“平安”诞生 高校克隆猫迎新纪元

国内首只由高校完成的克隆猫在青岛农业大学诞生 曾在网络“相亲”成“网红”
青岛早报 2023年12月11日 钟尚蕾

克隆猫“平安”(右)。

  今年11月,青岛农业大学哺乳动物体细胞克隆基地迎来了一位特殊的“新生儿”——一只活泼可爱的橘猫。这只小橘猫与我们常见的猫不同,它是我国首只全流程采用国产设备、试剂和耗材的体细胞克隆猫,意味着中国在动物克隆领域正式具备了完整的产业链。全国乃至全球的克隆团队都将目光投向了这只软萌小猫,它的诞生标志着我国高校猫科动物体细胞克隆技术的“2.0版本”出现,而说起青岛农业大学的克隆猫,就不得不从3年前出生的“1.0版本”——“平安”说起。

  62天孕育“平安”诞生

  2020年12月24日,青岛农业大学的实验室里,恒温箱内一只黑白相间的小猫正在酣睡,看上去健康可爱。经过一系列体检,这只体重75克的小猫被科研人员起名“平安”,希望其作为克隆技术的研究成果能够平安健康存活,同时希望在年末出生的它,能够给新的一年带来平安好运。

  一只克隆猫在高校诞生,瞬间在国内引发关注。“平安”由何而来?项目主持人、青岛农业大学生命科学学院赵明辉博士介绍:“这只克隆猫的本体是一只野生森林猫和中华田园猫杂交的成年雌性森林猫。科研人员从该猫皮肤组织中分离培养得到成纤维细胞,利用中华田园猫卵子作为细胞核受体,通过细胞核置换和人工激活,制作出多枚体细胞克隆胚胎。将克隆胚胎移植到受体母猫后,经过62天孕育,成功得到一只森林猫体细胞克隆后代。经北京中正司法鉴定所鉴定,确定该森林猫为克隆个体。”

  62天的孕育,前前后后需要大量的工作铺垫。回忆克隆猫“平安”从无到有的过程,赵明辉介绍:“克隆猫技术简单来说,首先需要从克隆本体那里拿到包含本地遗传物质的体细胞,然后再获得受孕猫的卵母细胞,卵母细胞包含细胞质和细胞核。在此基础上,我们需要把卵母细胞里的细胞核给拿掉,替换为本体的体细胞,这样就把本体的遗传物质和遗传信息导入到卵子里。导入之后对其进行人工激活,使其成为类似于受精卵的克隆胚胎,随后放入母猫的输卵管内进行正常发育,经过孕育获得克隆猫。最后一个环节就是对克隆猫进行护理和饲养,一般的克隆动物就是这样一个过程。”

  国内首个完成克隆猫的高校

  青岛农业大学克隆猫研究项目于2019年筹备,2020年7月实施。“我曾在2016年独立攻克体细胞克隆犬的技术开发,自己希望能够有新的突破,所以选择克隆猫的研究。”赵明辉表示,克隆猫“平安”的本体是一只野生森林猫和中华田园猫杂交的成年雌性森林猫,谈起选择这只猫的具体原因,赵明辉表示:“克隆本体的选择也很偶然。当时在动物医院,这只猫的主人带它去绝育,我们发现这个猫鼻梁比较扁平,脸比较大,又是长毛猫,作为克隆对象是比较不错的选择。我们就征得猫主人同意,从这只猫身上取了一点皮肤,从里面分离出来一些成纤维细胞,通过传代扩增得到大量的细胞,进行冷冻保存。”

  回忆整个项目遇到的种种困难,赵明辉博士说:“实验中遇到的第一个瓶颈就是猫卵子的体外成熟。”由于猫卵来自宠物医院做绝育时切下的卵巢,这些卵巢上采集的猫卵不能直接用,必须经过一段时间的体外成熟。针对猫卵的体外成熟,赵明辉及团队成员进行了大量实验,最终通过添加适量激素和生长因子,攻克了这个难题。“‘平安’的诞生,也证明了我们在猫卵体外成熟方面是成功的。”赵明辉说。

