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它长得有点丑 名字很怪 但现在很可能帮到人类
2012-03-19 来源:易发体育 作者:记者 李晓静 实习记者 林颖
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树鼩有望代替猴类成为云南最理想的实验动物

 

  树鼩外形酷似松鼠 中科院易发体育供图


















  都市时报记者 李晓静 实习记者 林颖

  为什么人们会对吗啡产生依赖,长期以来,研究者们试图寻找出其中的原因,但由于缺乏适合的动物模型进行试验,这项研究一直受到阻碍。最近,中科院易发体育的研究人员通过实验发现,一种外形酷似松鼠却在进化地位上近似灵长类的小动物——树鼩(qú),能够对吗啡产生依赖并成瘾。这一研究发现表明,药物成瘾的原因将有可能从树鼩身上找到突破口。

  中文名:树鼩

  物种分类:动物界→脊索动物门→脊椎动物亚门→哺乳纲→树鼩目(曾属于灵长目 后被分出 自成一目)→树鼩科→树鼩属

  拉 丁 名:Tupaia belangeri

  英 文 名:Tree Shrew

  国内分布:西南各省。

  国外分布:中南半岛国家、喜马拉雅山区和缅甸等。

  是否药用动物:是

  是否经济动物:是

  经济用途:毛皮尚可利用,但价值不大,是目前为较理想的实验动物。

  生 境:森林或林缘灌丛,也常见于村寨附近的稀树灌丛。

  体 型:体重130克左右,体长140-195毫米。

  食 性:以昆虫为主食,兼食幼鸟幼兽和植物果实。

  习 性:栖于热带和亚热带的山地、丘陵和平原谷地的森林或林缘灌丛,也常见于村寨附近的稀树灌丛。善于攀缘,营地栖和树栖生活。白昼活动。

  繁 殖:繁殖期多在2-7月,孕期40-45天,胎仔数多为3-4仔。

  乡下“屎鼠”走进实验室

  当人们遭遇手术、创伤、烧伤等剧烈疼痛时,医生常常会给他们注射适量的吗啡以缓解疼痛。然而,反复使用吗啡却容易让人对其产生依赖并上瘾,而且随着使用次数的增多,人体对吗啡的敏感性也会降低,从而导致使用的剂量不断增大。因此,吗啡在临床上的使用一直受到限制。研究者希望能从动物试验上找到吗啡依赖和其他药物依赖的成因。

  最近,活熊取胆等针对动物的手术活动,引发社会热议。“动物福利”一词普及并受到许多人的认可。事实上为了人类健康,有许多用于临床实验的动物。此前,因为要模拟人的身体环境,许多实验动物是灵长类动物,如猴类。对于猴类等灵长类动物的实验甚至连医务人员也相当不忍心。

  近日,中科院易发体育的研究人员通过实验发现,一种外形酷似松鼠却在进化地位上近似灵长类的小动物——树鼩,能够对吗啡产生依赖并成瘾。这一研究发现表明,药物成瘾的原因将有可能从树鼩身上找到突破口。

  初听“树鼩”这个名字,大家都会对这种动物感到陌生,似乎从未见过也从未听过。但在昆明周边及滇西的广袤山地里,却常常出现它们的身影,它的外形酷似松鼠,所以被城里人误以为是松鼠。而乡下人对树鼩则见怪不怪,因为它们常窜进农户的茅屋偷食果蔬甚至偷食鸡蛋,所以乡下人都直呼其为“屎鼠”,对其深恶痛绝。但令所有人大跌眼镜的是,这种鼠头鼠脑的动物,在分类学上竟与人类是近亲!

