由于猪的生理特征、组织细胞结构和人类十分类似，因此猪等大动物的诱导多能性干细胞（iPS）研究受到世界各国科学家的重视。然而，由于目前对iPS诱导机制还缺乏了解，全世界诱导获得的猪iPS细胞制作克隆猪之前一直未能获得成功。在中科院广州生物医药与健康研究院赖良学博士、浙江大学肖磊博士和华大基因研究所杜玉涛博士等的努力下，这个难题得以破解，标志着我国在大动物iPS研究方面取得了标志性的成果。研究成果于2012年12月18日在线发表于国际期刊Cell Research上。
本项研究是在中国农业大学李宁院士领导下，集合了全国10多个研究单位共同完成的。由于目前对iPS诱导机制还缺乏了解，诱导获得的猪iPS细胞制作克隆猪虽经多次努力尝试（克隆胚胎移植实验100多次），之前一直没有获得成功。团队在研究中发现，外源基因的表达和表观遗传学可能是影响iPS克隆胚胎发育的主要原因。赖良学课题组将肖磊实验室获得的猪iPS细胞分化4-6天，一方面使iPS细胞退出快速的细胞周期，另一方面外源基因表达下降后再进行核移植，分化后的iPS细胞核移植后体外发育囊胚率由原来的5%提高到20%左右，通过将这些分化iPS细胞克隆胚胎移植代孕受体，赖良学课题组2011年率先获得健康活泼的克隆小猪1头。随后，杜玉涛博士的课题组将猪iPS用去乙酰化抑制剂后，采用手工克隆方法于2012获得了4头iPS克隆猪。
由于胚胎干细胞建系一直没有成功，导致在大动物中进行基因打靶十分困难。iPS的出现为大动物基因打靶提供了新的希望。获得基因打靶的iPS细胞之后，一方面可以通过嵌合体技术，获得生殖系嵌合的动物，经过交配获得基因修饰动物；另一方面，可将这些基因打靶iPS细胞为核供体，通过核移植技术获得基因修饰克隆动物。
此次研究在世界上第一次获得了成活的iPS克隆猪，为用iPS来实现大动物基因打靶打通了技术路线。
Piglets cloned from induced pluripotent stem cells
Nana Fan, Jijun Chen, Zhouchun Shang, Hongwei Dou, Guangzhen Ji, Qingjian Zou, Lu Wu, Lixiazi He, Fang Wang, Kai Liu, Na Liu, Jianyong Han, Qi Zhou, Dengke Pan, Dongshan Yang, Bentian Zhao, Zhen Ouyang, Zhaoming Liu, Yu Zhao, Lin Lin, Chongming Zhong, Quanlei Wang, Shouqi Wang, Ying Xu, Jing Luan, Yu Liang, Zhenzhen Yang, Jing Li, Chunxia Lu, Gábor Vajta, Ziyi Li, Hongsheng Ouyang, Huayan Wang, Yong Wang, Yang Yang, Zhonghua Liu, Hong Wei, Zhidong Luan, Miguel A Esteban, Hongkui Deng, Huanming Yang, Duanqing Pei, Ning Li, Gang Pei, Lin Liu, Yutao Du, Lei Xiao and Liangxue Lai
Embryonic stem (ES) cells are powerful tools for generating genetically modified animals that can assist in advancing our knowledge of mammalian physiology and disease. Pigs provide outstanding models of human genetic diseases due to the striking similarities to human anatomy, physiology and genetics, but progress with porcine genetic engineering has been hampered by the lack of germline-competent pig ES cells. To overcome this limitation, genetically modified pigs have been produced using genetically modified somatic cells and nuclear transfer (NT). Yet, somatic cells exhibit limited proliferative capacity and have an extremely low frequency of homologous recombination compared to ES cells. Hence, only a few knockout pig models have been reported thus far using standard gene-targeting approaches.
文献链接：https://www.nature.com/cr/journal/v23/n1/full/cr2012176a.html
