英国科学家在《科学》杂志上发表了一项突破性研究,成功培育出携带人类第21号染色体近92%基因的转基因小鼠,该小鼠表现出唐氏综合征(又称先天痴呆)的核心症状,包括学习记忆能力缺陷。这一模型为研究唐氏综合征的发病机制及开发潜在治疗策略提供了重要工具。
唐氏综合征是最常见的染色体疾病之一,全球约每750名新生儿中就有1例。患者通常拥有三条第21号染色体(即21三体),导致智力障碍、先天性心脏病(约40%患者)、白血病和阿尔茨海默病风险增加。然而,其具体致病基因和分子机制尚不完全清楚。
研究团队首先从人体细胞中提取完整的第21号染色体,并将其注入小鼠胚胎干细胞中,每个干细胞仅接受一条染色体。随后,将这些干细胞注射到小鼠早期胚胎中,并植入代孕雌鼠体内。最终出生的转基因小鼠携带约92%的人类第21号染色体基因,并表现出与唐氏综合征患者相似的行为和认知缺陷。
该模型的关键优势在于,它包含了人类染色体上几乎完整的基因序列,而非仅部分片段,从而更真实地模拟疾病状态。研究人员计划利用此模型定位第21号染色体上导致唐氏综合征具体症状的关键基因,并探索基因表达异常如何引发神经发育和心脏缺陷。
尽管该研究引发了动物保护组织的争议,但科研团队强调,该模型旨在理解疾病机制而非“人性化”动物,且对开发唐氏综合征的早期干预和预防策略具有深远意义。未来,该模型还可用于测试潜在药物,并可能为其他染色体疾病(如爱德华兹综合征)的研究提供范式。