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近日来自中国科学院广州生物医药与健康研究院的研究团队与美国密歇根大学心血管研究中心的研究人员合作，首次将锌指核酸酶基因打靶技术应用于猪内源性基因敲除研究，成功敲除了猪内源性PPARγ基因。
生物通报道 近日来自中国科学院广州生物医药与健康研究院的研究团队与美国密歇根大学心血管研究中心的研究人员合作，首次将锌指核酸酶基因打靶技术应用于猪内源性基因敲除研究，成功敲除了猪内源性PPARγ基因。此研究在世界上首次建立了对糖尿病和心血管并发症的研究有重要应用价值的PPARγ基因敲除猪模型。研究成果于2011年4月19日在线发表于国际著名期刊《细胞研究》（ Cell Research ）上。
领导这一研究的是中国科学院广州生物医药与健康研究院的赖良学教授和美国密歇根大学心血管研究中心的陈育庆教授。赖良学博士早年毕业于西南大学，先后在原长春兽医大学、东北农业大学获得硕士和博士学位，从事过家兔胚胎细胞分离和转基因乳腺生物反应器的研究工作。１９９８年１０月赴美做博士后。2001年他在密苏里大学动物中心实验室采用基因敲除技术首次实现了人类培育“基因敲除”克隆猪，其论文在《科学》杂志2002年第一期发表。2008年赖良学博士在吉林大学农学部畜牧医学院研究小组与军事医学科学院军事兽医研究所共同研究出带有抗猪瘟病毒基因的克隆猪，当时亦属世界首例。2010年赖良学课题组再度利用转基因克隆技术成功获得世界首个亨廷顿舞蹈症的转基因猪模型。
目前，敲除大动物的内源性基因只有通过体细胞基因敲除结合克隆技术才能够实现。由于体细胞基因敲除效率极低，导致通过克隆技术获得敲除基因的大动物模型难度极大、效率极低。锌指核酸酶是一种可在DNA特定位置产生双链断裂的工程蛋白。此前，在一些低等动物的研究证明，锌指核酸酶技术可极大地提高基因敲除效率，曾被美国《科学》杂志评为2009年生命科学领域十大创新技术之一。但在大动物中，该技术途径一直没有成功。此次研究中，研究者将锌指核酸酶技术应用于猪体细胞的基因敲除，使体细胞基因敲除的效率由原来的10-6提高到大于4%，并结合克隆技术成功获得了2头PPARγ基因敲除猪，首次实现了该技术在大动物内源性基因敲除中的应用。该研究不仅建立了高效的基因敲除猪制作技术平台，也为其它缺乏胚胎干细胞系的大动物的基因敲除提供了可靠的技术手段。
噻唑烷二酮类药物（例如文迪雅）是胰岛素增敏剂，用于治疗2型糖尿病，2006年曾经是临床上销售额最大的治疗糖尿病的药物。PPARγ是噻唑烷二酮类药物的靶点。科学家们利用小鼠的研究结果表明噻唑烷二酮类药物在治疗糖尿病的同时对心血管系统也有保护作用，但由于小鼠心血管系统与人类相差甚远，使得小鼠的研究结果与近年临床上观察到的病人心脏毒副作用不一致。因此，科学家们急需建立与人类更为接近的大动物模型来研究糖尿病及其心血管并发症。由于猪的心血管系统与人类接近，是理想的研究糖尿病和心血管疾病的动物模型，中美双方科学家合作在世界上首次得到内源性基因敲除的猪模型，将为科学家们系统性地探索噻唑烷二酮类药物的心血管副作用，以及开发新型的PPARg药物提供新的研究平台。
（生物通：何嫱）
作者简介：
赖良学
1963年6月生，现任吉林大学畜牧兽医学院副院长，教授，博士生导师，中科院广州生物医药与健康研究院研究员。
研究方向： 人和动物胚胎干细胞的分离培养、转基因动物的建立、动物克隆及人类治疗性克隆
研究成果： 赖良学博士在美国密苏里大学动物中心实验室采用基因敲除技术首次实现了人类培育“基因敲除”克隆猪，科学界普遍认为“这是向异种器官移植迈出的关键一步”，为人类的器官移植开辟了新天地；其论文在《科学》杂志2002年第一期发表；从经济方面看，华尔街分析师估计，其市值每年为50—60亿美元。2008年赖良学博士在吉林大学农学部畜牧医学院研究小组与军事医学科学院军事兽医研究所共同研究出带有抗猪瘟病毒基因的克隆猪，当时亦属世界首例。2010年与美国爱默瑞大学教授李晓江合作，在南方医科大学教授顾为望协助下，采用转基因克隆技术成功获得了世界首例亨廷顿舞蹈症的转基因猪模型。
陈育庆（Yuqing E.Chen）
博士，美国密歇根大学心血管中心Ann Arbor实验室心血管内科学教授。在过去的10年里，他的实验室在PPRAγ活化影响血管细胞基因的表达和细胞功能研究中取得了一系列成果，该实验室是最早明确PPRAγ的受体，硝基亚油酸(LNO2)和油酸(OA-NO2)作用的成员之一。1995年，他的研究让我们对内源性激活受体调节的理解有了新的进展，并提供新的治疗肥胖/糖尿病的策略，并且第一个克隆出Exendin - 4 （ BYETTA ，Exendin – 4的药物名称）基因。
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