤，新研究的第一作者，表示这代表了“哺乳动物基因工程中的一个显著成就。”他说，这项研究中使用的技术增强了胚胎干细胞的多能性——即发展成多种细胞类型的能力——他表示，这在再生医学中发挥着关键作用。

他补充道：“对于濒危物种，这项技术提供了一种通过单性繁殖产生后代的潜在方法，而无需依赖复杂的干细胞分化过程。”

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