武汉大学动物实验中心/ABSL-III实验室
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转载:一只老鼠,叩击疾病防治之门
时间:2016-07-15     浏览:4192     来源:

图为:李红良教授(左一)等正观察笼中被敲除基因的小鼠

  (转自:湖北日报讯  2016.7.13  文/图 记者 胡蔓 龙华 实习生 黄佳敏 通讯员 杨璠 高婷)

基因敲除鼠身负重任

 

       它们不是一般的鼠,而是“敲除”了某个基因的老鼠。在它们的鼎力相助下,科学家们一路披荆斩棘,承载起向基因研究领域进发的重任。

       63日,在国家“十二五”科技创新成就展上,作为实验动物领域代表,武汉大学人民医院心血管内科教授、武汉大学动物实验中心主任李红良的“基因工程鼠的研发与应用示范”项目成果,在基础研究展区公开亮相,引来参会专家热议。

       “十二五”期间,李红良承担了国家科技支撑计划实验动物领域的重大专项“基因工程及特色实验动物模型研发及集成应用示范”。作为项目首席科学家,李红良带领团队建立了系统而完善的转基因和基因敲除技术平台。

        “项目实施以来,研发的1000多种基因工程动物为我国生物医学的研究及药物研发提供了重要支撑!”武大人民医院院长、心血管内科教授唐其柱兴奋地说。此次参展的“组织蛋白酶”基因敲除小鼠,成年后全身脱毛,是一种理想的研究人类脱发、促毛发生长的动物模型;参展的“干扰素调节因子9”基因敲除大鼠,异常肥胖,是糖尿病、肝脏脂肪变性研究的重要动物模型。

        “十三五”期间,项目组将拓展实验动物成果应用,开展转化医学、精准医学的研究及基因技术创新,持续为我国医学创新研究提供有力的技术支撑与资源保障。”李红良信心满满。

 

    36周的“浴火”重生

 

        在武汉大学动物实验中心(武汉大学人民医院模式动物中心),拥有2500平方米的基因工程动物制作平台,饲养着1000余种基因敲除、转基因的小鼠以及350余种基因工程大鼠,它们是李红良视若珍宝的“家当”,这里已成为我国主要的模式动物资源集成示范基地之一。“把实验动物基因敲除或转基因后有什么意义?会不会将相应的疾病一并剔除或改变?”李红良说,“这些模式动物可以为回答这些问题提供帮助,并为认识人类疾病的发生发展、寻找新的靶向治疗药物提供重要依据。”

       10日,经过层层关卡——更衣、消毒、风淋,记者获准去见这些特殊的动物。

       老鼠生活在一个个独立通风笼中,笼子里的微环境是通过空调系统进行严格控制的,大鼠3只一笼,小鼠5只一笼,同一性别共同饲养。其饲料、饮用水必须经过高压消毒,所有操作都在超净台内进行。“和人工受孕一样,培育基因敲除鼠需通过重重关卡:预先设计敲除的DNA分子、进一步构建敲除载体、纯化除去其他混合物、将DNA分子注入受精卵、再把受精卵移植到母鼠输卵管内”,李红良介绍说,“要得到一只稳定的基因敲除小鼠,至少要繁殖三代以上。这种已敲除部分基因的小鼠还要经过二代、三代的繁殖纯化。至少需要36周,一个品系的完全基因敲除小鼠才能成功诞生。”

        李红良介绍,条件性基因敲除大小鼠,而不是全身上下“一锅端”,可以避免重要器官受损导致动物死亡,也让功能研究更有针对性。

        基于这些模式动物,李红良团队同时建立了近百种动物疾病模型,包括心血管疾病、代谢性疾病、免疫性疾病、肿瘤和神经退行性疾病等,阐明了多种基因对人类重大疾病的影响。

 

    叩开疾病防治之门

 

        “人体有数万种基因,重大疾病,如癌症、高血压、糖尿病等的发生,很多情况下就是由于某个或某几个基因发生了突变。如果能准确找到发生变化的基因,并有针对性地将这部分致病基因改造,就可以对治疗这些顽症提供帮助。”李红良道明了基因敲除的意义。

        他介绍,鼠的基因组与人类非常接近。凭借基因敲除和转基因技术,科学家可以对基因逐个加以研究,这为疾病治疗、胚胎发育、器官功能退化及衰老等重要研究打开一条通途。

        2008年底,李红良带着“基因工程动物”的想法建立了模式动物平台。2010年,省科技厅拨款1500万支持“人类重大疾病小鼠模型平台的建立与应用”这一项目;2011年,再次拨款1200万元专项经费。平台建成以来,李红良带领团队发表了国际杂志论文100余篇,申请专利近80项,为心血管疾病、神经性疾病、癌症及其他人类重大疾病的研究提供了大量实验动物模型。

        从开始的孤军奋战,到现在拥有百名团队成员,李红良感叹:“对我们来说,大多数基因的功能还像海洋上的暗礁——底细不明。虽然,从基础研究到临床应用还很遥远,但可从源头上找出发病基因,为患者带来福音。这需要执着地探究和坚守。”




原标题:图文:一只老鼠,叩击疾病防治之门