经过十多年的不懈努力，研究人员最终赢得了一项遗传工程研究的胜利，培育出一个几乎完全拷贝人类21号染色体的实验室小鼠品种。这一品种所具有的与众不同的基因组模拟了唐氏综合征患者的基因构成，唐氏综合征是一种最常见的智力缺陷遗传形式。
唐氏综合征患者具有一个21号染色体的额外副本，从而导致了一定的中等智力缺陷和异常面部特征。由于小鼠版本的人类21号染色体基因很难与3个小鼠染色体相互分离，因此使建立小鼠唐氏综合征模型变得非常困难。
为了培育出一个更好的小鼠模型，由英国伦敦神经学研究所的Elizabeth Fisher和英国伦敦国家医学研究院的Victor Tybulewicz领导的研究小组，开始尝试一些以前从未做过的事情：他们设法将整个人类染色体植入小鼠体内。然而这并不是一件容易的事。研究小组从人体的纤维原细胞中提取了染色体，并且将这些染色体植入小鼠的胚胎干（ES）细胞中。Tybulewicz指出，一个经过标记的基因会指示哪些ES细胞与21号染色体相结合——通常情况下，只有一到两个细胞会从数千个细胞中“脱颖而出”。研究人员将ES细胞注入早期的小鼠胚晶中，这些胚晶会在一只怀孕的母鼠体内长到足月。为了培育出一个能够将额外的染色体向后代传递的小鼠品种，研究人员还需要进行一些修补工作。
研究人员在最近出版的《科学》杂志上报告说，这一名为Tc1的小鼠家系具有大约92%的人类21号染色体。这些小鼠同时具有唐氏综合征的几个特征。尽管尚未对这些小鼠进行有关智力缺陷的实验，但是它们具有的空间认知和记忆缺陷却与唐氏综合征患者非常类似；这些小鼠还有一种“长期势差现象”缺陷，这是一种据信与认知和记忆有关的神经生理学过程。然而最重要的或许是这些小鼠与40%的唐氏综合征患者一样都有心脏缺陷。瑞士日内瓦大学的遗传学家Stylianos Antonarakis指出，“这一研究成果是前所未有的”，“迄今为止，还没有其他小鼠出现过心脏缺陷。”
美国马里兰州巴尔的摩市约翰斯·霍普金斯大学的遗传学家Roger Reeves表示，“这项工作将对唐氏综合征的研究产生巨大影响。”
在小鼠的胚胎干细胞中加入人类21号染色体的一个副本后，这些小鼠出现了唐氏综合征的症状。（图片提供:A.O’Doherty等/《科学》杂志）
(群芳 译自www.sciencenow.org，9月27日)
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