综述: 非人灵长类的光遗传学研究进展

光遗传学是近十年来神经科学领域最受关注的一种神经调控技术.本文首先简要介绍了光遗传技术的工作原理,归纳了该技术在神经调控上的优势,并列出了一些可能的应用方向.随后指出,将光遗传技术与非人灵长类结合是推动该技术转化到临床治疗等领域的必要环节.本文系统回顾了光遗传技术在非人灵长类动物上取得的研究进展,并重点介绍了Dai等的工作.在总结这些工作的基础上,还分析了光遗传技术应用到灵长类研究所面临的一些挑战.最后,本文对筹划中的"中国脑计划"提出一些关于光遗传技术,尤其是在非人灵长类的立项建议.     

基于全基因组学的非人灵长类适应性进化的研究进展

开展非人灵长类的基因组学研究不仅能够深入探究其演化与适应的分子机制,同时有助于非人灵长类遗传资源的开发和利用.近年来,由于研究方法和技术手段的不断发展和完善,非人灵长类基因组学的相关研究,特别是有关其适应性演化方面的研究也得到了极大的发展.为此,本文对非人灵长类基因组研究现状进行了概述,分析和探讨了目前非人灵长类适应性演化及其在生物医学研究方面的主要研究进展,并对本领域的研究进行了展望,旨在为非人灵长类的基因组学研究及其遗传资源的可持续开发与利用提供参考.     

灵长类比较基因组学的研究进展

随着人类和黑猩猩全基因组测序工作宣布完成,以及其他灵长类基因组测序工作的逐步开展,目前已经积累了大量的灵长类基因组数据,一个崭新的研究领域——灵长类比较基因组学应运而生。该文主要通过对人类和其他非人灵长类系统关系和基因组结构的比较,从系统进化、基因组结构和基因表达调控等方面评述该领域的研究进展,阐述人类、黑猩猩与其他非人灵长类之间的主要生物学差异,揭示人类进化的生物学机制。     

非人灵长类基因修饰模型构建技术研究进展

随着以CRISPR-Cas9为代表的新型基因编辑技术的出现及发展应用,科学家们在构建非人灵长类基因修饰模型方面取得了很多重要进展。然而,首建动物嵌合、复杂基因修饰低效、传代周期长以及遗传背景复杂等多方面因素极大地限制了非人灵长类基因修饰模型的开发和应用。现对目前非人灵长类基因编辑模型构建的进展进行综述,并重点对基因编辑技术结合体细胞核移植、精原干细胞、胚胎干细胞及单倍体干细胞等技术手段在非人灵长类基因修饰模型构建中的进展进行综述和展望。     

灵长类动作理解的镜像神经机制研究进展

灵长类动作理解(understanding of actions)的神经机制是认知神经科学研究的重要内容,它的阐明对于揭示灵长类特有的一些高级认知行为的本质和过程具有重要意义。就灵长类动物而言,个体对其同类做出动作的识别以及理解是其一切社会行为的基础,但是迄今为止我们对其动作理解的神经机制还知之甚少。随着镜像神经元成为近年来国外认知神经科学与认知人类学研究的热点,人们通过神经生理学和脑成像等技术,陆续发现和证明了其在灵长类动作理解过程中的重要作用。本文综述了近年来关于灵长类动作理解的镜像神经机制的研究成果,介绍了镜像神经元在灵长类动作理解过程中的一些新认识及其在该能力进化和发育等方面的作用,并对当前一些实验中遗留的问题与灵长类动作理解领域的未来研究方向作了反思与展望。     

非人灵长类声音通讯的研究进展

声音通讯是非人灵长类研究一个重要的研究领域,有助于了解非人灵长类的社会行为、个体关系、行为进化和社会演化等,甚至对探究人类语言起源和进化等方面也具有十分重要的意义。本文通过对非人灵长类声音通讯的研究内容、影响因素和研究方法等进行了梳理,探讨非人灵长类声音通讯研究的前景和展望,旨在进一步推动国内非人灵长类声音通讯研究的深入,同时为相关研究提供借鉴和参考。     

非人灵长类的体外受精和胚胎移植

非人灵长类的体外受精和胚胎移植是了解人类生殖机制,如卵的成熟调控,受精卵的成熟与分化,胚胎着床,控制某些遗传疾病以及保护珍稀灵长类和提高实验灵长类质量的有效途径。本文从非人灵长类卵的获取(包括超数排卵,非激素刺激动物取卵),精子处理(精液采集,冻存和精子获能),体外受精和胚胎移植、胚胎的冻存等方面介绍了有关研究概况和发展动态。     

