提升斑馬魚“借腹生子”成功率，中國學者成果獲贊

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日前，國際斑馬魚研究領域領袖科學家、美國賓夕法尼亞大學教授Mary Mullins在《中國科學：生命科學》上發表題為“為斑馬魚生殖細胞誘導雞尾酒干杯！”的論文，盛贊中國科學家的一項研究，稱其“不僅對于生殖細胞生物學家具有重要意義，對于整個斑馬魚領域也有重要價值。”《中國科學報》注意到，完成上述研究的科學家為中國科學院水生生物研究所研究員孫永華及其團隊。

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相關論文截圖。

“雞尾酒”組合引發關注

細胞是生物體最基本的結構和功能單位，只有生殖細胞能夠在代際間傳遞遺傳物質。原始生殖細胞卵子的胚胎祖細胞，是基因操作遺傳改良的唯一有效的靶細胞。決定魚類原始生殖細胞的物質存在于卵泡之中，它們并非像哺乳動物一樣，受周圍細胞環境影響再形成原始生殖細胞。

《中國科學報》了解到，孫永華及其科研團隊采用生殖質因子的“雞尾酒”組合將斑馬魚等魚類的胚盤細胞全部轉化為誘導性原始生殖細胞，并通過細胞移植等手段來實現魚類高效的“借腹生子”。完美解決了胚胎期基因操作效率與早期胚胎致死率之間的矛盾，大大提高了魚類物種中的基因改造和生殖傳遞的效率。相關研究成果2023年12月14日刊發在《自然·通訊》上。正是這篇文章引發了Mary Mullins等科學家的關注和好評。

提升“借腹生子”成功率

在魚類成千的胚胎細胞總量中，原始生殖細胞的數量僅有個位數。如此一來，對基因進行編輯以進行品種改良的效率就非常低下。孫永華團隊利用9個生殖質因子組合，幾乎將所有胚盤細胞都誘導成為原始生殖細胞，從根本上解決了原始生殖細移植“借腹生子”中供體細胞來源的問題，革命性地提升了移植的成功率和配子傳遞效率。

生殖細胞數量成百倍地增加從根本上提升了魚類“借腹生子”的升功率。通過基因編輯可以將性成熟周期長達三到五年的養殖魚類原始生殖細胞植入性成熟周期為幾個月的魚類腹中，就將大大提升養殖魚類基因編輯和定向遺傳改良的效率。

讓斑馬魚更好為人類服務

孫永華介紹，斑馬魚被稱為“水中小白鼠”，其基因和人類基因相似度達87％，因此被廣泛應用在生命科學、健康科學和環境科學等領域的研究中。提升斑馬魚胚胎中原始生殖細胞的數量，能顯著提升各類基因操作斑馬魚模型的構建效率。通過對斑馬魚進行基因改造模擬人類各種疾病，并針對不同的疾病模型開展不同的藥物處理，可以測試各種藥物對于疾病治療和對斑馬魚正常生長的作用，可以評估藥物的功能和效用，使斑馬魚能更好地服務于人類的生命健康。

據了解，這項研究的負責人孫永華擔任國家斑馬魚資源中心的主任，該中心已成為全球三大斑馬魚庫之一。

孫永華團隊的相關研究成果發表后，不僅獲得Mary Mullins的高度稱贊，魚類生殖細胞移植技術的開創者、日本東京海洋大學教授吉崎悟朗也致信表示：“這項研究不僅是魚類生殖細胞操作領域真正的重大進展，對于基礎生物學研究的影響也是巨大的！”