本項目屬于生命科學(xué)中的動(dòng)物模型研究領(lǐng)域。動(dòng)物模型是科學(xué)研究不可缺少的工具,由于小鼠與人類(lèi)差異較大,豬等大動(dòng)物模型在生命科學(xué)研究中的應用越來(lái)越受到重視。但在豬等大動(dòng)物上因缺乏胚胎干細胞(ES)系,主要利用體細胞核移植技術(shù)制作基因修飾模型豬。受體細胞增殖能力和同源重組效率限制,基因打靶和多基因修飾大動(dòng)物制作效率低下。
本項目緊密?chē)@基因修飾大動(dòng)物制作存在的技術(shù)難題,從基因修飾技術(shù)和供體細胞選擇方面對大動(dòng)物基因修飾技術(shù)進(jìn)行研究,取得了一系列技術(shù)突破和原創(chuàng )性研究成果:首次將鋅指核酸酶(ZFN)介導的基因打靶技術(shù)和2A介導的多基因轉移技術(shù)應用于豬的基因修飾,解決了大動(dòng)物基因打靶效率低和多基因轉移協(xié)同表達困難的問(wèn)題;建立了可示蹤OCT4表達的OG2轉基因豬模型,用于豬誘導多能干細胞(iPS)和ES研究,并首次通過(guò)核移植技術(shù)成功獲得iPS 克隆豬。通過(guò)以上研究建立了高效的基因打靶和多基因修飾豬制作技術(shù)體系,并為以iPS代替ES進(jìn)行基因修飾大動(dòng)物的制作打通了技術(shù)路線(xiàn)。在取得技術(shù)突破的同時(shí),還成功建立了人類(lèi)亨廷頓舞蹈癥模型豬,并首次在亨廷頓舞蹈癥動(dòng)物模型腦中觀(guān)察到與人類(lèi)亨廷頓舞蹈癥患者類(lèi)似的神經(jīng)細胞凋亡現象。相關(guān)成果發(fā)表于Cell Res.和Hum Mol Genet.等雜志。
項目成果發(fā)表后,被中央電視臺、中國科學(xué)報和光明日報等多家媒體報道。項目在大動(dòng)物基因修飾技術(shù)方面所取得的突破及所獲得的動(dòng)物模型將進(jìn)一步促進(jìn)基因修飾大動(dòng)物作為生物醫藥模型的研究,有助于推動(dòng)生物醫藥業(yè)的發(fā)展。