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研究称老年动物体细胞克隆后代不会早衰

2000-09-23 00:00作者:倪永华出处:科技日报责任编辑:
著名华裔科学家美国康州大学教授杨向中博士领导的科研小组,在动物克隆研究方面又获得突破性进展。他们用1头13岁的老母牛的体细胞成功地克隆出10头牛犊,并发现所有这些克隆牛的“生物”年龄与自然有性生育的牛犊完全一致。通过DNA分析发现克隆后代无早衰现象,从而排除了成年动物的克隆后代可能会未老先衰的疑虑。

  杨向中教授的这一新发现将在下一期的《自然》杂志系列的《自然遗传》上发表。一年前,有关克隆羊多莉可能会出现未老先衰的报道,使人们对用克隆技术对某些细胞组织损伤的病人进行细胞再生以及组织器官修补的前景发生质疑及失望。杨向中及其领导的科研小组通过对染色体顶端DNA端粒长度的分析证明了供体老母牛的体细胞端粒很短,经长期培育后变得更短,而经体细胞克隆后出生的10头后代却都具有较长的与自然有性生育的同龄后代没有任何差别,即都有正常的端粒长度。他们进一步对能够使端粒加长的端粒酶进行分析发现,体细胞克隆的胚胎与正常受精的胚胎其端粒酶含量(活性)没有差别。这一发现证明已经变短的老年动物体细胞染色体端粒,经过克隆后可以在胚胎发育过程中加长,使已老化缩短的细胞端粒返老还童,并恢复到与正常生殖的后代完全一样的长度。

  对由成年动物体细胞克隆的后代可能会未老先衰的担心始起于英国科学家发现多莉羊的端粒很短,其长度与其细胞供体母亲的端粒一样短。端粒位于染色体的两端,对染色体的功能基因起保护作用。在正常的细胞分裂时,细胞每分裂一次,其端粒即减短一段。当细胞端粒的长度减短到不能再继续减短时,细胞即发生老化或死亡。由于随着年龄的增长,动物体细胞端粒的长度亦逐渐减短,不少科学家认为细胞端粒的减短是导致动物衰老的原因之一。

  杨向中及其同事用1头13岁的老牛体细胞克隆出10头小牛,并与日本合作者用1头17岁的种公牛克隆出6头小公牛。目前这些克隆牛都已成年,与其他青年牛没有两样。经过大量的生长、发育、生理及免疫学方面的分析,并未发现这些克隆牛有未老先衰的现象。在1999年9月—12月间,杨向中的科研小组对他们的克隆牛及其供体牛开展系统的端粒长度的分析比较。杨向中说“当我们起初发现克隆牛远远比其供体母牛的端粒长,且与自然生育的同龄牛的端粒长度没有差别时,我们很难相信我们的发现。但经过多次重复后的结果都是完全一致。”杨向中接着说:“我们非常高兴,我们的发现经过近8个月的同行评审后终于能在《自然遗传》这一国际一流? 上发表。”杨向中解释说:“我们的发现,证明老年动物的老化细胞,经过克隆仍能‘返老还童’,对将来将病人,尤其老年病人的皮肤细胞通过克隆技术生产干细胞,进而将这些干细胞分化成病人所需的细胞、组织、甚至器官具有重要意义。”

  当提到他们的发现与多莉羊的结果不一致的原因时,杨向中说:“主要可能有3个原因:第一可能是动物种的差别,即羊和牛的差别;第二是数量的限制,多莉羊的研究仅涉及到一个成年细胞的克隆,而我们的研究却用了10头成年牛进行克隆;第三是用于端粒分析细胞来源的不同,多莉羊的分析用的是血液细胞,而我们采用的是皮肤细胞。皮肤细胞端粒长度不容易受感染和其他外界环境的影响。”杨向中补充说:“多莉出生时,其供体母亲已不在世,我们的这批克隆牛来自一头老母牛,而且这头老母牛还活着,这为我们做衰老与长寿的直接比较提供了有利条件。”

  杨向中教授对最近报道的用牛胎儿细胞克隆的牛犊的端粒比正常生育的后代的端粒更长的发现评论说:“胎儿细胞或许不同于成年动物的细胞,经过长期培养老化的胎儿细胞,经过克隆后,或许有补偿作用而使端粒变得更长。”杨向中进一步总结说:“我们的发现是成年动物体细胞克隆出来的后代与自然生育的后代没有两样,它们的端粒与自然生育的后代相比,既不是更短,也不是更长,而是恢复到具有其物种特点的正常长度。这对改变社会的偏见,为开发利用克隆技术作为细胞、组织及器官的修补和治疗手段从而促使人类健康生存延年益寿具有重要意义。”
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