  早在1922年,就有科学家提出树鼩与灵长类在形态学上有密切关系,还指出其与狐猴型灵长类之间在颅骨和生殖系统方面有相当的相似性,此后,科学家们又发现了树鼩与灵长类很多相似的地方。尽管目前对于树鼩是否是灵长类,科学界还存在争议,但树鼩具有的科研价值却是毋庸置疑的,它能够像猕猴、狐猴等灵长类动物一样,为人类的很多研究担任实验动物,甚至在某些领域能够代替这些高成本的灵长类动物,成为实验“新宠”。

  在中科院易发体育内,就饲养着这样一群新型实验动物。从20世纪70年代末开始,研究人员就将其作为实验动物进行驯养繁殖,并开始了对树鼩的研究。

  实验灵感来自

  树鼩惊人的“酒量”

  最初想到用树鼩做药物成瘾实验,灵感来自于一篇境外的科学报道。 2008年底,中科院易发体育的硕士研究生孙永梅不经意间注意到了这样一则消息:研究人员在马来西亚发现了一种名为笔尾树鼩的野生动物,它们主要以生长在马来西亚西部丛林中一种名为“马来凸果榈”的植物的花蜜为食。这种植物的花蜜酒精含量与普通啤酒相当,可达3.8%,是自然界中酒精含量最高的天然食物之一。每天,笔尾树鼩都要喝下大量这样的花蜜,摄入的酒精量相当于成年人每天喝9杯葡萄酒。

  研究人员用微型摄像机对笔尾树鼩进行了跟踪拍摄,发现一只树鼩每个夜晚有36%的时间都在“喝酒”,但并没有观察到树鼩有任何酒醉的迹象。因此,研究人员认为树鼩可能拥有一种能非常有效地降解酒精的生物化学方法。另外,研究人员还发现,笔尾树鼩这样的饮食生活已经保持了5500万年之久,是世界上最早开始“饮酒”的动物。

  “树鼩对酒精有很大的耐受性,这是一项有趣的发现。”孙永梅记起,曾经有研究人员用老鼠做过实验,发现老鼠不仅会对酒精上瘾,对吗啡也很容易上瘾,但由于老鼠是啮齿类,与人类相距甚远,尽管可以用其做药物成瘾的实验,但并不理想。研究人员也曾想过用猕猴等灵长类动物做实验,但由于这些动物的成本非常高,并不适合推广。“那么,树鼩也许是最好的选择。”孙永梅想,树鼩具备一些近似原始灵长类的特征,如果它能够对吗啡产生耐受并逐渐成瘾,将会是最适合用于该实验的动物模型,“如果是这样,它将更有助于人类找到吗啡和酒精成瘾的原因”。

  为了尽快找到答案,孙永梅在易发体育马原野研究员和王建红副研究员的指导下,选择了22只成年健康的雄性中缅树鼩作为实验对象,中缅树鼩与是与笔尾树鼩同属一科,在我省十分常见。在一切准备就绪后,孙永梅开始每天对这22只树鼩进行吗啡注射,并观察树鼩产生的一系列反应。其中4只树鼩在注射吗啡后死亡,剩下的18只树鼩在注射了5天吗啡后,经过纳洛酮催瘾,表现出了很多与人类相似的症状,如焦虑不安、流鼻涕、腹泻等。

  “树鼩对吗啡上瘾了!”

  这样的实验结果让孙永梅喜出望外,因为不仅求证了她之前树鼩能对吗啡产生依赖进而成瘾的假设,同时也宣告了中科院易发体育已经初步建立了树鼩慢性吗啡依赖模型。该模型不仅可以用于探讨戒断症状(指停止使用药物或减少使用剂量后所出现的特殊心理生理症状)在成瘾过程中的形成原因,也可用于探讨影响复吸的环境因素,还可以用来筛选减轻吗啡戒断症状的药物。 

  这一研究发现,对医疗界来说,无疑是一个福音,在成瘾生物学的基础研究方面又多了一种实验动物,而且与人类是那么的接近。王建红副研究员说,到目前为止,科学家还未完全揭开成瘾的神秘面纱,树鼩慢性吗啡依赖模型的建立只是一个开始,还需要大量的研究,才能帮助我们揭示更多成瘾的原因。

