厲害了！十堰誕生了一隻小黑鼠，真相讓你嚇一跳！

基因工程是一項複雜、深奧的科學

如果能夠破解基因的奧秘

將給人類帶來深遠影響

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近日，在太和醫院麻醉疼痛研究所，誕生了一隻特殊的小黑鼠。從外表來看，它與其他的老鼠並沒有不同之處，然而它的基因卻跟同類有著本質差別。

據太和醫院麻醉疼痛研究所柯昌斌博士介紹，這隻小鼠是太和醫院科研人員利用世界領先的基因編輯技術，成功培育的首例基因敲除小鼠。這意味著太和醫院基因編輯方面的科研水平取得里程碑式的重大突破。

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基因敲除，找到疾病發生的根源所在

4月9日上午，記者來到太和醫院麻醉疼痛研究所，在柯昌斌博士的帶領下，記者走進了科研實驗室，見到這隻特殊的「小黑鼠」。

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▲柯昌斌向記者展示基因敲除小鼠

「它不是一般的鼠，而是『敲除』了某個基因的老鼠。」柯昌斌向記者介紹，基因敲除其實是一種遺傳工程基因修飾技術，通過改造令某個感興趣的遺傳基因功能喪失，研究其對相關生命現象造成的影響，進而推測這一基因的生物學功能。

「基因敲除小鼠的成功其實非常艱難，我們的科研團隊經過近兩年的不懈努力，從成百上千次的失敗中不斷摸索、總結經驗才成功培育出這樣一隻珍貴的小鼠。」想起科研成功背後所付出的艱辛，柯昌斌動容地說。

柯昌斌自2000年畢業以來，一直在十堰市太和醫院麻醉科從事臨床麻醉、科研和教學工作。他臨床工作經驗豐富，麻醉技術精湛，擅長心血管病人麻醉，能夠高質量完成如不停跳冠狀動脈搭橋手術、主動脈弓置換、聯合瓣膜置換等高難度心血管手術的麻醉，對危重病人麻醉處理有豐富的經驗和獨到見解。

2013年10月，麻醉疼痛研究所成立，柯昌斌擔任麻醉疼痛研究所所長， 負責建立麻醉疼痛研究所，同時兼任麻醉科副主任，參與麻醉科日常工作管理，負責麻醉亞學科的建設，建立了該學科的規範化操作流程和臨床規範化培訓標準。

研究所的科研方向主要圍繞著慢性疼痛機制、麻醉與認知功能、圍術期器官保護開展。2016年，在柯昌斌的帶領下，研究所積極學習、研究國際最前沿的CRISPR- Cas9基因編輯系統。

什麼是基因編輯？柯教授形象地解釋：「打個比方，如果說PS是相片編輯大師，那麼 CRISPR- Cas9系統就堪稱是DNA編輯大師了。」基因病若要從根源上得到治癒，就需要對異常基因進行編輯。CRISPR系統就像一把剪刀，可對目標基因進行切除。

那麼，把實驗動物基因敲除或轉基因後有什麼意義？會不會將相應的疾病一併剔除或改變？柯昌斌說，憑藉基因敲除和轉基因技術，科學家可以對基因逐個加以研究，這為疾病治療、胚胎髮育、器官功能退化及衰老等重要研究打開一條通途，並為人類疾病的發生髮展、尋找新的靶向治療藥物提供重要依據。

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實驗過程困難重重

堅持不懈終成功

科研人員徐雪琴在這次基因敲除小鼠的項目中負責提取小鼠細胞並為其進行基因編輯工作。因此，她更能體會到基因敲除小鼠試驗的不易與艱難。

▲徐雪琴進行顯微細胞注射

從基因敲除的具體操作上而言，步驟繁瑣，操作精細，對科研人員的專業素養要求極高。徐雪琴介紹：「這就和人工受孕一樣，培育基因敲除鼠需通過重重關卡：預先設計敲除的DNA分子、進一步構建敲除載體、純化除去其他混合物、將DNA分子注入受精卵、再把受精卵移植到母鼠輸卵管內，從而發育成缺失特殊基因的動物。其中，任何一個環節的操作失誤，都有可能導致實驗失敗。」

最終，在一次次的失敗與嘗試中，科研團隊終於熟練掌握小鼠胚胎移植的顯微操作技術，驗證guide-RNA靶點的體內外轉錄活性，優化胚胎培養體系及探索合適的移植條件，提高了小鼠胚胎的囊胚質量和代孕母鼠的懷孕率，最終成功構建了TMOD2敲除小鼠。

柯昌斌介紹，TMOD2基因在神經系統發育、突觸傳遞、學習、記憶和多種神經系統疾病中有著重要作用，對神經科學的基礎及臨床研究都有重要意義。

而當一隻成功的基因敲除小鼠誕生後，這還僅僅是實驗成功的第一步。「要得到一隻穩定的基因敲除小鼠，至少要繁殖三代以上。這種已經出現靶向活性的嵌合體小鼠還要經過二代、三代的繁殖純化。至少需要36周，一個品系的完全基因敲除小鼠才能成功誕生。」柯昌斌強調。

人體有數萬種基因，而重大疾病，如癌症、高血壓、糖尿病等的發生，很多情況下就由於某個或某幾個基因發生了突變。如果能準確找到發生變化的基因，並有針對性地將這部分致病基因改造，就可以對治療這些頑症提供幫助。柯昌斌表示，目前從基礎研究到臨床應用雖然還很遙遠，但只要能夠從源頭上找出發病基因，就可以為患者帶來福音，這也更需要科研人員的不懈努力。

業務合作：8616731 新聞熱線：8011110

記者/喻波編輯/賀俊鵬責編/李承傑終審/賀翔

出品/十堰廣播電視台新媒體中心

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