一雌一雄兩隻轉基因獼猴
 

 
全身攜帶綠色螢光蛋白，在紫外線照射下呈現綠色

　　10年前，世界第一隻轉基因猴子「安迪」在美國誕生。2年前，中國第一例轉基因猴子在昆明落地，但這一消息直到今年10月份才公之於眾。

　　「當時沒公佈，是想多等等，看看它們的發育會否異常，所轉基因能否遺傳到下一代。」項目負責人——中科院昆明動物研究所研究員季維智說，首批培育出兩隻轉基因猴子，一雌一雄，目前發育良好。

　　中美科學家所用猴子都是獼猴，所轉基因都是綠色螢光蛋白。昆明的兩隻轉基因獼猴尚未到生育年齡，綠色螢光蛋白能否被後代複製仍然未知，但季維智不能再坐等，「國際上轉基因動物研究競爭激烈」。於是，10月12日的《美國科學院院報》上，論文《以猴免疫缺損病毒為媒介將基因植入早期分裂階段胚胎造出轉基因獼猴》見報。

　　這標誌著繼美日之後，中國成為全球第三個擁有非人靈長類轉基因動物的國家，而季維智選定的下一個攻堅目標是：培育帕金森綜合症轉基因獼猴。

　　第一例來之不易

　　「神經系統的帕金森、老年癡呆症等，代謝系統的糖尿病等，現在無法治癒，根本原因是尚未弄清這些病的發病機理。轉基因動物，特別是非人靈長類轉基因動物，可為人類重大疾病研究提供很好的平台。」

　　季維智說，有科學家用老鼠建立過帕金森綜合征、老年癡呆症等疾病的動物模型，但由於老鼠與人類的生物學差距太大，這些模型的腦內並未再現相關神經的損傷和缺失。而猴子與人類在生物學、遺傳學、行為學等方面高度相似，能很好表達人類疾病的致病基因。

　　轉基因非人靈長類動物的培育方法並不複雜，與轉基因老鼠、轉基因兔子等基本一樣。如昆明的兩隻轉基因獼猴，研究人員先從雌猴體內取出卵子，使其體外受精，獲得81個胚胎。在胚胎不同發育階段，將綠色螢光蛋白注入。經過3-5天培養，有70個表達出綠色螢光蛋白。從中選出30個囊胚，植入8個「代孕媽媽」體內，其中5個懷孕，1個三胞胎，4個單胞胎。考慮到三胞胎難以存活，研究人員提前將其取出，經檢測，其中一個有綠色螢光蛋白。4個單胞胎則順利出生，其中2個有綠色螢光蛋白。

　　這兩個小獼猴，即是中國第一例非人靈長類轉基因動物，現在生活在昆明南部呈貢新城一生物公司的實驗室內。

　　日常光照下，兩隻轉基因獼猴與普通獼猴無異，大眼睛，棕黃毛。一旦有紫外線照射，它們即變得與眾不同：臉、耳朵、手掌、腳底等毛髮稀疏的部位呈綠色。季維智說，如果沒有毛髮遮擋，全身發綠。

　　兩隻轉基因獼猴的生活待遇並無特殊：住所溫度在18-25℃之間，濕度為40%-60%，有小鋼鏡可照，有小球可把玩；一日三餐，早餐晚餐是猴餅乾，午餐用青料，如蘋果、香蕉、胡蘿蔔、紅薯等，下午困乏之際，可以看《米老鼠與唐老鴨》等動畫片，或聽音樂。獼猴飼養負責人王宏說，唯一有點特殊的是，對轉基因獼猴的觀察更細緻，如食量、糞便、精神狀態、毛髮脫落是否正常等。

　　由於非人靈長類動物價格偏貴、生育週期較長、繁殖速度慢等原因，轉基因非人靈長類模型建立更為困難。轉基因獼猴的主要培育人———中科院昆明動物研究所牛昱宇博士說，比如雌性獼猴，一隻萬餘元，3歲多性成熟，每年11月到次年2月是發情期，妊娠期為170天左右，一年一胎。獼猴與人一樣，每28天左右排1次卵，一次1個。為得到更多卵子，從獼猴月經開始第1到第3天起，連續十多天給它注射激素，每天兩次，可使單次排卵數達15-20個左右。

