胞浆内haESC注射(iCHI)技术
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内蒙古大学×同济大学合作发表Nature Biotechnology论文:突破牛羊基因编辑育种瓶颈
生物世界· 2025-10-09 12:05
研究背景与核心痛点 - 在啮齿动物中利用孤雄单倍体干细胞(haESC)进行育种已获成功,但反刍动物(如牛、羊)因未能建立其haESC系而严重限制了生物育种进展[2] 技术突破与核心策略 - 研究团队创新性地建立了“孤雄单倍体干细胞(haESC)+ 类精子表观修饰 + 非整合先导编辑(ePE)”三位一体的单倍体育种策略[3] - 该研究首次成功建立了牛和羊的孤雄单倍体干细胞系(haESC),并开发了名为“胞浆内haESC注射”(iCHI)的技术以培育后代[4] - 通过异位表达鱼精蛋白将haESC细胞核转化为类精子结构,显著提升iCHI胚胎的足月发育率,该方法被命名为“鱼精蛋白iCHI”(Pro-iCHI)[4] 基因编辑应用与效率 - 研究针对MSTN基因进行编辑,该基因编码的肌抑素会抑制肌肉生长,敲除后可使牛羊肌肉量提升20%-30%[3][5] - 将Pro-iCHI与非整合先导编辑(ePE)结合,在单倍体haESC中敲除MSTN基因的编辑效率达到100%[5] - 利用该技术成功培育出1只基因编辑早产羔羊和2头健康的基因编辑牛,出生率为13.3%,显著高于传统“二倍体体细胞编辑+体细胞克隆”技术不足5%的出生率[5] 行业影响与前景 - 该研究为反刍动物育种开辟了全新路径,破解了牛羊单倍体干细胞建系和应用的核心痛点[3] - 开发的Pro-iCHI技术为基因编辑家畜的高效育种生产提供了一种具有广阔前景的新方案[9] - 该技术可在一代内培育出基因编辑的家畜,被评价为基因组编辑家畜育种领域的重大进展[6]