近日，华东师范大学李大力团队与临港实验室陈亮团队合作在《Nature Biotechnology》期刊同日发表两篇研究论文，分别为《Efficient mitochondrial A-to-G base editors for the generation of mitochondrial disease models》和《A mitochondrial disease model is generated and corrected using engineered base editors in rat zygotes》。这两项研究成功开发了超高活性的线粒体A>G碱基编辑器，并首次在活体动物体内实现了线粒体遗传病的精准建模与基因治疗，为全球线粒体疾病患者的治疗带来了新的曙光。
图1《Nature Biotechnology》期刊李大力团队和临港实验室陈亮团队科研成果
线粒体DNA突变可导致包括线粒体遗传病在内的多种疾病。线粒体遗传病的发病率在欧洲等区域高达近1/5000，主要由线粒体DNA的点突变引起；主要累及神经、肌肉等多个器官系统，症状严重，无法根治。虽然目前有关于线粒体DNA碱基编辑的技术发表，但其编辑效率比较有限。
研究团队通过改造TadA-8e获得高活性腺嘌呤脱氨酶变体，研发出高性能线粒体腺嘌呤碱基编辑器（eTd-mtABEs），不仅编辑效率显著提升，还保持低DNA与RNA脱靶效应。该工具成功构建了感音神经性耳聋和Leigh综合征大鼠模型，同时利用改造的DdCBE变体注射到Leigh综合征大鼠胚胎中，实现了线粒体致病突变的体内原位纠正，逆转了Leigh综合征的疾病表型。
图2 eTd-mtABEs结构示意图
华东师范大学公共创新服务平台实验动物中心（闵行校区）在该研究中主要承担了感音神经性耳聋和Leigh综合症的大鼠疾病模型的构建工作，并通过大鼠胚胎显微操作技术实现了线粒体DNA致病性突变在生物体内的原位修正。多年来，中心通过显微操作技术为校内外合作者构建近千例基因突变大小鼠品系，为科研项目的实施提供了强大的技术保障。
图4基于改造的DdCBE实现体内原位纠正mtDNA致病性突变
华东师范大学公共创新服务平台实验动物中心（闵行校区）新设施于2024年12月1日正式启用，建筑面积12000㎡，其中屏障面积约6000㎡ ，由动物生产区、动物实验区、动物隔离屏障和无菌动物屏障组成，拥有大小鼠笼位约18000笼，可饲养SPF级小鼠、大鼠、普通级兔等实验动物。中心配备有现代化的饲育设备和科研分析设备，包括辐照仪、IVIS小动物活体成像系统、小动物超声成像系统、小动物能量代谢检测系统、micro-CT等，可为广大科研工作者提供基因突变大小鼠构建、显微注射、胚胎冻存、微生物净化、表型分析等服务。欢迎校内外师生咨询测试！
华东师范大学公共创新服务平台网址：
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https://www.nature.com/articles/s41587-025-02685-x
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供稿人：韩红辉
核稿人：张 威