　　反觀實驗動物模型中最常見的老鼠便宜許多。西安交通大學動物實驗中心主任劉恩岐說，老鼠每隔六七十天即可生一胎，每胎6到12只。最便宜的普通小鼠，一隻10來塊，稍貴的SPF(即無特定病原)大鼠，一隻30來塊。

　　獼猴遇上綠色螢光蛋白

　　中美兩國研究人員共同選擇獼猴並非偶然。

　　非人靈長類動物，全世界有數百種，獼猴是最常見的一種，主要分佈在中國、印度、緬甸、泰國等國。在中國，獼猴大多分佈在東南和西南地區，如雲南、廣西、四川、福建等。

　　在昆明動物研究所，研究獼猴是個傳統，季維智說，上世紀60年代就已開始，涉及飼養、繁殖、疾病防治、生長發育、生理結構、神經系統等。目前，人們對獼猴的遺傳背景、生理結構等有透徹瞭解。

　　季維智介紹，獼猴屬舊大陸猴，與人類更接近，基因相似度約為87%，用其做轉基因動物模型，比用新大陸猴更有效。

　　去年，日本研究人員撰文宣佈，他們培育出攜帶綠色螢光蛋白的絨猴，比美國研究人員更進一步的是，綠色螢光蛋白被遺傳給下一代絨猴。

　　從價格和生育週期等方面論，培育轉基因動物模型，絨猴比獼猴更理想。絨猴是較小的靈長類動物，「祖籍」在南美洲亞馬遜流域森林中，新生猴蠶豆般大小，成年後身長僅10-12厘米，重300-500克。絨猴繁殖能力強，妊娠期140多天，14個月即性成熟，交配不像獼猴一樣受季節限制，每胎1-3個幼仔。但絨猴屬於新大陸猴，是較低等的靈長類動物，用其研究神經系統的疾病可能會在生理和行為學的反應上與人類不盡相同。

　　「之所以首先轉移綠色螢光蛋白，因為它容易識別，且不會傷害動物。」季維智說，綠色螢光蛋白是現代生物科學研究領域的重要工具之一，2008年，3名生物學家因它獲得諾貝爾化學獎。

　　上世紀60年代，日裔美籍科學家下村修和一名已故科學家，在水母中發現綠色螢光蛋白，他們當時並未意識到它的重要性。後來，哥倫比亞大學教授沙爾菲用將綠色螢光蛋白作為基因標示，用於研究線蟲的神經結構。1994年，錢學森的堂侄錢永健，開始改進綠色螢光蛋白的發光強度和發光顏色，使其更亮，增加黃色、藍色兩種，另外發明更多應用辦法。目前，世界所用綠色螢光蛋白，多半是錢永健研究出的變種。

　　宣佈下村修、沙爾菲、錢永健獲獎時，瑞典皇家科學院諾貝爾化學獎評審委員會主席馮·海涅手拿一支試管，內裝用綠色螢光蛋白基因改造過的大腸桿菌，在紫外線照射下，試管發出綠色螢光。馮·海涅說，這一發現「能讓科學家的心跳比平時快上三倍」。

　　同樣是轉移綠色螢光蛋白基因，水平有所不同。比如美國的猴子安迪，由於未到性成熟便死亡，其生殖腺內是否會有綠色螢光蛋白永遠是個謎；日本轉基因絨猴中則確定有，且遺傳給下一代；因雄性獼猴一般5歲性成熟，雌性4歲，昆明轉基因獼猴生殖腺內能否出現綠色螢光蛋白，揭曉答案尚需時日。另外，昆明轉基因獼猴全身攜帶綠色螢光蛋白，日本轉基因絨猴只是部分攜帶。