  “平安”网上“相亲”20次

  “关于我:年方9月,出生即接受高等教育,从事胚胎工程、体细胞克隆等志愿工作,住农大一品大别墅。I can speak English。”“关于你:英国长毛猫,银渐层,绿色眼球,操纯正伦敦腔优先,无病无藓。我们可以一起研究克隆猫的繁育相关话题。”2021年8月27日,赵明辉在微信朋友圈发布的一条“猫类高质量女性”求偶信息火爆网络,“平安”再次出现在公众视野中。“10月‘平安’发情了,这是性成熟的表现,说明‘平安’生殖功能是正常的。由于实验室没有公猫,当时就想给‘平安’找只猫配一配,没想到被记者发现,事情就发酵了起来。”

  信息在朋友圈发布之后,很多热心网友连忙发自家猫的照片“应征”,评论区一度变成晒猫区。赵明辉表示,过来‘相亲’的猫有20多只,其中也有一些很不错的,他们还帮候选猫做了遗传病和传染病检测。2021年12月24日,青岛农业大学克隆猫团队成员为“平安”找到了合适的配种对象,并在它生日当天“官宣”脱单。团队成员介绍:“对方名叫‘花卷’,也是一只长毛猫,身体健康、相貌端正、性格温柔,且通过了层层把关。”

  克隆猫“相亲”成功的故事传遍了网络,逗乐了很多网友。而对赵明辉来说,他一方面希望“平安”当妈妈,另一方面则想验证它的生育能力是正常的。赵明辉认为,严格意义上不能对外说克隆猫成功,因为生育能力还没能验证。“克隆动物有三个重要评价标准,一是外形和身体机能有无缺陷,二是寿命,三是生育能力。其中生育能力是一项很重要的指标。”赵明辉说。

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  “平安”能带来什么?

  克隆猫的诞生意味着什么?“平安”的诞生带给所有人深度思考。对此,赵明辉认为,猫体细胞克隆技术的建立,不仅有利于促进动物疾病模型和药物的开发,在生物医药领域、宠物行业和濒危物种保护方面均具有重要作用。

  “在医药研究方面,猫是重要的实验动物、疾病模型动物和伴侣动物。”根据OMIA数据库统计,在猫科动物身上发现了361种遗传疾病,其中227种有望开发成人类同种疾病的动物模型,且猫科动物癫痫、高血脂、软骨发育不良及部分肿瘤、艾滋病等疾病的发病机制与人类尤为类似。更加受到研究人员关注的是,猫拥有与人类结构高度相似的ACE2受体,而该受体为SARS和新冠肺炎病毒感染人体的主要受体,这使得猫具有感染SARS和新冠肺炎的潜在可能。利用猫克隆技术和基因编辑技术可以大量生产携带特定疾病的个体,供医学研究和药物开发使用。

  在宠物市场开发方面,《2019年中国宠物行业白皮书》数据显示,2019年国内宠物(猫、犬)市场规模已达2024亿元,同比增长18.5%。其中,宠物猫消费市场规模为780亿元,同比增幅19.6%,超过犬消费市场规模增速。尽管目前猫体细胞克隆的市场价格在15—25万元之间,但仍有越来越多的宠物饲养者在爱宠患病无法医治或离世后,选择通过体细胞克隆方式让爱宠“重生”。此外,猫体细胞克隆所衍生的早期胚胎基因编辑技术,也为宠物遗传疾病的治疗带来希望。

  此外,据赵明辉介绍,猫体细胞克隆在濒危物种保存方面也有重要作用。猫科动物是地球动物资源的重要组成部分。除家猫外,其余所有猫科动物都为濒危物种或受胁迫物种。根据世界自然保护联盟公布的数据显示,中国21种野生猫科动物中,有3种处于濒危状态,2种处于极危状态,7种处于易危或近危状态。动物在年老后丧失生育能力,就意味着该物种的功能性灭绝。采用家猫卵子进行异种体细胞克隆技术,是目前唯一能够大量复制濒危动物的技术手段。

  本版撰稿 观海新闻/青岛早报记者 钟尚蕾  图片由青岛农业大学提供