非人灵长类动物精子冻存技术的研究进展

随着生物医学技术的发展,应用非人灵长类动物模型进行基础科学研究日益广泛。与此同时,由于栖息地破坏、狩猎和基因隔离,许多非人灵长类动物濒临灭绝。因此,改进非人灵长类动物精子冻存技术对物种遗传资源的保藏具有重要的意义。本文概述了非人灵长类动物的精液特征,介绍了精液液化和冷冻精子质量评估的方法,分析了冷冻保护剂、冷冻稀释液及冷冻方法等因素对精子冻存效果的影响,总结了目前非人灵长类精子冷冻常用的冷冻保存液和冷冻方法,并对相关精子参数进行了比较,同时探讨了非人灵长类动物精子冻存研究面临的困境,并提出了可行的方案。总之,本文综述了近年来非人灵长类动物精子冻存的重要研究成果,对开发新的冷冻保护剂及改进冷冻技术具有一定的参考价值。     

基于基因编辑技术的非人灵长类动物模型构建

非人灵长类疾病模型在生命科学和生物医药领域具有非常重要的地位。近年来,随着经典的靶向核酸酶(ZFNs、TALENs和CRISPR/Cas9)基因编辑技术的出现,科学家已经成功获得了多种人类疾病相关的非人灵长类模型。该文首先介绍了经典基因编辑技术和以此为基础开发的单碱基编辑(base editing, BE)以及先导编辑(prime editing, PE)技术的研究进展,随后对近年来通过不同基因编辑技术获得的非人灵长类疾病模型进行了综述,最后对目前已获得的和正在构建的非人灵长类模型的管理、保种以及动物伦理和福利等方面进行了展望。     

非人灵长类的亲缘选择

亲缘选择是动物进化的重要研究领域之一,非人灵长类因具有丰富的社会网络,是亲缘选择研究领域的重要类群。动物进行亲缘选择的前提是亲缘识别,并常通过社会行为的亲缘偏向表现。因此,本文从非人灵长类的亲缘识别机制和亲缘关系对其社会行为的影响两方面进行了综述:熟悉性和表现型匹配是目前普遍认同的非人灵长类亲缘识别机制,同时这两种机制并不相互排斥,它们可能共同在灵长类的亲缘识别中起作用;在非人灵长类中,亲缘关系是影响社会行为模式的主导因子,它影响着多种灵长类个体的友好行为、攻击行为和性行为的选择,同时亲缘偏向行为在不同物种中表现不尽相同,说明亲缘选择理论可以部分解释灵长类的行为,但存在一定的局限性。本文分析了两种亲缘识别机制的异同以及在实际研究中利用亲缘选择理论解释非人灵长
类社会行为的局限及可能原因。目前,对非人灵长类社会中的亲缘选择研究正逐步深入,其中分子遗传学技术的应用是重要的推动力量。同时,依然存在诸如汉密尔顿规则参数估计和新大陆猴的亲缘选择研究案例的难点,有待研究者进一步探究。     

非人灵长类运动行为学在脊髓损伤研究中的应用

随着脊髓损伤治疗研究的快速发展,越来越多的基础研究成果开始向临床转化.非人灵长类动物具有与人类相似的基因序列和相近的神经解剖结构,因此被广泛应用于脊髓损伤研究的临床转化前阶段.运动行为学评价是脊髓损伤研究的重要手段之一,几乎在所有的脊髓损伤相关工作中都有所应用,为评估诊疗措施的有效性提供了重要参考.近年来,非人灵长类的运动行为学研究迅速发展,使得运动行为测试从单一、粗放的评估演变成复杂化、精细化的观测.在此背景下,越来越多的相关实验通过非人灵长类的运动行为测试来分析脊髓损伤程度的变化及有关干预方案的疗效.本文从非人灵长类独特的脊髓运动控制通路及运动行为能力入手,结合其在脊髓损伤相关研究中的应用,针对不同部位的运动行为评估方法进行了综述,分析了目前运动行为测试所存在的不足,并指出了未来可能的发展方向.     

非人灵长类肠道菌群组成及影响因素

与其他哺乳动物一样,非人灵长类肠道内含有复杂的细菌群落,与其营养和健康密切相关。非人灵长类肠道菌群研究具有生态和保护的双重意义。近十几年来,得益于分子生物学研究方法的成熟和应用,非人灵长类肠道菌群研究发展迅速。本文总结了非人灵长类肠道菌群组成及其四个主要影响因素的最新研究成果。研究表明,非人灵长类肠道菌群基本上是由来自12个门的细菌组成的,其中,拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)是优势菌门。这些菌门包括数目繁杂的下级阶元,总体上,不同非人灵长类的肠道菌群组成在科和属水平上的相似度比在门水平上低得多。有些菌科和菌属在某些非人灵长类的肠道菌群中所占比例特别高,这些细菌往往与宿主的食物消化紧密相关。非人灵长类肠道菌群组成受到宿主种类及其系统发育关系、食性、年龄与性别、社会互动等因素的重要影响。最后,针对相关研究现状,本文提出了有待于深入探讨的研究问题。我国非人灵长类肠道菌群研究相对滞后,希望本文对推进国内相关研究有所贡献。     