　　季維智說，與美日的轉基因猴子相比，昆明轉基因獼猴在病毒製作與病毒感染方法上有進步———用法國科學家提供的猴免疫缺損病毒將綠色螢光蛋白運入胚胎，國際上一般用老鼠的或其它的病毒做載體。比較而言，猴免疫缺損病毒的輸送效率更高。

　　下一站：帕金森轉基因猴

　　成功載入綠色螢光蛋白基因，以此類推，如果能將帕金森綜合征、老年癡呆症、糖尿病、艾滋病、肌萎縮性脊髓側索硬化症、色盲等的致病基因植入猴子體內，進而查清這些疾病的發病機理和治療方法，無疑是人類福音。

　　中國轉基因獼猴出生之際，即2008年6月份，美國研究人員宣佈，培育出世界首例攜帶人類疾病基因的猴子———亨廷頓舞蹈症轉基因猴。他們將亨廷頓蛋白和綠色螢光蛋白注入成熟的獼猴卵細胞中，然後使其體外受精，從中選出30個晶胚，植入8個「代孕媽媽」的子宮內，結果6個「代孕媽媽」受孕，最後，3個「代孕媽媽」生下5個猴寶寶(其中有兩對雙胞胎)，均帶有亨廷頓蛋白和綠色螢光蛋白。

　　傳統理論認為，亨廷頓舞蹈症屬遺傳病，一般在30-50歲發病。到那時，患者體內會出現「亨廷頓蛋白質」這種有害物質，並聚集成塊，損壞腦細胞，特別是與肌肉控制有關的腦細胞，使患者動作失調甚至顫搐，並伴隨情緒異常、智力衰退等症狀，可能發展成癡呆，死亡。該病在中國的發病率很低，為萬分之0.5-1。眼下，可用藥物延緩、控制，但無法根治。

　　遺憾的是，5只亨廷頓轉基因獼猴寶寶中，兩隻出生不到1天即夭折，一隻滿月後死亡，一隻微恙，健康的只有一隻。

　　這些亨廷頓舞蹈症轉基因獼猴，目前是唯一被公開的人類疾病轉基因猴。而季維智選定的下一個攻堅目標是，培育帕金森綜合征轉基因獼猴。

　　帕金森綜合征與亨廷頓舞蹈症一樣，也是神經系統變性疾病，患者多為中老年，典型症狀有動作緩慢，肢體震顫，身軀漸失柔性變得僵硬。資料顯示，全球帕金森患者超過400萬，其中170萬在中國，55歲以上人群患病率達1%。很多名人曾飽受此病困擾，如鄧小平、數學家陳景潤、美國前總統裡根、拳王阿里等。

　　「除影響面廣以外，更關鍵的是，帕金森綜合征的致病基因基本確定。」季維智說，相關研究工作已經開始，他有信心培育出帕金森綜合征轉基因猴子。

　　「轉基因人」的憂慮

　　目前，非人靈長類轉基因動物研究有兩大難題，一是效率低，二是成本高。並非所有致病基因都可轉移到猴子身上；很多疑難疾病是多基因控制，多數多基因控制的疾病，科學家並不清楚致病基因有哪些；如果致病基因的氨基酸片段比較長，沒辦法在動物模型中表達。

　　而且，轉基因動物研究每進一步，擔憂與興奮總是如影隨形：

　　「如果能將一個基因引入猴子，同樣的事情也可能發生在人身上」；

　　「類似技術會被用來把想要的特性加入到人卵中，開創一個特製寶寶的新時代」；

　　「科學家可能會無意間創造出具有理性思維或道德思考等認知能力的動物，挑戰人類與其他物種的界限」；

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　　這些設想聽起來似乎有些遙遠，但美國研究人員已呼籲，要制定相應的政策法規，禁止培育轉基因人，以防可能出現的事態失控。在美國，許多州不准用人胚胎進行研究，不過，這不能杜絕轉基因人的可能性，安迪就是給未受精卵細胞注入綠色螢光蛋白得到的。

　　「人們的擔憂有一定道理。」但季維智認為，只要國家進行調控，科學家心存良知，就不會出現大問題。