非人灵长类动物模型在生物节律研究中的应用

生物钟是机体统筹并协调行为、生理,及生化等过程,确保机体符合每天24小时日夜循环规律的计时机制。外界环境与机体内部生物钟的不同步与失调经常会对健康造成有害的后果。许多动物模型的验证指出生物钟打乱会导致肿瘤、代谢疾病,以及神经退行性疾病的发生。生物钟紊乱与衰老慢病的显著关联提示了生物节律相关干预对多种疾病极具应用潜力,而这些转化应用与发展在老龄化人口快速增长的同时显得更为迫切。由于小鼠与人在代谢速率与认知行为等方面存在极大差异,发展并研究昼行性的非人灵长类模型对节律紊乱相关慢病的干预与临床转化极为重要,同时有助于对时间生物学的进一步理解。     

非人灵长类帕金森病模型研究进展

帕金森病是第二大神经退行性疾病,目前没有有效的治疗措施。非人灵长类动物在基因序列、大脑解剖、生殖生理和免疫系统等方面与人类有着极高的相似性,非人灵长类PD动物模型有助于阐明PD病因和发病机制,在新的治疗方法和药物研发中具有重大的应用价值。该文对当前非人灵长类PD模型研究进展作一综述。     

灵长类干细胞在基础科学与应用研究中的机遇与展望

以干细胞治疗为核心的再生医学为人类退行性和损伤性的重大疾病治疗提供了希望。然而,干细胞应用于人之前,一些重大的科学问题和治疗的安全性、有效性还没有得到有效的回答和验证。由于啮齿类动物在遗传、代谢和生理表型等方面与人存在较大差异,因此其研究结果较难转化到人上。非人灵长类(NHP)与人高度相似,因此,利用NHP模型可以回答和解决啮齿类动物无法回答的问题,从而解决干细胞基础科学和再生医学技术瓶颈问题。该文首先总结了在NHP模型上需解决的干细胞重大科学问题和技术瓶颈,如干细胞的多能性、治疗的安全性和效率等。其次,评述了一些新技术的出现将加速灵长类干细胞研究和应用。结合NHP模型,这些技术将促进干细胞在基础科学和临床治疗中的应用研究。最后,建议将干细胞的先进技术应用于NHP模型,这将极大促进干细胞关键科学问题的回答和技术瓶颈的解决。     

指间区纹在灵长类动物中的进化

各种灵长类动物的指间区纹有很大差异。树Qu到原猴是由原始多垫指间区纹变为各区发育均匀的单垫纹,新大陆猴发展出两侧发达中部退化的类型。旧大陆猴的指间区纹最发达,疣猴多为箕纹但各区不均匀,猴类为各区均匀的斗纹。类人猿的指间区纹极退化,长臂猿丧失了指间区纹。对照各种灵长动物的生活习性,发现树栖类型指间各区发育不均匀,地栖类型则均匀,使用多则指间区纹发达,反之则退化。人类因为握持工具而次生出了环指侧花纹。各种灵长动物的各区指间区纹并不同源,这暗示着它们的祖先分化得很早。     

灵长类动物的基因定向修饰——记运用CRISPR/Cas9技术获得基因定向敲除食蟹猴

早在2001年1月,美国科学家在Science上报道了世界上第一只转基因恒河猴,他们利用慢病毒转染法成功地将绿色荧光蛋白(GFP)转入恒河猴早期胚胎,并通过胚胎移植获得了GFP整合和表达的转基因猴ANDi,这是转基因技术在非人灵长类上的首次成功尝试。2008年,Shang-Hsun Yang等人成功构建出了亨廷顿疾病(HD)的转基因恒河猴模型,作者将84个CAG重复序列连接到人HTT基因第一个外显子上,并将其包装成高滴度的慢病毒粒子(滴度109 PFU/mL)后,在卵母细胞带下注射病毒后再进行单精注射受精和胚胎移植,成功得到了第一个转基因非人灵长类疾病模型。然而,通过慢病毒介导的方式产生的转基因动物,外源基因的随机插入使得它的表达和功能的实现具有一定的不确定性。在灵长类动物中,由于技术限制无法通过与大小鼠同样的技术路线获得精确基因修饰的动物。以TANLENs、CRISPR/Cas9技术为代表的人工核酸酶介导的基因组编辑技术的诞生,使得在灵长类动物中实现精确基因修饰成为可能。季维智研究员团队与南京医科大学沙家豪教授和南京大学黄行许教授团队密切合作,成功运用Crispr/Cas9技术获得了世界上首例基因定向敲除食蟹猴,证实了CRISPR/Cas9系统可以在灵长类动物中很好地工作,并产生活体动物。这为灵长类疾病动物模型的发展奠定了良好的基础。     

