科技日報廣州11月2日電 （記者葉青 通訊員黃博純）2日，記者從中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院（以下簡稱廣州生物院）huoxi，gaiyuanyubeijingxinuogushengwukejiyouxiangongsihezuo，liyongdanjianjibianjiqiduiputaotangjimeijinxingdiantubian，chenggongpeiyuchushijieshoulirenleiyongjiuxingxinshengertangniaobingquanmoxing。xiangguanyanjiujinrizaixianfabiaoyu《細胞發現》。廣州生物院研究員賴良學與北京希諾穀生物有限公司董事長米繼為該論文共同通訊作者
，王曉民

、梁豔慧和趙建平為共同第一作者。

糖尿病是繼心血管疾病及腫瘤後的第三大疾病。目前，全世界糖尿病患者超過4億
，中國糖尿病患者已超過1億。其中
，部分病例發生於新生兒時期，是由與分泌胰島素的β細胞功能相關的基因突變導致的遺傳性糖尿病。

“葡萄糖激酶（GCK）是葡萄糖代謝過程中的第一個限速酶，也是葡萄糖濃度感受器
，在調節血液葡萄糖濃度中起著關鍵作用。”相關研究人員表示

，GCK基因突變在青少年糖尿病中所占比例較大，且大多數為單核苷酸突變，純合或複合型的雜合突變會導致GCK蛋白完全失活，患者表現出永久性新生兒糖尿病，臨床症狀包括出生第一天開始高血糖、伴隨有生長緩慢
、患者終身需要注射外源胰島素才能夠存活。

研究人員首次嚐試利用單堿基編輯器對犬GCK基因進行點突變，使GCK基因上的CAG密碼子完成C到T的轉變
，從而引入終止密碼子，提前終止GCK的翻譯
，使GCK蛋白完全失去活性。其過程是首先從供體犬獲取受精卵，借助顯微操作係統將體外轉錄的堿基編輯器mRNA和sgRNA注射到受精卵中
，然後將完成注射的受精卵移植入代孕犬的輸卵管內
，使其在體內繼續發育成熟並分娩。

本實驗總共移植56枚受精卵
，產下17隻幼犬，共獲得4隻GCK基因編輯犬，其中3隻為純合突變
，1隻為嵌合體。GCKjiyindiantubianxiaogougangchushengjiubiaoxianchugaoxuetangzhengzhuang，qieshengchanghuanman，ruguobuzhushewaiyuanyidaosu
，xinshengquanjiangzailiangzhouneisiwang，ruguochushenghoudiyitianjiukaishizhusheyidaosu，xinshengquandexuetangnongduquyuzhengchangshuiping，keyichangqicunhuo，tongshitizhongyumeiyouzhiliaodeyouquanxiangbiyededaohendachengdudehuifu。

研究人員對RNA測序結果進行GO富(fu)集(ji)分(fen)析(xi)發(fa)現(xian)，注(zhu)射(she)外(wai)源(yuan)胰(yi)島(dao)素(su)的(de)永(yong)久(jiu)性(xing)新(xin)生(sheng)兒(er)糖(tang)尿(niao)病(bing)模(mo)型(xing)犬(quan)能(neng)促(cu)進(jin)脂(zhi)類(lei)和(he)脂(zhi)肪(fang)酸(suan)等(deng)代(dai)謝(xie)，使(shi)犬(quan)的(de)生(sheng)理(li)指(zhi)標(biao)維(wei)持(chi)在(zai)一(yi)個(ge)相(xiang)對(dui)正(zheng)常(chang)的(de)水(shui)平(ping)，從(cong)而(er)能(neng)使(shi)其(qi)存(cun)活(huo)時(shi)間(jian)延(yan)長(chang)，這(zhe)些(xie)特(te)征(zheng)都(dou)與(yu)人(ren)類(lei)永(yong)久(jiu)性(xing)新(xin)生(sheng)兒(er)糖(tang)尿(niao)病(bing)症(zheng)狀(zhuang)一(yi)致(zhi)。

“獲取能夠準確模擬人類該疾病的動物模型對疾病的發生機製研究和開發新的治療手段具有重大意義。犬是一種雜食性動物，在代謝、生理、生活習性和解剖特征等方麵與人類非常接近
，因此是研究人類糖尿病的理想動物模型。”賴良學說。據悉，該單堿基基因編輯犬將為研究人類新生兒糖尿病的發生機製和開發新的治療方法
，如藥物治療

、幹細胞治療和基因治療等提供理想的動物模型。