实验室老鼠和老鼠已经使用了几十年,使伟大的医学进步,从艾滋病毒抗逆转录病毒药物的流感疫苗。但一直有一个有趣的争论,关于哪种动物模型更有用——大鼠还是老鼠。
随着目前冠状病毒病原体的毁灭性出现,灵活的研究模式从未如此重要。让我们仔细看看这场争论背后的故事,看看2020年是否真的会成为“实验室鼠年”。
历史告诉我们什么?
起初,大鼠是研究人员首选的模型,但后来发现了操纵小鼠基因组和胚胎干细胞的能力,使基因操纵在健康和疾病研究中变得容易。因此,鼠标成为首选的模型在1990年代和1980年代。多种小鼠出版物创造了大量的历史数据,特别是在肿瘤等领域。
然而,在过去的十年里,人们对老鼠的兴趣有所增加。基因编辑技术的进步——如CRISPR/Cas9、TALENS、锌指核酸酶和大鼠基因组图谱——已经成为了这种变化的催化剂。但这些进步并不是人们重新燃起兴趣的唯一原因。让我们看看另外五个原因:
- 老鼠更容易转化为人类
老鼠比老鼠大十倍,所以它们的生理机能更接近人类。这个行为的相似性有助于神经科学,尤其是自闭症。老鼠比老鼠更善于交际年幼的老鼠也像孩子们一样玩耍和扭打。老鼠不会这样做。在自闭症的基因敲除模型中,老鼠体内的神经配体蛋白3基因被移除,这种作用就被破坏了——类似于人类。
- 简单的手术
它更容易执行手术的老鼠因为它们比老鼠大。另外,你可以microinject成小区域(如大脑核)更容易和更大的大脑。成像更容易,因为它们更大的尺寸允许更好的分辨率。你也可以从一只老鼠身上抽取比老鼠多三倍的血液,所以你可以用更少的老鼠来得到毒理学结果。更容易的手术、成像和抽血意味着更少的错误,节省金钱、时间和动物。
- 殖民地可以很快建立起来
敲除和敲击大鼠模型只需6个月就能造出胚胎干细胞——这是用传统胚胎干细胞技术造出小鼠模型所需时间的一半。基因编辑工具如CRISPR/Cas9和锌指核酸酶可以直接注射到受精卵中,从而消除对胚胎细胞的需求。
- 可以进行更有效的动物研究
传统上,疗效测试是在小鼠身上进行的,然后切换回具有历史安全性数据的大鼠。随着转基因鼠模型,安全性和有效性测试可以通过相同的鼠模型,甚至相同的背景压力。这样就避免了使用鼠标,减少了所需动物的数量。这支持了动物实验中“3Rs”的原则,并且仍然提供了足够的数据来回答研究问题。
- 更容易处理
老鼠的压力比老鼠小,所以它们更容易对付。它们比老鼠更温顺,不太可能咬人。老鼠甚至可以通过训练在某些程序中保持静止,而不需要像老鼠那样使用镇静剂,这样可以节省时间和成本。
那么,为什么要用老鼠呢?
在过去,人们不会仅仅因为能够操纵基因组而选择老鼠。继续阅读,了解其他因素在选择研究模型时发挥作用。
- 认为老鼠更昂贵的看法
如果一个研究部门有使用鼠标的历史,并且鼠标基础设施已经到位,那么转换为rat可能会很昂贵。
- 药物管理成本
根据药物数量的不同,在老鼠身上进行研究要稍微贵一些。如果一种药物的生产成本昂贵,这对研究人员来说可能没有吸引力。然而,如果你从老鼠研究中获得了高质量的数据,那么这可能被认为是一个值得冒的风险。只有在专门的、昂贵的研究测试中才可能出现这个问题。
- 小鼠和小鼠数据很容易获得
一般来说,老鼠更容易获得。鼠标仍然是首选的物种在肿瘤等领域的大量历史数据建立进一步的研究。虽然大鼠模型最初是最受欢迎的模型,但在过去的30年里,小鼠模型占据了主导地位,从小鼠身上获得的数据比从大鼠身上获得的要多得多。
- 自然的保守主义
在工业中,使用已知的东西总是有一个强有力的先例。
那么,未来会怎样呢?现在基因编辑技术对小鼠和大鼠都适用,研究人员有了比以往更多的选择。2020年完全有可能被证明是实验室大鼠年。
如果你对即将进行的鼠系选择有任何疑问,请向专家咨询。