這只“二師兄”厲害了！未來(lái)人體器官都要找它借

　　代孕母豬與世界首例白化西藏小型豬仔在一起。(圖片來(lái)源：湯銘明/羊城晚報(bào))

這只“二師兄”厲害了！未來(lái)人體器官都要找它借。（潘剛繪/羊城晚報(bào)）

　　提起豬對(duì)人的貢獻(xiàn)，它從肉到骨和我們的生活密不可分。不僅如此，豬在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的作用也非常重要，去年，中國(guó)自主研發(fā)的生物工程“豬角膜”已經(jīng)成功為江西一名14歲少年恢復(fù)光明。不過(guò)科學(xué)家們對(duì)豬的期待還遠(yuǎn)不止這些，日前，南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心科研團(tuán)隊(duì)運(yùn)用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，成功培育出世界首例白化西藏小型豬，這種豬的厲害之處在于，經(jīng)過(guò)改造后它成為最優(yōu)良的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，最適合大量繁殖并高度接近人的特性讓它可能成為新的人體細(xì)胞工廠，甚至進(jìn)行器官異種移植。

　　南方醫(yī)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心與中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院賴(lài)良學(xué)研究員（世界第一例體細(xì)胞克隆豬創(chuàng)制人）一直多有合作，他們于2007-2010年期間利用西藏小型豬克隆技術(shù)已成功培育出不同的轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆豬，包括紅、黃、藍(lán)、綠四色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬等。兩家單位共同申報(bào)的“大動(dòng)物基因修飾技術(shù)研究及基因修飾動(dòng)物模型的建立”項(xiàng)目于2014年獲得廣州市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)；2016年，“豬基因突變技術(shù)創(chuàng)新及基因修飾豬模型的建立”又獲得廣東省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。

　　作為引進(jìn)西藏小型豬研究的倡導(dǎo)者和發(fā)起人，南方醫(yī)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心主任顧為望表示，此次培育成功的白化西藏小型豬同時(shí)敲除了與免疫相關(guān)的基因，并且可以迅速實(shí)現(xiàn)大規(guī)模繁殖，并且對(duì)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)、生物醫(yī)藥以及臨床醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域都具有重大意義。

　　記者在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心了解到，通過(guò)人工輔助生殖技術(shù)，科學(xué)家將原始豬種的受精卵取出，進(jìn)行基因修飾，然后植入“代孕豬媽媽”體內(nèi)，最終產(chǎn)出4只小豬。從外觀上看，有2只由天然的黑色豬轉(zhuǎn)為白化。飼養(yǎng)工作人員告訴記者，如今它們成長(zhǎng)得很健康，幾個(gè)月后就可以達(dá)到性成熟，并可以進(jìn)行自然繁殖，繼續(xù)生出攜帶白化基因的小型豬。

　　為什么是豬

　　比鼠接近人類(lèi)，比猴子更便宜。

　　在常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中，鼠類(lèi)、兔類(lèi)、犬類(lèi)和靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物都很常用，但科學(xué)家們也發(fā)現(xiàn)，新藥研發(fā)要求必須用兩種以上的動(dòng)物做實(shí)驗(yàn)，其中一種需為非嚙齒類(lèi)動(dòng)物。鼠類(lèi)等嚙齒類(lèi)動(dòng)物和人類(lèi)相差甚遠(yuǎn)；猴子繁殖率低，成本又太高，做實(shí)驗(yàn)受到很大限制；犬作為寵物，和人情感太親密也常常受到人們的心理抗拒。而豬被人長(zhǎng)期豢養(yǎng)，已經(jīng)成為與人類(lèi)非常相近的一種動(dòng)物，尤其是豬的消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、代謝過(guò)程等解剖結(jié)構(gòu)以及生理功能和人類(lèi)特別接近，是一種理想的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。同時(shí)，豬作為傳統(tǒng)定義上的食用動(dòng)物，用它來(lái)做實(shí)驗(yàn)更容易被人們所接受，這個(gè)尤其符合國(guó)際上通行的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的福利和倫理要求，實(shí)驗(yàn)結(jié)果容易被國(guó)際社會(huì)所認(rèn)同。

　　“普通的家豬主要缺點(diǎn)在于體型過(guò)大，常常達(dá)到五六百斤，在新藥研發(fā)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，用量和人差異太大，實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)操作也比較困難。”因此顧為望認(rèn)為，成年體重在30公斤左右的小型豬是更為理想的實(shí)驗(yàn)品種。

　　為什么要白

　　白色皮膚更便于醫(yī)學(xué)觀察。

　　大多數(shù)常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物如豚鼠、大鼠、小鼠、兔子，大多是白化品種品系，因?yàn)榘咨珓?dòng)物更加便于觀察它的發(fā)熱、過(guò)敏、炎癥等癥狀以及皮膚角膜等損傷與修復(fù)的過(guò)程，這同樣也是白化藏豬的優(yōu)勢(shì)所在。

