真猛犸象

Mammuthus primigenius
),又名“ 长毛猛犸象 ”(woolly mammoth),是一种曾适应极端寒冷环境的已灭绝哺乳动物。长毛猛犸象的 浓密毛发、厚重皮下脂肪及一系列耐寒特性 ,使它们能够在北极苔原严酷的气候中生存。这一神奇的物种大约在4000年前灭绝。


真猛犸象,又名“长毛猛犸象”。(图/Thomas Quine / Flickr)

近日,Colossal Biosciences,一家致力于“复活”长毛象、袋狼和渡渡鸟等灭绝物种的生物技术公司,宣布取得了一项重要突破:他们通过基因编辑技术,成功培育出了一种毛发浓密,能让人联想到长毛猛犸象的小鼠。他们将其命名为“长毛鼠”(woolly mouse)。

从亚洲象到小鼠

“长毛猛犸象复活计划”是Colossal Biosciences旗下众多“灭绝复活”项目中的旗舰研究。为了实现计划,研究团队的核心策略是选择现存的近缘物种,并进行基因编辑。以长毛猛犸象为例,其最接近的现存近亲是亚洲象(

Elephas maximus
)。因此,研究人员需要提取亚洲象的干细胞,并通过基因工程手段,将关键的长毛猛犸象基因引入其基因组。

然而,直接在亚洲象身上进行实验存在诸多挑战:大象22个月的孕期以及其较长的繁殖周期,这会使得快速的实验评估难以实现。此外,大象是一类高度社会化、认知能力较强的濒危物种,对其进行基因实验涉及伦理争议。而且大象的基因操作较为复杂,不适合早期测试和快速验证基因功能。

因此,研究团队选择了小鼠作为模型生物。小鼠已被广泛应用于遗传研究一个多世纪,其胚胎干细胞的可操作性使其成为理想的模型生物。与大象相比,小鼠的生命周期短、繁殖快、基因编辑工具成熟,能够在较短时间内实现基因突变的多代遗传传递,是理想的实验对象。

此外,小鼠在这项实验中的另一个优势是,改变皮毛的突变很容易被发现。在过去百余年的小鼠研究中,科学家已发现并记录了许多影响毛发颜色、质地和长度的基因突变,并解析了导致这些变化的DNA。

揭密“长毛”基因

在新的实验中,研究团队筛选出了一些与长毛猛犸象的关键特征(如毛发和耐寒性)相关的基因。他们分析了121组长毛猛犸象及亚洲象、非洲象的基因组数据,以识别影响这些特征的重要基因。最终,他们确定了一份包含10个关键基因的列表,这些基因涉及毛发长度、厚度、质地、颜色以及脂质代谢,并且能够在小鼠体内实现类似表达。

随后,研究团队利用先进的基因编辑技术,在小鼠体内创造出了与长毛猛犸象相似的基因突变(在多数情况下并不完全相同)。研究发现,随着被编辑基因的数量增加,小鼠的毛发特征发生了显著变化。最终,他们培育出了毛发浓密、颜色偏金黄的小鼠。


研究人员采用基因编辑策略,成功同时修改7个基因,使小鼠的毛色、质地和厚度发生显著变化,呈现出类似长毛猛犸象的核型表型。(图/Colossal Biosciences)

此外,研究团队还测试了一种与脂肪代谢相关的突变,模拟了长毛猛犸象基因组中的类似变异。然而,实验结果显示小鼠的体型或体脂水平并未发生明显变化,表明单一突变可能不足以影响复杂的代谢过程。

质疑与未来

研究人员认为,这项实验是朝着改造大象迈出的重要一步,也是“灭绝复活”计划中的一个关键里程碑。然而,部分遗传学家对此持保留态度。

质疑者指出,实验中引入的小鼠基因突变大多源于小鼠自身,而非直接来自长毛猛犸象基因组。此外,鉴于小鼠与长毛猛犸象的进化分歧已达2亿年,即便导入长毛猛犸象基因,也可能无法在小鼠体内复现相同的生物学功能。更重要的是,尽管小鼠的毛发特征发生了变化,但实验尚未验证这些基因变异是否真正提升了耐寒性,或对生理适应性产生实质性影响。因此,这项研究更多地是对基因编辑技术的展示,而非直接迈向长毛猛犸象复活的决定性一步。

尽管如此,“长毛鼠”实验依然展现了多基因编辑技术的突破性进展,为未来在更复杂生物体中进行类似改造奠定了基础。Colossal Biosciences研究团队也强调,他们的目标并非简单复制长毛猛犸象,而是培育一种能够填补其生态位的生物,以恢复部分因灭绝而丧失的生态功能。或许,这项研究无法真正让长毛猛犸象重返地球,但它为重建古代生态系统、保护濒危物种以及推进合成生物学发展提供了新的可能性。随着基因工程的不断进步,人类或许终有一天能够复现某些消失已久的物种,赋予它们新的生命形式。

#参考来源:

https://www.businesswire.com/news/home/20250304113074/en/Colossal-Creates-the-Colossal-Woolly-Mouse-Showcasing-Breakthroughs-in-Multiplex-Genome-Editing-and-Trait-Engineering-on-the-Path-to-a-Mammoth

https://arstechnica.com/science/2025/03/wooly-mice-a-test-run-for-mammoth-gene-editing/

https://www.nature.com/articles/d41586-025-00684-1

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.03.03.641227v1

#图片来源:

封面图&首图:Colossal Biosciences

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