【新闻发布时间:美国东部时间 2006年10月1日,下午1时】

来自美国康涅狄格大学与匹兹堡大学的研究人员在本期《自然遗传》杂志（2006年10月1日号）上发表文章, 报导使用血液颗粒细胞进行克隆生出小鼠。这两只小鼠是全球首例使用终极分化的体细胞通过一步克隆法生出的哺乳动物。该研究首次证明分化细胞的克隆效率可以优于成体干细胞，对学界现有假说提出挑战，同时也对争论近十年的多莉羊来源的问题给出了令人信服的解答。

1997年世界第一头克隆动物“多莉”羊诞生。迄今已有十多种哺乳动物被相继克隆成功，但是克隆的效率一直低下，成为困扰研究克隆的科学家们的主要问题。很多学者提出假说，认为效率低下是因为只有当细胞群体中比例很小的成体干细胞被选中时才可能克隆成功，因此克隆的低效率实际反映了成体干细胞在细胞群体中的低比率。

本研究比较了成体干细胞核和血液颗粒细胞的克隆效率。血液颗粒细胞是一种完全分化、失去分裂能力的“后有丝分裂期”细胞。研究发现使用完全分化的细胞可以生出克隆动物，其效率甚至远高于使用成体干细胞，囊胚率高达35-39%，而且其胚胎的质量也最好，平均每个囊胚中约含100-150个细胞。研究人员使用成体干细胞生产了1,828个克隆胚胎，囊胚率仅有不到5%。

领导此研究团队的康州大学教授杨向中博士与匹兹堡大学教授程涛博士表示该研究证明来自彻底分化的细胞是可以克隆出动物的，说明多莉羊及其他应用体细胞进行核转殖所生产的动物完全可能是来自已分化细胞的“克隆”。 按照本研究中的克隆效率换算，很难让人相信多莉羊来自于成体干细胞。两位科学家表示自己也对发现彻底分化的体细胞具有更高效率感到讶异，他们重复了六次实验才最终确认这项发现。这个结果对认为成体干细胞是成功生产克隆动物的必要条件的观念提出了挑战。

该研究非常令人信服地说明即使是彻底分化的体细胞, 例如血液颗粒细胞, 也完整的保持了形成个体的所有遗传信息, 可以支持胚胎发育成为个体。在此之前曾有科学家应用完全分化的B 细胞、T 细胞或神经细胞进行克隆，但均无法发育超过囊胚阶段。在那些报导中的研究人员只能使用“二步克隆”的方法，将通过一次克隆获得的胚胎干细胞注射到融合为四倍体的受精囊胚中，才生产出克隆小鼠。本实验为世界首例使用终端分化细胞一步克隆获得成功，被认为是克隆技术的重大突破。该结果亦对癌症干细胞研究有启发意义，例如使用克隆技术对癌症细胞基因进行重组，并对癌症治疗提供了一组新的分子标帜。

本文通讯作者为康州大学动物科学系教授、康涅狄格州再生生物学研究中心主任杨向中博士和匹兹堡大学医学院放射腺肿瘤科副教授、匹兹堡大学医学院癌症研究所干细胞生物学主任、癌症干细胞项目领导人程涛博士。主要工作由康州大学的博士研究生宋丽英女士和高绍荣博士(现任职于中国北京生物科学研究所研究员)完成。其他作者来自于康州大学、匹兹堡大学日本RIKEN生物资源中心和耶鲁大学医学院。

联系人

杨向中：860-486-6023/8728，xiangzhong.yang@uconn.edu

Dave Bauman：860-617-4839， david.bauman@uconn.edu.

程涛/Lisa Rossi：412-647-3555 or rossil@upmc.edu. 

Nature News Release One step toward more efficient cloning

DOI: 10.1038/ng1895

A one-step somatic cell nuclear transfer procedure using a differentiated cell as a nuclear donor is reported for the first time in a paper in the November issue of Nature Genetics. The study demonstrates that fully differentiated granulocytes - a specialized type of white blood cell - yield cloned mice with greater efficiency than undifferentiated blood stem cells.

Somatic cell nuclear transfer - SCNT - is the procedure by which cloned animals are typically produced and involves the injection of a nucleus from a donor cell into an egg whose nucleus has been removed. Previous studies report that cloned mice could only be generated with differentiated cells as nuclear donors using a two-step procedure, in which the early embryos generated by SCNT are first used to generate embryonic stem cells that are subsequently injected into another recipient embryo. Other studies also report that the cloning efficiency for embryonic stem cells is much higher than for other kinds of cells.

Yang and colleagues injected nuclei from blood cells at different stages of differentiation into donor eggs and report that the nuclei of granulocytes allow for more efficient production of cloned embryos than blood stem cells. They report that two live pups were born using this procedure, although these died shortly after birth. The authors believe that their findings - that a non-dividing, fully differentiated cell from an adult animal can be used to generate a live-born cloned mouse in a one-step SCNT procedure - contradict current assumptions concerning the efficiency of adult stem cells as donors in cloning.

Author contact:

Xiangzhong Yang (University of Connecticut, Storrs, CT, USA)

Tel: +1 860 486 8728; E-mail: xiangzhong.yang@uconn.edu