　　顧為望告訴記者，由于豬的皮膚和人非常相似，下一步，還計(jì)劃將白化藏豬培育成無(wú)毛白化藏豬，用于化妝品的研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，研究化妝品對(duì)皮膚的刺激性和抗皺、防衰老等功效；還可以用于皮膚用藥的效果觀察或皮膚用藥研究。

　　這次所采用的技術(shù)路線是“同步發(fā)情、人工授精、同步取卵、受精卵移植”，受精卵在體外進(jìn)行基因修飾，敲除白化相關(guān)基因及免疫相關(guān)基因，然后進(jìn)行胚胎移植。目前出生仔豬白化表型明顯，而免疫缺陷表型有待進(jìn)一步鑒定。

　　顧為望表示，此次實(shí)驗(yàn)是南方醫(yī)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心科研團(tuán)隊(duì)完全利用自身科研團(tuán)隊(duì)獨(dú)立研發(fā)，最大亮點(diǎn)是運(yùn)用最新基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9，設(shè)計(jì)和制備sgRNA，基于小型豬受精卵制備基因修飾豬，在世界上獲得首例白化、同時(shí)敲除了免疫相關(guān)基因的實(shí)驗(yàn)用西藏小型豬。與轉(zhuǎn)基因克隆豬相比，運(yùn)用受精卵基因修飾獲得的轉(zhuǎn)基因豬的優(yōu)勢(shì)在于可以迅速實(shí)現(xiàn)大規(guī)模繁殖，批量生產(chǎn)供應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究用。

　　實(shí)驗(yàn)豬能做什么

　　可以生產(chǎn)人的胰島素、蛋白質(zhì)。

　　實(shí)驗(yàn)用豬可以生產(chǎn)出人用生物活性物質(zhì)，如人的胰島素、凝血酶原、白蛋白。另外，還可以用豬的神經(jīng)干細(xì)胞治療帕金森綜合征、老年性癡呆。

　　顧為望說(shuō)，他們將首先把白化藏豬做成免疫缺陷豬。一般情況下，人類(lèi)腫瘤細(xì)胞在動(dòng)物身上接種很難成活，但是有免疫缺陷的動(dòng)物可以把人的腫瘤細(xì)胞原位或異位移植到體內(nèi)，然后進(jìn)行發(fā)病機(jī)理研究、臨床療效觀察及藥物開(kāi)發(fā)。

　　他們將利用小型豬動(dòng)物模型進(jìn)行診斷、干細(xì)胞治療和腫瘤防治，培育出有高血糖、先天性心臟病、輻照損傷等疾病的動(dòng)物模型。譬如，可以用基因改造的辦法把免疫缺陷豬的肝臟做成條件性損傷的肝臟，再把人的干細(xì)胞體外分化后注入豬體內(nèi)，讓豬的肝臟生長(zhǎng)出人的肝細(xì)胞，用來(lái)治療肝臟疾病；另外用豬生產(chǎn)的人源化干細(xì)胞做成的生物人工肝可以更有效地治療肝衰，豬產(chǎn)生的人的肝細(xì)胞在新藥研究開(kāi)發(fā)中有廣闊的市場(chǎng)前景。

　　前景有多廣

　　未來(lái)有望提供人類(lèi)移植器官。

　　在異種移植領(lǐng)域，豬是最有希望成為人的異種移植供體的動(dòng)物。在組織移植、瓣膜、角膜和皮膚移植領(lǐng)域，醫(yī)療方面有廣泛的實(shí)驗(yàn)，用豬的瓣膜修補(bǔ)人的心臟瓣膜缺損，已經(jīng)在臨床上大規(guī)模運(yùn)用。角膜移植也已經(jīng)進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)研究階段，通過(guò)移植豬的角膜，修補(bǔ)治療病人的角膜缺損，可以使其視力恢復(fù)到0.4以上。另外，豬的皮膚和人特別接近，把豬皮經(jīng)過(guò)處理后作為良好的創(chuàng)口覆蓋物，使人的受創(chuàng)皮膚自動(dòng)愈合，用豬皮做基因工程皮膚已處在實(shí)驗(yàn)研究向臨床過(guò)渡階段。把豬皮脫去細(xì)胞，然后覆蓋上人的皮膚干細(xì)胞，做成組織工程皮膚，用于治療大面積的燒傷、凍傷和化學(xué)品灼傷。

　　在器官移植領(lǐng)域，全世界只有5%的人可以得到腎、肝、心、肺等供體，絕大部分人只能在等待中瀕臨死亡。最終能夠解決這一問(wèn)題的就是異種移植。2008年，第一個(gè)基因敲除克隆豬經(jīng)過(guò)基因改造之后，豬腎臟成功移植到狒狒身上，使狒狒存活了83天；豬心臟移植到狒狒身上則存活了179天。目前，又有科學(xué)家將基因改造豬的心臟移植到狒狒體內(nèi)，而這次存活的時(shí)間達(dá)到945天.(記者 王倩 通訊員 黃瑤)