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中國科學家培養“轉基因”猴子用於自閉症研究

長尾猴被人們用來研究自閉症。這項研究可以幫助人類了解這種疾病與潛在治愈方法。 MARK MACEWEN/MINDEN PICTURES

PAM BELLUCK

2016年1月27日

 

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科學家通過改造猴子的基因，讓它們產生類似自閉症的行為，目標是在動物身上試驗可能的療法。科學家希望猴子與人類的相似性，可以幫助我們進一步解釋這種心理障礙。

科學家發現這些猴子表現出了“與人類自閉症患者十分相似的行為，包括重複刻板行為、焦慮行為加劇，以及最重要的一點，社交障礙，”研究團隊的領導者仇子龍說。仇子龍是位於上海的中國科學院神經科學研究所的研究員。他說，研究團隊目前正在掃描猴子的大腦，“我們試圖找到引起類似自閉症行為的大腦回路中的缺陷。”

該研究發表在了周一的《自然》(Nature)雜誌上，在幾項有關猴子的研究中似乎處於領先地位。此類研究常常改造狨屬或獼猴有關自閉症的基因。

很多自閉症的研究集中在小鼠上，因為小鼠價格便宜，繁殖迅速。盡管經過基因改造的小鼠也產生了類似自閉症的行為，但是這些進化程度較低的動物所表現出的自閉症的複雜度和多樣性，很難用於研究。

“談到社交認知和互動模式時，小鼠和人類不在一個層次上，”喬納森·賽巴特(Jonathan Sebat)說。賽巴特是加州大學聖迭戈分校(University of California San Diego)貝斯特精神疾病基因組學研究中心主任，他沒有參與猴子的研究。“小鼠和人根本都算不上相近。”

小鼠不僅大腦不如靈長類動物複雜，而且“幾個月就會成年，所以沒有足夠的時間來研究它們的發育情況。”賽巴特說，“靈長類動物更適合充當研究人類發育和神經退化的模型。這是顯而易見的。”

此前，美國科學家曾通過基因變異讓猴子患上亨廷頓病。

在中科院神經科學研究所，其他研究者正在修改猴子與神經運動和精神障礙有關的基因，所長蒲慕明(Mu-Ming Poo)透露。

導致自閉症的主要原因尚未確定，研究發現自閉症病例與100種基因變異有關，其中一些可以遺傳，一些則是自然發生。

在新發表的研究中，猴子並沒有出現自閉症的所有症狀，甚至連科學家試圖反映的一種類似遺傳自閉症的障礙也並沒有全部展現。它稱為MECP2重複綜合症，當人類，尤其是男孩，遺傳兩組MECP2基因時就會出現這種障礙。

 

科學家利用不活躍的病毒把人類的MECP2基因注入雌猴的卵子中，對該卵子進行人工授精，並將其植入胚胎中，以孕育猴子。最後，他們得到了八隻大腦皮層和小腦中帶有該基因的猴子。

不是所有猴子都像患有該綜合症的人類一樣，帶有兩組MECP2基因，但是大多數猴子的MECP2基因比正常的猴子要多，這是基因的過表達。基因的改變和社交障礙也遺傳給了下一代猴子，仇子龍說。

和正常的猴子相比，這些猴子更傾向於在籠子裏繞圈跑，科學家認為這是重複刻板行為的例子。這些猴子表現出了更多的緊張跡象，防衛行為更多，當人們盯著它們時，就會更多地發出哼哼的聲音，科學家說，這些都是自閉症的焦慮症狀。它們的社交傾向較低，與其他猴子坐在一起，撫摸其他猴子或給其他猴子梳毛的行為較少。猴子長大後，雄猴更容易與社會隔絕，這和MECP2綜合症在男孩中更常見的情況一致，研究者表示。

但是作為MECP2重複綜合症和更廣泛的自閉症的實驗模型，猴子仍然存在很大的局限性，貝勒醫學院(Baylor College of Medicine)的神經學和分子人類遺傳學教授胡達·佐格比博士(Huda Zoghbi)說。

佐格比參與了發現MECP2變異會引起雷特綜合症(Rett Syndrome)的研究工作。這是一種主要在女孩中發生的自閉症類型。她表示，猴子攜帶的MECP2基因隻存在於神經元中，而不是像人類一樣遍布整個腦部。她質疑，在籠子裏繞圈是否與自閉症中的重複刻板行為有關，並提出猴子並未出現MECP2重複綜合症的一些關鍵特征，比如抽搐和認知缺陷。

修改猴子的基因要比修改小鼠的基因成本更高，費時更多，安東尼·陳(Anthony Chan)博士說。他在亞特蘭大的葉克斯國家靈長類研究中心(Yerkes National Primate Research Center)以猴子為基因實驗體，研究亨廷頓病。他說，等猴子繁殖到足夠的數量並試驗療法需要多年時間。他又補充道，像中國這樣的試驗，一次就要花費“數百萬美元”，而在美國，那就更貴了，因為勞動力成本高，猴子的數量少。猴子在中國是土生土長的。另外，美國的動物權利倡導者更厭惡對猴子做實驗，而不是齧齒類動物。

雖然如此，一些專家說在一些情況下，猴子能夠幫助科學家更好地理解自閉症大腦的運作方式，以及大腦深度模擬、基因療法或藥物療法的作用。因為猴子的生命周期長於小鼠，所以猴子從嬰兒期就可以觀察其自閉症的發展情況，為研究提供更多的機會。

加州大學聖迭戈分校的賽巴特說，MECP2重複雖然罕見，但它是導致自閉症類似症狀的常見基因問題。“從這裏開始建立自閉症的初步模型是順理成章的”。但是修改猴子的其他一些與自閉症相關的基因可能會更有利於藥物試驗的進行。

考慮到猴子基因工程的成本，專家說，應該先用小鼠進行多種基因的試驗，“然後從小鼠的自閉症基因模式中選取一部分在靈長類模型中進行更深入的研究。”賽巴特說，“猴子是不會取代小鼠的。”

翻譯：紐約時報中文網

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