饲养条件下非人灵长类的营养需求

非人灵长类的营养学研究越来越受到国际和国内社会的关注。我国是世界上实验灵长类动物的最大产出国。进一步了解和发展非人灵长类营养学将有利于提高我国非人灵长类的饲养水平和饲料资源的利用效率,推动整体产业的发展。为此本文介绍了近年来国际上非人灵长类营养学方面的研究进展和国家饲料配比的相关规定,阐述了各营养成分的作用、缺乏症状和改善案例。旨在丰富相关方面的科学信息,增加对非人灵长类营养
需求的理解。     

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。     

非人灵长类肠道微生物研究进展与展望

肠道微生物组被誉为动物的“第二套基因组”,与动物的个体发育、营养获取、生理功能、免疫调节等重要活动密切相关。非人灵长类在生态位、社会结构、地理分布以及进化上与人类相近,开展其肠道微生物研究不仅有助于了解灵长类的生态、保护和进化,而且对深入了解肠道微生物在人类进化中所发挥的作用也具有重要的参考价值。本文总结了影响非人灵长类肠道微生物变化的因素,包括系统发育、觅食、栖息地破碎化、年龄和性别、圈养方式以及社群生活,并探讨了肠道微生物研究在非人灵长类生态、行为、保护以及适应性进化方面的应用。未来,非人灵长类肠道微生物研究将为灵长类生态、进化和人类健康的研究提供新的视角,为灵长类的保护提供新的理论基础和研究方法。     

非人灵长类全雄群的形成与组织结构

在非人灵长类物种中,全雄群是其社会结构中常见的组成部分.本文通过对国内外涉及到非人灵长类全雄群研究的文献进行综述,总结不同物种全雄群内个体组成、个体间关系及全雄群与繁殖群的关系,以揭示全雄群的产生、发展及其社会功能.旨在对非人灵长类全雄群的研究提供借鉴和参考.     

非人灵长类胚胎工程研究进展

由于非人灵长类动物与人类在进化上的亲缘关系和生理特征上的高度相似,它们在人类传染病、生殖、发育、代谢、神经和衰老等研究领域具有重要的应用价值。现对非人灵长类动物的常见胚胎工程技术进行综述,包括非人灵长类动物的配子收集、体外受精和胚胎移植等;同时,还结合基因组编辑技术的发展,简要介绍了近年来胚胎工程技术在非人灵长类动物基因编辑方面的应用。     

分子标记技术在灵长类繁殖行为研究中的应用——技术

分子生物学的诞生标志着人类对生命的认知已经进入到一个更深的层次.本世纪后半叶这一领域及其新技术的迅猛发展对于生物学的各个领域都产生了极其深刻的影响,传统生物学的许多分支学科都与分子生物学发生交叉.另一方面,由于与人类特殊的亲缘关系,非人灵长类动物的研究近30余年来在国际范围内突飞猛进地向前发展,并且逐渐地独立于其它动物类群的研究而形成一门独立的学科--灵长类学.在灵长类学中,其行为学方面的研究近年来尤其活跃.因此不难相象,先进的分子生物学技术自然而然要渗入到灵长类行为学研究中.本文就从技术和应用两方面介绍目前国际范围内分子标记(Molecular Marker)技术在灵长类繁殖行为研究中的应用.     

树鼩在肝脏疾病动物模型应用的研究进展

肝脏疾病已经在世界范围内导致严重的致死率和死亡率,动物模型是研究肝脏疾病的有效工具,考虑到非人灵长类实际使用的限制,树鼩作为非人灵长类替代动物具有资源丰富,成本较低,且与人类亲缘关系较近等优势,本文对树鼩在肝脏疾病动物模型中的应用进行综述.     

非人灵长类动物睡眠地点的选择与利用

睡眠行为在非人灵长类动物的生活史中占有十分重要地位。关于非人灵长类睡眠地点选择与利用的研究是灵长类行为生态学领域的核心课题之一。本文回顾以往的研究, 总结了非人灵长类动物睡眠地点选择的三个主要影响因素, 即捕食压力引起的安全因素, 睡眠地点的舒适因素和卫生因素; 分别对非人灵长类睡眠地点选择的三种主要形式进行了初步的成因讨论, 对未来的研究方向进行探索性地展望。