原标题:中国科学家利用基因工程法 使两只雌鼠产下健康后代

中国科学家使用一种新的基因工程方法，使同性双亲产下健康小鼠。这些小鼠出生时没有缺陷，之后正常发育并产下了健康的后代。

在一项新的研究中，来自中国科学院动物研究所、中国科学院干细胞与再生医学创新研究院、中国科学院大学和东北农业大学的研究人员对之前通过利用两只雌鼠培育出看似能够正常生长的小鼠（所产生的这些小鼠能够活到有它们自己的幼仔）的研究进行改进。他们采用一种类似的策略构建出由两只雄鼠产生的胚胎，不过它们的后代在出生后不能够存活很长时间。相关研究结果于2018年10月11日在线发表在Cell Stem Cell期刊上，论文标题为“Generation of Bimaternal and Bipaternal Mice from Hypomethylated Haploid ESCs with Imprinting Region Deletions”。论文通信作者为中国科学院动物研究所胡宝洋（Bao-Yang Hu）研究员、周琪（Qi Zhou）研究员和李伟（Wei Li）研究员。

图片来自Cell Stem Cell, doi:10.1016/j.stem.2018.09.004。

荷兰拉德堡德大学生物学家Hendrik Marks（未参与这项研究）说，“这基本上是首项研究表明你能够利用两只雄鼠产生小鼠后代。”众所周知，基因组印记是比较重要的，这是因为在此之前构建双母本胚胎（bimaternal embryo，也称双母亲胚胎）和双父本胚胎（bipaternal embryo，也称双父亲胚胎）是比较困难的，他补充道，“但是如今[这些作者]实际上能够产生这些小鼠，这是一个起点。你能够开始研究每个印记基因并探寻它是如何发挥作用的。”

中国科学院的周琪研究员在一篇新闻稿中说：“我们对于为什么哺乳动物只能选择有性生殖的问题感到好奇。”

他说：“我们想看一看，利用基因缺失的单倍体胚胎干细胞能否培育更多拥有雌性双亲的正常小鼠，甚至培育出拥有雄性双亲的小鼠。”

一种名为基因组印记的遗传机制使哺乳动物能够实现有性生殖，但阻碍了同性生殖。通过抑制特定基因，基因组印记就能够帮助卵子和精子中的遗传物质有效结合。

不过，当源自父母的DNA缺失时，这种基因组印记机制就会扰乱这种基因重组的过程，这可能导致发育异常和缺陷。

报道称，科学家此前曾通过删除印记基因使两只雌鼠产下后代。

周琪说：“不过，这种小鼠仍然存在生理缺陷，这种方法本身非常不切实际，很难利用。”

周琪和他的同事利用单倍体胚胎干细胞开发出一种新技术。这种干细胞只有通常数量一半的染色体。

胡宝洋研究员说：“我们在研究中发现，单倍体胚胎干细胞更接近原始生殖细胞，也就是卵子和精子的前体。在配子中发现的基因组印记‘被清除了’。”

科学家将这些修饰过的单倍体胚胎干细胞注射进正常的小鼠卵子中，培育成胚胎，再植入代孕小鼠体内。实验取得成功，但效率不高——210个胚胎培育出29只健康幼鼠。

用两只雄鼠培育后代的尝试也取得了成果，他们从大约500个胚胎中培育出12只幼鼠，但这些幼鼠都在48小时内死亡。

报道称，研究人员11日将他们的实验结果发表在《细胞－干细胞》杂志上。

李伟研究员说：“这项研究向我们展示了哪些是可能实现的。我们看到，双母体小鼠的缺陷可以消除，哺乳动物雄性双亲繁殖的障碍也能通过印记修饰来跨越。我们还揭示，最重要的印记区段中有一部分阻碍了同性双亲小鼠的发育，这也会引起基因组印记和动物克隆研究者的兴趣。”