南京大學“患病”老鼠熱銷
2012年11月12日 來源：揚子晚報網
“我想購買幾只肥胖癥小鼠”、“我想預訂老年癡呆癥小鼠”……位于浦口的南大模式動物研究所，前來購買小鼠的單位絡繹不絕。昨天，該研究所迎來十周歲生日，一幢生物醫藥創新平臺大樓同時封頂。記者在探訪時發現，除了小鼠，研究所里還養著果蠅、斑馬魚、爪蛙等模式動物，供工作人員做實驗研究，以此發現不同基因和人類疾病的關聯。
小鼠實驗室
這里住著1304種有各種病的小鼠
在南大小鼠實驗室里，住著上千種“生病”的小鼠。它們有的得了心臟病，有的得了糖尿病，有的得了脫發癥……“凡是人類常見的疾病，在這里基本上都能找到模型。”實驗室副主任李朝軍告訴記者，他們共有1304種小鼠，其中700多種是南大自己建立的人類疾病動物模型。
這些生病的小鼠，有的被敲掉一段基因，有的被植入一段基因，有的則是轉基因。根據類型不同，呈現出不同的癥狀。“得了老年癡呆癥的小鼠記憶力就很差。假使我們打一只小鼠的同時用光照它，下次再有亮光照射時，這只小鼠就會跑走。但得了老年癡呆癥的小鼠就不會有這種反應，因為它們完全記不得上次的經歷。再比如我們敲掉一只小鼠神經體發育的相關基因，它的神經系統的生長就會出現缺陷。”
“這些小鼠是研究人類各種疾病病理的實驗對象。”李朝軍介紹，為了分析基因對行為的改變，進行病理研究，這些患病小鼠從頭到腳的所有器官指標都會進行記錄。“我們會給小鼠做CT、心電圖、腦電波……全部采用國際通用的標準化方法，便于結論對比。”
做實驗要happy，死亡時不能太痛苦
“進實驗室有嚴格要求，我平時都進不去。”當記者提出想到小鼠實驗室參觀一下，被李朝軍婉言拒絕了。
李朝軍告訴記者，小鼠生活在無菌環境里，喝凈化水，食物嚴格到連碳水化合物和脂肪占多少比重都有標準。進實驗室前，首先要簽字，再換上“隔離服”，戴上帽子和口罩，全副武裝地通過特殊的消毒殺菌通道。另外，必須是經過專業培訓的工作人員才能進去。因為實驗室在擺放食物、倒排泄物等方面都有嚴格的程序，每個小鼠的籠子也是互相隔離的，要有單獨的通風設備。
為了保證小鼠在安逸的環境中生活，快樂地配合實驗和產小鼠，小鼠的一切生活待遇標準非常嚴格。“一只籠子里住幾只小鼠，也有標準。為了不打擾小鼠睡覺，實驗室里不能有噪音。而且，做實驗時不能讓小鼠感到痛苦，要讓它感到happy，死亡時也不能太痛苦，目前我們采用二氧化碳將其窒息。”
在實驗室門外，有幾個巨大的鐵桶，打開蓋子后，一陣白色的霧氣飄出來。“這里是液氮，用來冷凍保存受精過的小鼠胚胎。”李朝軍介紹，對常用的做實驗的小鼠，會活體保存；對不常用的小鼠模型，為降低保存成本，就會采用液氮凍存，待到需要時，再將這類胚胎移植到小鼠體內繁殖出來。
基因改造，會不會產生“生化怪物”
李朝軍說，小鼠98%的基因組都與人類相同，不僅能夠反映出人的狀況，而且繁育周期快、體積小、飼養成本低，相比猴子、豬等大型動物，很容易對它的基因組進行改造。
基因改造后的小鼠，會不會出現“怪物”？“有時我看著小鼠，它很突然地兩只腳站立起來，這讓我想到了電影《生化危機》，當然這是很偶然的現象。”李朝軍笑著說。
不過，作為從事動物基因研究的專家，李朝軍很快否認了很多美國大片里動物基因突變的危害：“比如我們對小鼠做敲除基因的實驗，如果這類基因很重要，敲除后，小鼠可能就不能在母體中存活下來。一般來說，在基因改造后太過異常，恐怕早已胎死腹中。”
預訂小鼠生意火，一年售出十萬只
“我想購買幾只肥胖癥小鼠”、“我想預訂老年癡呆癥小鼠”……慕名到南大模式動物研究所預訂各種病癥小鼠的單位絡繹不絕。目前南大的小鼠資源庫可提供1300多種人類疾病的小鼠模型，其中1/3的品種已對外銷售。“一般是高校、科研機構和藥企來購買。”李朝軍透露，他們的小鼠每年要賣出一兩百種，至少有3萬只，銷售量最大時達10萬只。普通的小鼠一般300至400元一只。而有些科研院所，會特別定制某種患病小鼠模型，根據基因組序列的復雜程度，一般培育出來，需要1年至2年時間，價格也高一些。
