小白鼠不一定小,也不一定白

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動物、設備、信息和試劑,是現(xiàn)代生命科學研究的四大要素。其中,實驗動物作為人類的“替身”,在我們謀求醫(yī)學進步和發(fā)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么呢?生物實驗中的“首席動物”小白鼠
想必在很多小伙伴心中,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么多,科學家們?yōu)槭裁雌⑸狭恕靶“资蟆蹦兀筷P于實驗動物,還有哪些事情是我們不知道的?

俄羅斯新西伯利亞細胞學和遺傳學研究所前的實驗鼠紀念碑

接下來,就讓我們從實驗小鼠入手,一起了解和實驗動物有關的那些事。

小“白”鼠不一定是白色的

我們現(xiàn)在生物實驗所用的實驗小鼠(laboratory mouse),是小家鼠(home mouse)經(jīng)長期人工飼養(yǎng)和選擇培育演變而來的,屬于嚙齒目、鼠科、小鼠屬動物,個體較小,成年小鼠體重也僅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,但僅限于比較解剖學領域。至于小鼠正式成為動物實驗的“主角”,則要等到20世紀了。
20世紀初,孟德爾遺傳定律再次受到生物學界的關注,學術界開始嘗試在不同物種中對其進行驗證,小鼠作為哺乳動物中的一員,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,于是有人做起了飼養(yǎng)、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,由于小鼠繁殖計劃和飼養(yǎng)記錄詳細、完備,很快就成為了包括哈佛大學在內(nèi)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規(guī)律進行研究,經(jīng)過二十多代的選擇培育,世界上第一個純種的近交品系小鼠(DBA小鼠)誕生了。與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(wěn)定遺傳的淺棕色,實驗用小白鼠的出現(xiàn)還要更晚一些。
1912年,美國紐約紀念醫(yī)院的哈希·巴格(Halsey J.Bagg)購得一批白化小鼠原種,經(jīng)過多代近交培育,最終獲得品系名為BALB/c的白化小鼠品系。
這些小鼠特征大家非常熟悉:純白的毛發(fā),紅色的眼睛,小巧圓潤的身體。自此,小白鼠正式登上歷史舞臺,并逐漸成為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(fā)的裸鼠,也是很多實驗室的必需品。
科學家為什么偏愛小鼠?

毫不夸張地說,小鼠是目前全世界使用最多的實驗動物。

那么,小鼠究竟有哪些獨到之處,能夠獲得科學家的青睞,穩(wěn)居實驗動物用量首位呢?
對于這個問題,中國科學院遺傳與發(fā)育研究所生物研究中心高級工程師姜韜,在接受《中國科學報》記者采訪時,給出了回答:容易飼養(yǎng),繁殖率高,遺傳上有較高的純和度,代謝類型、生理病理特征盡量與人類接近等,是選擇實驗動物時需要考慮的幾項主要因素,而小鼠在這些方面都具有十分明顯的優(yōu)勢。
首先,已經(jīng)完成的基因組測序工作顯示,小鼠的基因組與人類相似性較高,生理、生化指標和調(diào)節(jié)機制與人類相似,因此,可以通過對小鼠的研究成果進行推演,了解人類相關的疾病和生理功能。部分常用的實驗小鼠品系起源,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于生物研究的品系,比如免疫缺陷的裸鼠、易患心血管疾病的小鼠品系、易患腫瘤的小鼠品系等,為建立疾病模型提供了便利,而且同一品系的小鼠還具有一致的遺傳背景,能讓不同研究機構的實驗結果更加穩(wěn)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(yōu)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只幼鼠,這讓小鼠成為一種成本低廉的實驗動物,而且小鼠體積小,易于飼養(yǎng),方便科研工作者進行大規(guī)模的動物實驗。
這些動物也是實驗室的“??汀?/p>

除了小鼠,實驗室還有不少“鼠”字輩的實驗動物,主要有大鼠、豚鼠和倉鼠,它們和我們常說的“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,成年后體重最高可達800克,多用于代謝性疾病、營養(yǎng)學以及高級神經(jīng)活動等領域的研究。豚鼠豚鼠原產(chǎn)于南美洲,性情溫順,對環(huán)境變化、病原體和各類藥物反應敏感,是免疫學研究的理想實驗動物。

金黃倉鼠
實驗用倉鼠主要為金黃倉鼠和中國倉鼠,多用于器官移植和糖尿病方面的實驗研究。上面說的都是各種鼠,除了它們,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,它們可是為科學進步做出了不可替代的重要貢獻呢!單憑這一點,我們也應該認真記住它們。

END

審核專家

冉浩

知名科普作家

蝌蚪五線譜原創(chuàng)文章/轉(zhuǎn)載注明來源

責編/小西途說