湖北日報訊（記者李玉麟、通訊員潘魯湲）3月2日，國際期刊《遺傳學報》在線發(fā)表中國科學院水生所孫永華團隊最新研究成果，該團隊成功構(gòu)建出免疫耐受斑馬魚品系，將基因編輯斑馬魚首代的構(gòu)建時間，從傳統(tǒng)3個月縮短至1個月，且該品系可在標準條件下養(yǎng)殖，克服了免疫缺陷魚的養(yǎng)殖局限，為魚類借腹生殖和基因操作品系快速構(gòu)建提供了新策略。
斑馬魚是生物學研究的常用模式動物，它體型小、繁殖快，基因和人類相似度高，還能直觀觀察胚胎發(fā)育。在研究中，科學家常會對斑馬魚進行基因編輯，構(gòu)建特殊品系，但傳統(tǒng)方法培育這類斑馬魚，要等3個月才能獲得第一代子代，耗時久、效率低。
而且生殖細胞或性腺原基移植技術(shù)，在斑馬魚的應(yīng)用中長期受限于免疫排斥問題——野生型斑馬魚會對異位移植物產(chǎn)生強烈免疫反應(yīng)，導致移植失?。欢鴤鹘y(tǒng)免疫缺陷型斑馬魚雖能減少排斥，卻存在死亡率高、需特殊無菌飼養(yǎng)、維護成本高昂等缺陷，難以滿足常規(guī)研究需求。
利用Tregs誘導免疫耐受的斑馬魚受體實現(xiàn)供體快速配子發(fā)生
為了解決這些困境，團隊想到了2025年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的獲獎成果——FOXP3介導的調(diào)節(jié)性T細胞。這種細胞就像免疫系統(tǒng)的“調(diào)解員”，能抑制過度的免疫反應(yīng)，讓機體接受外來組織，實現(xiàn)免疫耐受。團隊前期研究發(fā)現(xiàn)斑馬魚體內(nèi)有對應(yīng)的foxp3a基因，是調(diào)節(jié)性T細胞發(fā)揮作用的關(guān)鍵。
研究團隊通過基因工程技術(shù)，讓斑馬魚體內(nèi)的foxp3a基因過量表達，成功培育出新型斑馬魚品系Tg(CMV:foxp3a)。這種斑馬魚的免疫圖譜發(fā)生了明顯變化：引發(fā)排斥反應(yīng)的免疫細胞比例大幅下降，能變身“調(diào)解員”的免疫細胞占比顯著上升，免疫耐受能力大大增強。
更重要的是，這種免疫耐受斑馬魚并非免疫缺陷，能在普通條件下正常養(yǎng)殖。研究人員用2月齡的該品系斑馬魚做受體，開展皮下性腺原基移植和腹腔生殖干細胞移植，僅用35天，也就是1個月左右，就成功獲得了供體來源的轉(zhuǎn)基因子代，比傳統(tǒng)方法縮短了2個月時間。
此次研究的突破，不僅解決了魚類異體移植的免疫排斥難題，還為魚類“借腹生殖”提供了可規(guī)?；男路椒?。未來，這一技術(shù)可應(yīng)用到經(jīng)濟魚類育種中，大幅縮短育種周期；也能加快模式動物品系構(gòu)建，助力生命科學基礎(chǔ)研究。
據(jù)悉，該研究由水生所博士生祝俊雯、郝永康為共同第一作者，孫永華研究員、王小四副研究員為共同通訊作者，研究得到國家杰出青年科學基金、國家重點研發(fā)計劃等項目資助。