李朝軍透露，目前南大已參與國際小鼠表型同盟，該同盟計劃在10年內，將2萬多個小鼠基因做成幾十萬種各類型的小鼠模型，通過系統的研究，分析不同基因對小鼠行為的改變，將所有數據放在庫里，形成全世界通用的方法。以后，人類不管有任何生理和病理的變化，如果想看相關資料時，都可以在小鼠資源庫里找到研究資料。據了解，南大每年要做1000個基因，大概占到整體計劃的5%。
果蠅實驗室
果蠅從美國日本進口
吃營養大餐
在南大模式動物研究所，還養著成千上萬只果蠅。這些小生物看上去只比蚊子大一些，透過顯微鏡，可以看到果蠅大大的眼睛、飽鼓鼓的腹部，和蒼蠅長得十分相似。
在實驗室的門外，有五個大保溫柜，上面顯示的溫度有細微差異，但都在25℃左右。透過玻璃，可以看到柜子里密布著小試管，每個試管里都蜷曲著上百條米白色的小軟蟲，有的則在管壁上結了繭。“這些蟲就是果蠅的幼蟲，成長期只要10天。那些已經結繭的，差不多6天就可以變成果蠅了。”工作人員吳婧介紹，因為果蠅成長期短易繁殖，現在不少國家都拿它作為科研的模式動物，已經有了國際通行的研究標準。
一堆果蠅安靜地躺在顯微鏡下，偶爾伸一下腿。吳婧說，將這些果蠅從管中取出前，他們先往管里注入二氧化碳將其麻醉了。
“你看這些果蠅，有的眼睛是紅色的，有的是白色的，有的翅膀是直的，有的是卷的。”吳婧告訴記者，果蠅呈現出的外形差異，是因為它們中的一些發生了染色體的突變。他們挑出需要研究的果蠅，和工具果蠅雜交，再把得出的幼蟲進行解剖、抗體染色等，從中觀察基因突變給遺傳帶來的變化。“我們主要研究與肌動蛋白有關的基因。這種蛋白相當于細胞的“骨骼”，可以穩定細胞，也可以在移動細胞時改變細胞形狀。肌動蛋白在人體內也存在，這樣的研究對人類醫學也有借鑒意義。”
要挑選需要特定變異的果蠅，除了觀察外形，還要花一番工夫。有的時候，一管果蠅有用的并沒有幾只。
據了解，小小果蠅來頭不小，因為必須是黑腹果蠅，所以都是從美國和日本專門進口的，一管子就要幾十美元。平時果蠅們吃的也很有“營養”，有玉米粉、白糖、酵母粉、瓊脂等，都是它們的美味大餐。
斑馬魚實驗室
斑馬魚
87%的基因與人類同源
透明的身體上，漂亮的斑馬紋清晰可見。只有三四厘米長的斑馬魚在水里優雅地游著，它們也是研究所里的模式動物。
“它們是非洲熱帶魚，必須生活在28℃左右的水溫里，對室溫也有要求。”魚房里有點熱，工作人員李奎不停擦汗：“這種魚飼養成本很低，不到30平方米的房間就能養幾萬條；而且每周產卵數量多，達到幾十到幾百個，可做多種基因變異標本。”
別看斑馬魚小，它們和人類基因有著高度同源性。李奎說，小魚30000個基因中有87%與人類同源，這意味著其實驗結果大多數情況下適用于人體。更重要的是，斑馬魚的胚胎通體透明，這在脊椎動物中是獨一無二的，可在光鏡下直接觀察胚胎的變化，可以看到血液在體內的流向，以及某個基因在某個器官或者整個個體的表達模式。“作為模式動物，斑馬魚還有一個極大的優越性：胚胎在體外發育，而且生長極快，24小時內大部分器官形成，3個月即可成年。科研人員能在顯微鏡下直視斑馬魚受精卵發育成為小魚的全過程，這一優越性使得斑馬魚成為研究人類疾病發生機理的優良模式動物。”
在魚房里，分布著上百個大大小小貼著標簽的魚缸，每個標簽記錄著魚兒被敲除的基因類型、時間等。“你看這是被敲掉神經體相關基因的魚，我們要研究它們在神經發育上將存在什么樣的缺陷。”李奎指著一個魚缸說，通過敲除不同基因，觀察斑馬魚產生的各種畸型發育，來鎖定致病基因，這為人類了解新生兒缺陷提供了重要的借鑒作用。“比如新生兒缺少視黃酸，就會出現骨裂、兔唇等癥狀。斑馬魚缺少這種東西，也會畸形。”
記者了解到，對斑馬魚進行大規模化學誘變，已經可以模擬多種影響人類健康的重大疾病，比如人類貧血、耳聾、視網膜變性、肌無力癥、惡性腫瘤和阿爾茨海默癥等。
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