  树鼩将有望

  为更多疾病实验服务

  其实,中科院易发体育树鼩慢性吗啡依赖模型的建立,对于树鼩的科研价值来说,只是冰山一角,它还能为很多疾病提供实验模型。 

  研究人员已经发现,树鼩是目前继黑猩猩之后唯一能感染丙肝病毒的动物,由于黑猩猩濒临灭绝,且费用昂贵,严重阻碍了丙肝疫苗预防和药物治疗的研究进展,因此用树鼩代替黑猩猩做实验,能深入研究丙型肝炎的发病机理,是研制丙肝疫苗和药物的最佳途径。除此之外,流感病毒、登革热病毒、糖尿病、肾衰竭、癫痫、胆石症、抑郁症、肝癌等,均可用树鼩作为动物模型进行实验。 

  在这方面,昆明医学院李树清教授用树鼩做脑缺血疾病的研究,已经近30年了。由于树鼩的脑部十分发达,李树清认为它是研究脑血管病疾病发病机制最理想的实验动物。从开始接触树鼩时,他就对这种动物产生了浓厚的兴趣。“这是一种非常特别的动物。”不管对谁,每每谈到树鼩,李树清总是兴致勃勃。“树鼩看物时,双眼是正视,而不像其他动物是侧视;它的耳朵像人类一样长在两侧颞部,很有特点;树鼩特别聪明,善于隐藏,想要进行诱捕,不是一件容易的事。”当然,对树鼩感兴趣,还有另一个原因,就是李树清一向不主张用猴子做实验,跟很多研究人员一样,他的心里也有一道难以逾越的心理障碍。“猴子跟人类太近了,每次看到它们,我都不忍心。”因此,当树鼩这种动物的研究价值被发现后,李树清看到了希望,“跟猴子比起来,用树鼩做实验会让我们相对放松一些。” 

  刚开始做实验,李树清团队使用的都是野生树鼩,“那时还没有实现人工饲养繁殖,树鼩均来自野外,我们在禄劝等地的村子与村民达成协议,由他们到野外抓捕,卖给我们使用。”实验的首要问题是要确定树鼩是否可以用作脑缺血的实验模型。由于树鼩的颅骨比人的指甲还。虼死钍髑逋哦硬捎昧艘恢痔厥獾墓馐战鼽毜穆,让它与血管化学物质进行光化学反应。后来经过观察,发现树鼩脑缺血的一系列病理生理改变与临床记录有高度的仿真性,说明树鼩可以用作脑缺血实验的模型。模型的问题解决了,接下来就该考虑如何治疗脑缺血病。以往的很多药物都是预先给药或将药物直接用于保护脑细胞,但不仅与临床脑缺血的病理过程相悖,且难以达到预期目的。所以李树清课题组提出了一套自己的用药方法,对血管进行保护,让缺血区血流增加以保证供氧,再配合其它方法进行治疗。目前这项研究已取得一定成果,李树清相信通过他们的不断努力,一定会找到治疗脑缺血的新途径。

  比猴类实验动物更实用

  国外最早有文字记载的原始动物实验可追溯到公元前4世纪至公元前3世纪,古希腊哲学家和医学家亚里士多德通过对动物的解剖了解动物的内在差别。我国在古代中医典籍中,也有很多利用动物验证的记载,最早出现在写作于战国成书于西汉的《黄帝内经》中,主要是食医对动物的研究,“五畜:牛甘,犬酸,猪咸,鸡辛。” 我国开展实验动物工作最早是1918年由齐长庆教授在原北平中央防疫处饲养小鼠开始的。目前我国有300多家一定规模的实验动物生产单位,每年生产实验动物达1900多万只。常用的实验动物有30余个品种100多个品系,生产量最大的是小鼠、地鼠、大鼠、兔等,还有诸如豚鼠、犬、猕猴、小型猪、水生动物、家禽等,主要供应科学研究,药物、食品、化妆品和保健品等的检定和生产以及生物医学教学等领域。

