動物、設備、信息和試劑,是現代生命科學研究的四大要素。其中,實驗動物作為(wei) 人類的“替身”,在我們(men) 謀求醫學進步和發展的過程中,充當了不可或缺的重要角色。
提到實驗動物,你第一時間想到的是什麽(me) 呢?生物實驗中的“首席動物”小白鼠
想必在很多小夥(huo) 伴心中,小白鼠就是實驗動物的代名詞。
不過,可供選擇的實驗動物那麽(me) 多,科學家們(men) 為(wei) 什麽(me) 偏偏盯上了“小白鼠”呢?關(guan) 於(yu) 實驗動物,還有哪些事情是我們(men) 不知道的?
俄羅斯新西伯利亞(ya) 細胞學和遺傳(chuan) 學研究所前的實驗鼠紀念碑
接下來,就讓我們(men) 從(cong) 實驗小鼠入手,一起了解和實驗動物有關(guan) 的那些事。
小“白”鼠不一定是白色的
我們(men) 現在生物實驗所用的實驗小鼠(laboratory mouse),是小家鼠(home mouse)經長期人工飼養(yang) 和選擇培育演變而來的,屬於(yu) 齧齒目、鼠科、小鼠屬動物,個(ge) 體(ti) 較小,成年小鼠體(ti) 重也僅(jin) 20克左右。小家鼠
早在16世紀,就有一部分科學家利用小鼠進行科學研究,但僅(jin) 限於(yu) 比較解剖學領域。至於(yu) 小鼠正式成為(wei) 動物實驗的“主角”,則要等到20世紀了。
20世紀初,孟德爾遺傳(chuan) 定律再次受到生物學界的關(guan) 注,學術界開始嚐試在不同物種中對其進行驗證,小鼠作為(wei) 哺乳動物中的一員,也成了重要的研究對象。一時間各大科研機構對小鼠的需求量激增,於(yu) 是有人做起了飼養(yang) 、售賣實驗用小鼠的生意。阿比·拉斯羅普女士
馬薩諸塞州的一位名叫阿比·拉斯羅普(Abbie Lathrop)的女士,由於(yu) 小鼠繁殖計劃和飼養(yang) 記錄詳細、完備,很快就成為(wei) 了包括哈佛大學在內(nei) 的多所權威實驗室的主要小鼠供應商。阿比·拉斯羅普女士記錄小鼠培育繁殖過程的手稿
1907年,哈佛大學的克拉倫(lun) 斯·庫克·利特爾(Clarence Cook Little)開始在導師的指導下,對小鼠皮毛顏色的遺傳(chuan) 規律進行研究,經過二十多代的選擇培育,世界上第一個(ge) 純種的近交品係小鼠(DBA小鼠)誕生了。與(yu) 大家最熟悉的小白鼠不同,DBA小鼠的毛色不是純白色,而是可以穩定遺傳(chuan) 的淺棕色,實驗用小白鼠的出現還要更晚一些。
1912年,美國紐約紀念醫院的哈希·巴格(Halsey J.Bagg)購得一批白化小鼠原種,經過多代近交培育,最終獲得品係名為(wei) BALB/c的白化小鼠品係。
這些小鼠特征大家非常熟悉:純白的毛發,紅色的眼睛,小巧圓潤的身體(ti) 。自此,小白鼠正式登上曆史舞台,並逐漸成為(wei) 大家心中最典型的實驗動物形象。常見的實驗小鼠
雖然小白鼠名聲在外,但其實實驗用小鼠的毛色相當豐(feng) 富,除了淺棕色和白色,黑色和灰色也十分常見。此外還有不長毛發的裸鼠,也是很多實驗室的必需品。
科學家為(wei) 什麽(me) 偏愛小鼠?
毫不誇張地說,小鼠是目前全世界使用最多的實驗動物。
那麽(me) ,小鼠究竟有哪些獨到之處,能夠獲得科學家的青睞,穩居實驗動物用量首位呢?
對於(yu) 這個(ge) 問題,中國科學院遺傳(chuan) 與(yu) 發育研究所生物研究中心高級工程師薑韜,在接受《中國科學報》記者采訪時,給出了回答:容易飼養(yang) ,繁殖率高,遺傳(chuan) 上有較高的純和度,代謝類型、生理病理特征盡量與(yu) 人類接近等,是選擇實驗動物時需要考慮的幾項主要因素,而小鼠在這些方麵都具有十分明顯的優(you) 勢。
首先,已經完成的基因組測序工作顯示,小鼠的基因組與(yu) 人類相似性較高,生理、生化指標和調節機製與(yu) 人類相似,因此,可以通過對小鼠的研究成果進行推演,了解人類相關(guan) 的疾病和生理功能。部分常用的實驗小鼠品係起源,MGI - Biology of the Laboratory Mouse, Informatics.jax.org. Retrieved 29 July 2010.而且在長期人工培育的過程中,小鼠形成了大量適用於(yu) 生物研究的品係,比如免疫缺陷的裸鼠、易患心血管疾病的小鼠品係、易患腫瘤的小鼠品係等,為(wei) 建立疾病模型提供了便利,而且同一品係的小鼠還具有一致的遺傳(chuan) 背景,能讓不同研究機構的實驗結果更加穩定。
母鼠和乳鼠
除此之外,小鼠的生殖周期短、繁殖能力強也是一項重要優(you) 勢,小鼠10周左右就可以達到性成熟,開始繁殖下一代,一胎可生育5-10隻幼鼠,這讓小鼠成為(wei) 一種成本低廉的實驗動物,而且小鼠體(ti) 積小,易於(yu) 飼養(yang) ,方便科研工作者進行大規模的動物實驗。
這些動物也是實驗室的“常客”
除了小鼠,實驗室還有不少“鼠”字輩的實驗動物,主要有大鼠、豚鼠和倉(cang) 鼠,它們(men) 和我們(men) 常說的“小白鼠”可不一樣。實驗大鼠
實驗用大鼠是大鼠屬動物,由褐家鼠人工培育而來,成年後體(ti) 重最高可達800克,多用於(yu) 代謝性疾病、營養(yang) 學以及高級神經活動等領域的研究。豚鼠豚鼠原產(chan) 於(yu) 南美洲,性情溫順,對環境變化、病原體(ti) 和各類藥物反應敏感,是免疫學研究的理想實驗動物。
金黃倉(cang) 鼠
實驗用倉(cang) 鼠主要為(wei) 金黃倉(cang) 鼠和中國倉(cang) 鼠,多用於(yu) 器官移植和糖尿病方麵的實驗研究。上麵說的都是各種鼠,除了它們(men) ,家兔,犬、豬以及恒河猴等動物,也是各類生命科學研究中常用的實驗動物,它們(men) 可是為(wei) 科學進步做出了不可替代的重要貢獻呢!單憑這一點,我們(men) 也應該認真記住它們(men) 。
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審核專(zhuan) 家
冉浩
知名科普作家
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