近期，中國科學(xué)院昆明動物研究所研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)獼猴研究領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，該所持續(xù)推進(jìn)獼猴生物資源庫建設(shè)，通過對系統(tǒng)性基因組與表型數(shù)據(jù)分析，成功構(gòu)建了覆蓋900余只中國獼猴的表型遺傳資源平臺。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在《自然·通訊》上。

實(shí)驗(yàn)獼猴數(shù)量和質(zhì)量均不足

“盡管我國擁有豐富的獼猴資源，但符合高標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)要求的個(gè)體供應(yīng)一直處于緊張狀態(tài)。”中國科學(xué)院昆明動物研究所研究員吳東東透露。

更令人擔(dān)憂的是，實(shí)驗(yàn)獼猴還面臨“質(zhì)量危機(jī)”。“高品質(zhì)實(shí)驗(yàn)獼猴是取得可信實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提。”長期從事人類疾病研究的中國科學(xué)院昆明動物研究所研究員姚永剛說，由于實(shí)驗(yàn)獼猴缺乏精準(zhǔn)的遺傳背景和表型數(shù)據(jù)信息，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果難以重復(fù)，這也成為困擾科研人員的普遍難題。

面對這些難題，自2023年起，中國科學(xué)院昆明動物研究所依托“模式動物表型與遺傳研究國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施”，啟動了獼猴生物資源庫計(jì)劃，旨在為每只獼猴建立完整的“終身檔案”。這個(gè)檔案包括全基因組序列、醫(yī)學(xué)影像、生理生化指標(biāo)、行為學(xué)數(shù)據(jù)等全方位信息，打造一個(gè)動態(tài)的生物大數(shù)據(jù)中心。

建檔分析取得三大突破

“我們團(tuán)隊(duì)近期完成了對919只中國獼猴的基因組數(shù)據(jù)和52種表型指標(biāo)的分析工作，并取得三大關(guān)鍵突破。”吳東東介紹。

首先，研究首次揭示中國獼猴群體具有獨(dú)特的遺傳優(yōu)勢。與印度獼猴相比，中國獼猴表現(xiàn)出更高的遺傳多樣性、更低的遺傳負(fù)荷，且近交風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)顯著較低。這些優(yōu)勢為培育高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)獼猴提供了優(yōu)越的種質(zhì)基礎(chǔ)。

其次，研究發(fā)現(xiàn)了珍貴的自發(fā)疾病模型。團(tuán)隊(duì)鑒定出DISC1基因的有害突變會導(dǎo)致獼猴出現(xiàn)與人類精神疾病相似的表型，包括刻板行為、工作記憶受損及腦功能連接異常。這一發(fā)現(xiàn)證明，獼猴可成為精神疾病研究的理想動物模型。

更重要的是，研究發(fā)現(xiàn)不同獼猴個(gè)體在藥物靶基因功能上存在顯著差異。“這意味著在開展藥物評價(jià)工作之前，必須對實(shí)驗(yàn)獼猴進(jìn)行藥物靶基因分型篩查。”中國科學(xué)院昆明動物研究所副研究員張寶林認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)將極大提升藥物研發(fā)的精準(zhǔn)度和成功率。

通過大規(guī)模采集獼猴遺傳和表型數(shù)據(jù)，該研究首次刻畫了中國獼猴的突變景觀圖譜，解析了中國獼猴部分表型背后的遺傳基礎(chǔ)。另外，通過反向遺傳學(xué)思路，研究人員發(fā)掘出一個(gè)潛在的自發(fā)疾病動物模型。

推動生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展

“獼猴生物資源庫的建設(shè)對我國生物醫(yī)藥發(fā)展具有深遠(yuǎn)戰(zhàn)略意義。”中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究員孫強(qiáng)說。

通過建立獼猴“終身檔案”，研究團(tuán)隊(duì)不僅可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求篩選具有特定遺傳背景的個(gè)體，從根本上提升科研的精準(zhǔn)度和可重復(fù)性，另外也能從自然群體中發(fā)掘自發(fā)罹患某種遺傳疾病的動物模型，從而規(guī)避由于基因編輯帶來的動物倫理風(fēng)險(xiǎn)。

在位于昆明西郊的國家非人靈長類實(shí)驗(yàn)動物資源庫，記者了解到，隨著樣本量和表型指標(biāo)的持續(xù)擴(kuò)大，獼猴生物資源庫將成為我國生物醫(yī)藥創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)設(shè)施。這標(biāo)志著我國在實(shí)驗(yàn)動物資源建設(shè)方面邁出了關(guān)鍵一步，將為創(chuàng)新藥物研發(fā)、疾病機(jī)制研究提供堅(jiān)實(shí)保障。此外，隨著資源庫建設(shè)繼續(xù)完善，研究團(tuán)隊(duì)還將推動數(shù)據(jù)共享平臺開發(fā)，助力我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

“獼猴生物資源庫將有助于推動我國獼猴資源的創(chuàng)新利用，助力生物醫(yī)藥強(qiáng)國建設(shè)，讓我國在全球生命科學(xué)競爭中掌握更多話語權(quán)。”姚永剛說。

本報(bào)記者 趙漢斌

來源：科技日報(bào)