关于在科学研究中防控埃博拉病毒的建议

自今年2月以来,从几内亚开始的新一轮埃博拉疫情正呈加速蔓延之势,截至9月7日,几内亚、利比里亚、塞拉利昂等国共报告埃博拉出血热病例4366例,死亡2218人。8月8日,WHO正式宣布,西非埃博拉疫情是＂国际关注的公共卫生突发紧急事件＂,是近40年来这类疫情最复杂的一次暴发。埃博拉病毒病（Ebola virus disease,EVD）是由埃博拉病毒（Ebola virus,EBOV）引起的一种急性出血性传染病。世界卫生组织已将EBOV列为对人类危害最严重的第4级病毒,按照中华人民共和国卫生部制定的《人间传染的病原微生物名录》中的要求,EBOV危害程度属于一类,     

猕猴脑胱天蛋白酶-3活化及其靶蛋白的体外研究

凋亡的主要生化过程包括胱天蛋白酶的活化及其对细胞内蛋白质的选择性切割.在已知的胱天蛋白酶中,可被多种凋亡刺激信号激活的胱天蛋白酶-3备受注目.为进一步揭示灵长类动物神经组织中未知的胱天蛋白酶-3靶蛋白,采用成年猕猴脑组织粗提物作为无细胞体系,通过加入granzyme B引发凋亡途径的部分反应,如胱天蛋白酶-3的活化及随后发生的蛋白质水解.经蛋白质印迹分析发现,与granzyme B共孵育后,猕猴脑胱天蛋白酶-3以两步方式从酶原转化为活性酶.对猕猴脑组织自身蛋白质的进一步分析显示,多聚ADP-核糖聚合酶(PARP)被水解为长85 ku的片段,此片段提示胱天蛋白酶-3的特异切割活性.此外,神经元凋亡抑制蛋白(NAIP)也被切割,产生长约40 ku的小片段,但是它的出现不被胱天蛋白酶-3特异性抑制剂Ac-DEVD-CHO阻断,因此可能是granzyme B直接作用于NAIP所致.以上结果提示,凋亡相关酶切反应可在成年猕猴脑组织提取物中得到重现;NAIP可能是granzyme B而非胱天蛋白酶-3的作用靶点.     

非人灵长类的自发性肿瘤

非人灵长类 (nonhumanprimate ,NHP)自发性肿瘤的研究不仅是实验动物学的研究内容 ,而且是动物模型开发和实验肿瘤学的有益源泉 ,也可为实验动物非传染性疾病的控制提供本底数据。NHP的自发肿瘤几乎见于所有的器官系统 ,以消化系统、生殖系统、泌尿系统的肿瘤较多见 ,呼吸系统、心血管系统和神经系统的肿瘤少见。多数NHP的肿瘤流行病学和组织病理特征与人的相近 ,但NHP的肺癌、胃癌和肝癌等许多恶性肿瘤的发生率比人低     

近五百年来长臂猿在中国的分布变迁

长臂猿是唯一分布于我国的类人猿,也是我国近代历史上分布变化最明显、灭绝最快的灵长类之一。然而,关于长臂猿在历史上的分布变化以及造成这些变化的原因的研究比较有限,本文根据古文献记载,梳理了从明朝直到现在长臂猿在我国的分布变化,并对其原因进行了分析,结果表明:长臂猿的分布除了呈从东北向西南退缩的趋势之外,也围绕着各个主要分布区的中心地带向内收缩直至消失,现存的分布区仅剩下西南边陲与海南岛西北部。从遍布大半个中国内地缩减到只剩西南边陲,这种变化受多种因素影响,其中人类影响起到重要作用。     

色彩信号在非人灵长类动物性选择中的作用

动物的多彩羽毛、毛发和皮肤不仅在种内交流、反捕食防御、体温调节等方面起到重要作用,而且在性选择中具有非常重要的意义。许多非人灵长类种类具有多色毛发和裸露皮肤,同时又拥有复杂多样的交配系统和视觉系统,因此成为研究色彩信号在性选择中作用的代表类群。本文阐述了性选择压力下颜色信号的功能以及非人灵长类的研究优势,综合分析了颜色信号在非人灵长类性选择中的作用：(1)异性间偏好鲜艳颜色,鲜艳颜色可能意味着身体更健康;(2)同性间颜色鲜艳意味着个体等级高低及竞争烈度强弱;(3)所有研究主要以山魈(Mandrillus sphinx)和猕猴(Macaca mulatta)为对象,且多以皮肤颜色为信号,涉及毛色的研究几乎空白;(4)尽管视觉模型比光谱法及数字摄影更精准,但在现有条件下数字摄影更加方便可行;(5)表型颜色与内在生理机制联系及相关基因研究还需要进一步深入挖掘。