來自中國的一個研究團隊透過一系列複雜實驗，成功讓擁有兩位父親的小鼠出生，並且活到了成年。
中國科學院動物研究所的李治琨和團隊藉助 CRISPR 技術來“創造”小鼠，並採用了一種新的方法來針對那些通常需要從父母雙方遺傳的基因。他們希望未來可以使用相同的方法來創造具有兩個父親的靈長類動物。
當然，目前人類還不在這一技術的應用範圍內，但是這項工作確實有助於我們更好地理解一種奇怪的生物學現象，稱為“印記”。這會導致某些基因的表達方式不同，具體取決於父母雙方。對於這些基因，動物從父母那裡分別繼承了的一部分，兩者必須協同作用才能形成健康的胚胎。如果缺少任何一方的劑量，基因表達可能會出現問題，從而導致胚胎出現異常。
研究人員在此前嘗試創造雙父源小鼠時就發現了這一點。早在上世紀 80 年代，英國的科學家嘗試將攜帶 DNA 的精子細胞核注入受精卵細胞中，結果得到的胚胎含有來自兩個雄性的 DNA（以及少量來自雌性的 DNA，在卵子的細胞質中）。
但是，當這些胚胎被移植到代孕母鼠的子宮內時，均未能健康出生，似乎是因為需要來自父母雙方基因組的印記基因才能正常發育。
李治琨和團隊採取了另一種方法：使用 CRISPR 基因編輯技術完全敲除了印記基因。
研究發現大約有 200 個小鼠基因是有印記的，但李治琨和團隊專注於其中對胚胎髮育至關重要的 20 個基因。
為了嘗試用兩個“父親”的 DNA 創造出健康的小鼠，團隊進行了一系列複雜的實驗。首先，他們在實驗室中培養帶有精子 DNA 的細胞以收集幹細胞。然後，他們使用 CRISPR 技術破壞了對胚胎髮育至關重要的 20 個印記基因。
接下來，他們將這些經過基因編輯的細胞與其他精子細胞一起注入到去核的卵細胞中，得到了含有兩隻雄性小鼠 DNA 的胚胎細胞。然後，他們把這些細胞注入到一種用於研究的“胚胎殼”中，這種殼提供了製造胎盤所需的細胞。最後，他們把生成的胚胎移植到了雌性小鼠的子宮內。
這項研究在很大程度上是成功的：一些胚胎最終發育成活，甚至小鼠存活到了成年。目前，這項研究成果已經發表在Cell Stem Cell雜誌上。
“這項研究令人興奮。”賓夕法尼亞大學的發育生物學家 Kotaro Sasaki 評價道（他沒有參與這項工作）。李治琨和團隊不僅能夠避免一系列印記基因缺陷，而且他們的方法是科學家發現使用兩名雄性 DNA 創造小鼠的第二種方式。
這項新成果建立在日本大阪大學 Katsuhiko Hayashi 團隊此前的研究基礎上。幾年前，那個團隊展示了從成年雄性小鼠尾巴中提取細胞並將其轉化為未成熟的卵細胞的方法。這些細胞可以用精子受精，從而產生雙父源胚胎。Hayashi 稱，“從那些胚胎出生的小鼠可以活到成年並擁有自己的後代。”
李治琨團隊採用了更為複雜的方法，但只有小部分小鼠能夠生存下來。團隊轉移了 164 個基因編輯的胚胎，有 7 只小鼠出生，然而那些出生的小鼠也不是完全正常的，比正常小鼠體型更大，器官看起來也增大了，它們的壽命不如普通小鼠長，並且無法繁殖。
對人類細胞和胚胎進行如此高風險的研究不符合倫理道德。“在人類中編輯 20 個印跡基因是絕對不行的，而創造出不健康或無法存活的生命體根本行不通。”李治琨強調說。
“還有很多問題需要解決。”Sasaki 表示。首先，許多實驗室技術尚未在人類細胞上得到驗證，即使有了這些技術，這種方法也是危險的，畢竟敲除人類基因可能會帶來不可預測的健康後果。“依然存在很多障礙，人類的應用仍然很遙遠。”他補充說。
儘管如此，這項研究工作可能為我們理解神秘的“印記”現象提供了一些新的見解。先前的研究表明，擁有兩位母親的小鼠看起來體型很小，壽命比預期的要長；而當前的研究表明，擁有兩位父親的小鼠體型過大且壽命較短。“或許父系印記基因促進生長，而母系印記基因限制其增長，動物需要兩者協同作用才能達到健康的體型大小。”Sasaki 表示。
https://www.technologyreview.com/2025/01/28/1110613/mice-with-two-dads-crispr/
