“一花一世界,一叶一菩提”,放在动物身上乃至人体同样适用。
现代科学统计,成年人体大约有40-60万亿个细胞,每一个体细胞都保留有完整的遗传信息。假如体细胞都能培育成完整个体,那么如孙悟空那般拔毛发、变化成无数分身的神话故事,现实中或许也能实现。
科学家的欲望实现总是率先发生在小鼠身上。年7月5日,知名期刊《Nature》子刊发表了重要论文《Healthyclonedoffspringderivedfromfreeze-driedsomaticcells》。来自日本山梨大学的若山照彦博士等人,首-次使用冷冻干燥的体细胞,克隆出能够繁衍后代的小鼠。
实验采用了核移植技术,即将体细胞的细胞核转移至去核的卵母细胞中,后者无需常规的受精过程,便能被激活、分裂、发育,之后再移植到母鼠体内,让其“代-孕”,最终生出小鼠宝宝。
该实验对体细胞的冷冻干燥,是一种全新的处理方式。研究团队在-30℃下将体细胞存储9个月,并且在冷冻干燥处理前加入表没食子儿茶素,以此提高核重塑率和囊胚发育率(这两个指标影响小鼠出生成功率)。体细胞移植克隆出小鼠宝宝的成功率,在0.2-5.4%。
“克隆小鼠”的繁殖能力也很正常,研究团队选取了3只雄性克隆小鼠,和9只雌性小鼠分别交配,结果所有雌性小鼠都生出了小鼠宝宝。
相比较二十多年前的克隆羊多莉,目前的克隆技术已经较为成熟。不仅是日本科学家有所进展,我国南开大学人工智能学院赵新教授,联合天津市农业科学院畜牧兽医研究所,也在今年年初取得实用性突破。
此前发达国家对曾祖辈的优质种猪进行封锁,我国只能通过引进祖父辈的原种猪,经过3年左右繁殖即退化,导致“引进-退化-引进-退化”的恶性循环不断发生。而通过克隆猪,能快速扩大祖父辈原种猪的数量,进而解决种猪供不应求的局面。
与日本科学家克隆小鼠不同的是,南开团队采用了机器人操作,将克隆技术自动化,将标志克隆成功率的囊胚率从10%提高到27.5%,单胎代-孕母猪产仔数,从人工克隆猪的平均不足5头提高到8头。下图为一头“代-孕”天的母猪,产下7头克隆纯种小长白猪。
目前第一批机器人操作的克隆猪,已有13头接受育种,其中9头留种,留种率69%,相比较普通猪的留种率近乎高了一倍。
从数十万亿体细胞中挖掘出来的生产力,除了应用在以种猪行业为代表的农业上,在抑制衰老行业也产生了“吸金效应”。
世界首富常客、亚马逊创始人贝索斯,近期豪掷30亿美元成立AltosLabs,宣称要帮助人类延长生命终点50年,其倚赖的便是体细胞重编程技术。AltosLabs剑桥实验室WolfReik教授团队,研发出一种“成熟期瞬时重编程”技术,在短短13天内,将53岁的志愿者皮肤细胞逆转至23岁状态,论文发表在《eLife》期刊。
据悉,该项技术的研发基础来自日本诺奖级别科学家山中伸弥。后者发明了体细胞重编程,利用4种山中因子,将完全分化的体细胞逆转至多能干细胞。而Altos的研究使该项技术步入实用阶段,或许在不久的未来,不仅能用于快速治愈皮肤伤口,由亿万细胞组成的人体也能重返年轻。
无论是克隆动物背后的体细胞核移植技术,还是富豪追捧的体细胞重编程技术,都能产生巨大利益。光从宠物市场规模来看,年国内已达亿元,一只克隆狗就要38万;《麻省理工科技评论》刊文称,如果一个企业能够延长2年人类的生命时长,那么这个企业的价值已达到亿。
“天下熙熙皆为利往,天下攘攘皆为利去。”在庞大利益的裹挟下,生命科学正迅猛发展。或许在不久的未来,人类能够从亿万体细胞中,挖掘出更多的奥妙。