  在众多实验动物中,灵长类动物是人类的近亲,在组织结构、免疫、生理和代谢等方面与人类高度近似,在它们身上做的实验结果可以很容易推广到人身上来,因而一直是医学生物学研究和药物试验不可替代的材料。21世纪以来,随着生物医药领域的迅猛发展,对灵长类动物资源的需求量日益增加,据不完全统计,每年全球灵长类动物的需求量接近20万只。世界现有灵长类动物约224种,由于生存环境遭到严重干扰和破坏,大多处于濒危状态。

  在人类不断为实验动物建立纪念碑的同时,一个严酷的事实却又警示人类:跟人类关系最为密切的以猴为代表的灵长类动物的用量越来越大,与此同时,它们无论是驯养还是野生的数量却越来越少,且不易得到,这就直接威胁到人类医学与保健事业的发展。找到一种低成本且易于人工驯养繁殖的非人灵长类作为实验动物, 是当下急需解决的问题。因此,树鼩的出现令所有研究者都为之振奋,其分布广泛,数量丰富,成本低且繁殖速度快,树鼩因此代替了大批更为珍贵的灵长类动物,成为人类健康的“新宠”。

  云南实验动物的

  又一支柱品种

  在我国开展动物实验的省份中,云南因其得天独厚的资源条件,成为我国实验动物工作的发源地,为我国实验动物科技事业的发展做出了突出贡献。

  在二战期间,昆明是抗战的大后方,作为来源于瑞士的一个实验鼠种,昆明鼠通过驼峰航线由印度运进中国,保存在昆明。新中国成立后,卫生工作者需要实验用鼠作为制作疫苗的原料,但在当时的国际环境下中国无法从国外得到实验鼠,而全国各地因为经过战争破坏,都没有找到实验用鼠。最后几经周折,在昆明发现了保存下来的昆明鼠,昆明鼠也因此得名。昆明鼠被发现后,立即进入到全国各地的实验室中,被广泛应用。但各地没有严格控制昆明鼠的培养条件,导致现在全国各地,甚至同一城市不同来源的昆明鼠都有差异。因此昆明鼠不能用于高标准、要求严格的实验。

  除了昆明鼠,猕猴也是云南实验动物的一个支柱品种,并且是世界上最广泛用于科学研究和疫苗生产的灵长类动物。据近年来各地对猕猴资源不完全的估算统计综合,目前我国的猕猴数量约20万只左右。其中主要产区之一的广东约1万只,广西约3-5万只,贵州约3-5万只,云南约5-6万只,是猕猴资源最为丰富的地区。中科院易发体育很早就开始了猕猴的人工驯养繁育,并在2008年培育出了中国首例转基因猕猴,为人类重大疾病的非人灵长类动物模型的研究奠定了坚实的基础。

  2006年,版纳微型猪的出现,令云南的实验动物品种又增添了一位新成员。以云南农业大学曾养志教授为首的课题组以云南优良地方品种——版纳小耳猪为对象,从第一世代开始连续20世代均采用亲子交(父女或母子)或全同胞交配(兄妹或姐弟)两种高度近交方式,建立了世界上第一个大型哺乳动物近交系。对此,中科院遗传所人类基因组中心主任杨焕明表示,猪在解剖结构和生理代谢方面与人类十分接近,有了这个研究成果,就可以用猪作为“最接近人类”的模式动物,替代那些小型动物,开展医学实验。这些猪还有一个更大的潜能,经过“基因人源化改造”后,能够批量生产出人类需要的细胞、组织、器官和血液,为人类开展异种器官移植提供充足的供体材料。

  在继昆明鼠、猕猴、版纳微型猪之后,树鼩成为了云南又一实验动物的支柱品种。目前,中科院易发体育已经建成了中国最大的树鼩饲养繁殖基地,向国内外数十家单位提供标准化树鼩用于实验研究。相信在不久的将来,树鼩会被更广泛运用,成为最理想的实验动物。


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