給小鼠植入“猛獁象基因”,竟然合成了“猛獁長毛鼠”:復活猛獁象邁出了關鍵一步嗎?

影片來源:Colossal Biosciences
從“長毛猛獁鼠”到“長毛猛獁象”,還有很遠的路要走。
撰文 | 二七
審校 | 黃雨佳
只憑外貌,這些小鼠就已經足夠讓人駐足了:與常見的白色或者黑色短毛小鼠不同,它們長著長長的金色捲毛,搭配圓圓的大耳朵和靈動的神情,已經在編輯部裡引發過幾輪此起彼伏的“好可愛”的感嘆聲。
但對於研究者來說,它們代表的含義遠不止可愛。3月4日,致力於“復活”滅絕生物的生物科技公司Colossal Biosciences在bioRxiv釋出了一篇預印本論文(未經同行評審),向全世界介紹了這些毛茸茸的小動物——它們被稱為“長毛猛獁鼠”(woolly mouse)。Colossal Biosciences的CEO和創始人之一本·拉姆(Ben Lamm)在公開的新聞稿中表示:“這些長毛猛獁鼠標誌著我們復原滅絕動物的一個分水嶺。”
圖片來源:Colossal Biosciences
然而,還有更多遺傳學家質疑這些小鼠是否真能擔此“重任”。“距離製造猛獁象或'猛獁鼠'還遠得很,”正如德國萊比錫市馬克斯·普朗克演化人類學研究所的研究者斯蒂芬·裡森伯格(Stephan Riesenberg)在接受《自然》新聞(Nature news)採訪時所說,“它只是一隻擁有某些特殊基因的老鼠。”
長毛背後
首先需要說明的是,研究者並非真的將猛獁象的基因移植給了小鼠,而是基於對猛獁象基因組的瞭解,讓小鼠獲得了一些與猛獁象類似的基因。研究者根據猛獁象和現生大象(包括亞洲象和非洲象)的121組高質量基因組資料,鎖定了7個猛獁象具有的、可能與耐寒能力有關的基因,併為小鼠設計了類似版本的基因突變。透過這種方式,他們試圖讓小鼠獲得某些猛獁象的性狀。
其中大部分突變都與毛髮有關。例如,“長毛猛獁鼠”的毛髮長度是野生型的3倍,這可能是因為研究團隊透過基因編輯,使小鼠的Fgf5基因失活,改變了小鼠的毛髮生長週期。類似的,另外三個基因(Fam83g, Fzd6和Tgm3)的失活似乎會改變毛囊的發育過程和毛囊結構,讓小鼠的毛髮更加捲曲和濃密——就像猛獁象一樣。
圖片來源:Colossal Biosciences
毛髮的金色與對Mc1r基因的編輯有關,這是一種已知會調節黑色素的生成,從而影響小鼠和人類毛色的基因。但也有一些改變是肉眼很難觀察到的:他們編輯了一個與脂質代謝有關的基因,理論上,這會帶來小鼠體重的變化。
經過5輪實驗,Colossal的研究團隊培育出了近250個擁有“類猛獁象基因”的胚胎,其中半數成功發育並被植入12只雌性小鼠的子宮。最終,38只小鼠幼崽誕生了。就像影片中那樣,它們擁有長長的金色捲毛,似乎真的長成了猛獁與小鼠“雜交”後的樣子。
猛獁象的基因
“透過基因工程,我們為一個現生生物加入了多種猛獁象在數百萬年間演化出的耐寒性狀。我們證明了我們有能力重新創造出複雜的基因組合。”拉姆在新聞稿裡慷慨陳詞,“這份成功讓我們的目標——帶回猛獁象——更進了一步。”
圖片來源:Colossal Biosciences
但根據Colossal官網的介紹,與其說是“復活”猛獁象,不如說他們正在試圖製造一隻“耐寒大象”。畢竟即使是與猛獁象親緣關係最近的現生物種亞洲象(與猛獁象的遺傳相似性高達99.6%),兩者間的基因組也有幾百萬個鹼基對的差異。想要透過基因編輯,將一隻現生亞洲象的胚胎改造得和猛獁象一模一樣,幾乎是不可能的。因此Colossal的研究者格外關注那些與猛獁象的毛髮以及其他耐寒性狀相關的關鍵基因。目前這份“耐寒基因列表”已經延長到了85個,而本次的小鼠實驗,也正是對耐寒基因功能驗證的一部分。
對於未來即將“復活”的“猛獁象”,研究者為它選定了亞洲象或非洲象作為父母。一旦研究者透過基因編輯技術獲得了“耐寒大象”胚胎,它就會被植入健康的亞洲象或非洲象母體中,等待一隻“猛獁象”被自然分娩誕生。
但真的有這麼簡單嗎?
圖片來源:Colossal Biosciences
大夢一場
“雖然這是一項有趣的研究,”英國雷丁大學的演化生物學家路易斯·約翰松(Louise Johnson)表示,“但認為我們能復活滅絕物種的想法是不切實際的。”
最大的困難之一可能是大象的繁殖週期。與小鼠不同,大象的繁殖週期極長,僅是妊娠期就長達22個月,每胎只會產1~2頭幼崽,而幼崽又需要10~14年才能達到性成熟。這會給研究帶來極大的挑戰。同時,亞洲象如今已經成為瀕危物種,亞洲象和非洲象也都擁有複雜的社會結構和極高的認知能力,這給大象實驗帶來了極大的倫理問題。相比之下,經典的實驗動物小鼠的確是更加合適的測試物件——這也是這些毛茸茸的金色小鼠誕生的原因。
也有研究者擔心,驗證“基因列表”裡基因的功能不會像這次實驗中一樣順利。“並非所有基因都得到了同等程度的研究,並且篩選這些基因編輯所產生的影響可能並不容易,”英國牛津布魯克斯大學生物與醫學科學學院的高階講師薩阿德·阿里夫(Saad Arif)表示,“與調控毛髮顏色或其他外貌特徵的基因不同,許多基因可能不會產生立即可見或可觀測的表型。因此,驗證猛獁象與大象之間的特定基因差異是否與猛獁象的耐寒能力有關仍然很困難。”
目前,仍不確定需要對大象的基因組進行多少修改,才能使其具備猛獁象的特徵。“我認為我們距離實現‘滅絕物種復活’仍非常遙遠,”阿里夫說道,“但能夠測試滅絕物種某些基因的遺傳效應,將有助於我們識別使生物更適應環境的遺傳因素。”
參考連結:
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.03.03.641227v1.full.pdf
https://www.sciencemediacentre.org/expert-reaction-to-unpublished-preprint-on-inducing-loss-of-function-of-genes-in-mice-to-produce-woolly-mammoth-like-hair-phenotypes/
https://www.nature.com/articles/d41586-025-00684-1
https://colossal.com/mammoth/
https://time.com/7264043/colossal-biosciences-woolly-mouse-bring-back-mammoth/
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