本項(xiàng)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,由于小鼠與人類差異較大,豬等大動(dòng)物模型在生命科學(xué)研究中的應(yīng)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(xì)胞(ES)系,主要利用體細(xì)胞核移植技術(shù)制作基因修飾模型豬。受體細(xì)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(xiàng)目緊密圍繞基因修飾大動(dòng)物制作存在的技術(shù)難題,從基因修飾技術(shù)和供體細(xì)胞選擇方面對(duì)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(dǎo)的基因打靶技術(shù)和2A介導(dǎo)的多基因轉(zhuǎn)移技術(shù)應(yīng)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(zhuǎn)移協(xié)同表達(dá)困難的問(wèn)題;建立了可示蹤OCT4表達(dá)的OG2轉(zhuǎn)基因豬模型,用于豬誘導(dǎo)多能干細(xì)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。在取得技術(shù)突破的同時(shí),還成功建立了人類亨廷頓舞蹈癥模型豬,并首次在亨廷頓舞蹈癥動(dòng)物模型腦中觀察到與人類亨廷頓舞蹈癥患者類似的神經(jīng)細(xì)胞凋亡現(xiàn)象。相關(guān)成果發(fā)表于Cell Res.和Hum Mol Genet.等雜志。
項(xiàng)目成果發(fā)表后,被中央電視臺(tái)、中國(guó)科學(xué)報(bào)和光明日?qǐng)?bào)等多家媒體報(bào)道。項(xiàng)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(yī)藥模型的研究,有助于推動(dòng)生物醫(yī)藥業(yè)的發(fā)展。