颠覆性人源化小鼠模型助力抗衰老研究
美国华盛顿州立大学科学家团队近日在《自然通讯》发表重要研究成果,成功培育出携带人类端粒特征的人源端粒酶逆转录酶(humanized TERT)转基因小鼠模型(HuT),这项突破性技术将人类端粒调控序列植入小鼠基因组,使其端粒长度(8-12kb)和表达特征与人类完全一致,为衰老及相关疾病研究开辟全新路径。
端粒研究的突破性进展
研究团队通过基因编辑技术,将野生型C57BL/6J小鼠的Tert基因替换为融合人类调控序列的hmTert基因。与传统小鼠模型相比,HuT小鼠展现出三大显著优势:
- 端粒长度维持在人类正常范围(成年个体8-12kb)
- 端粒酶表达模式与人类组织高度匹配
- 端粒稳态调节机制与人类病理生理过程一致
特别值得关注的是,当将hmTert基因导入第5代Tert敲除小鼠时,该基因成功恢复了端粒功能缺陷,使端粒长度精确调控至人类水平。这种精确的遗传改造技术标志着实验动物模型开发进入精准医学时代。
转化医学研究的重要突破
传统小鼠模型在肿瘤学等领域的临床转化失败率高达89%,主要原因在于物种间端粒生物学差异。人类端粒长度是小鼠的1/10-1/15,且端粒酶活性存在显著组织特异性差异。HuT模型的建立成功弥合了这一关键鸿沟,可广泛应用于:
- 衰老机制研究(端粒缩短动力学)
- 癌症发生发展(基因组稳定性维持)
- 代谢性疾病(如2型糖尿病的早发性衰老机制)
- 退行性疾病(神经元端粒稳态调节)
研究团队已获得美国国立卫生研究院(NIH)专项资助,计划开展三大方向研究:
- 端粒长度与长寿相关性的分子机制
- 癌症免疫治疗靶点的端粒依赖性调节
- 慢性应激加速端粒磨损的干预策略
全球科研协作新平台
该项目首席科学家表示,研究团队已启动HuT小鼠模型国际共享计划,计划向全球300多个衰老研究实验室提供标准化实验动物。这种开放式创新模式将加速抗衰老药物筛选体系的建立,特别是针对阿尔茨海默病、心血管纤维化等重大未满足临床需求的疾病。
该研究成果同步引发伦理学界对"人源化动物模型"边界的讨论。但毋庸置疑的是,HuT小鼠作为衰老研究的"人类替身",标志着生物医学研究范式的重要转变,为实现"健康衰老"(healthspan extension)提供了革命性工具。
作者简介:M Balasubramanyam博士系印度医学研究委员会(ICMR)荣誉科学家,现任金奈马德拉斯糖尿病研究基金会(MDRF)首席研究员,在代谢性衰老领域具有国际影响力。
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