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PNAS：生物醫(yī)學(xué)研究應(yīng)慎用小鼠模型
日期：2024-12-07 09:11
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摘要：
PNAS：生物醫(yī)學(xué)研究應(yīng)慎用小鼠模型上海軟隆educationguruz.com
即使是相同的基因，在人類(lèi)和小鼠之間也可能產(chǎn)生不同的顯型上海軟隆educationguruz.com
當(dāng)今生物學(xué)及醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)使用小白鼠是司空見(jiàn)慣的事，主要的理由是它和人類(lèi)具有85%相同的基因組。上海軟隆educationguruz.com
然而美國(guó)科學(xué)家*新的一項(xiàng)研究表明，即使是相同的基因，在人類(lèi)和小鼠之間也可能產(chǎn)生不同的顯型（phenotype）。這一結(jié)果意味著，使用小鼠模型研究人類(lèi)**時(shí)，應(yīng)采取更為謹(jǐn)慎的態(tài)度。相關(guān)論文5月5日在線發(fā)表于美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。上海軟隆educationguruz.com
領(lǐng)導(dǎo)此次研究的是美國(guó)密歇根大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家Jianzhi Zhang。他和研究生重點(diǎn)關(guān)注了一些所謂的關(guān)鍵基因——通過(guò)影響生存或生育，從而對(duì)生物體達(dá)到性成熟和繁殖來(lái)說(shuō)必需的基因。他們追蹤了120個(gè)這樣的人類(lèi)關(guān)鍵基因，這些基因在小鼠身上也存在，并已經(jīng)被研究過(guò)。接下來(lái)他們查詢了包含有相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)庫(kù)，在這些實(shí)驗(yàn)中，小鼠的這些基因被敲除。海軟隆educationguruz.com
如果這120個(gè)人類(lèi)關(guān)鍵基因在小鼠身上同樣關(guān)鍵的話，那么敲除其中任何一個(gè)應(yīng)該都會(huì)導(dǎo)致不育或死亡。然而結(jié)果并非如此。Zhang說(shuō)：“令我們吃驚的是，120個(gè)人類(lèi)關(guān)鍵基因中有22%在小鼠身上是非關(guān)鍵的。我的確期待過(guò)將會(huì)出現(xiàn)一些差異，但從沒(méi)有想到比例如此之高。”
為了弄清人類(lèi)和小鼠在進(jìn)化路上分道揚(yáng)鑣后這些關(guān)鍵基因發(fā)生的變化，研究人員進(jìn)一步研究了單個(gè)基因編碼的蛋白，所選取的基因?qū)θ祟?lèi)為關(guān)鍵而對(duì)小鼠為非關(guān)鍵。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些基因中有比預(yù)想高得多的比例部分是位于液泡（vacuole）中。
Zhang表示，“液泡的主要功能是保存和降解細(xì)胞垃圾和**。在人類(lèi)中，液泡蛋白的缺失將會(huì)引起垃圾和**堆積，經(jīng)常導(dǎo)致致命的神經(jīng)系統(tǒng)**。”相同的情況在小鼠身上也會(huì)發(fā)生，但是卻在晚得多的生命階段，通常已過(guò)了生殖年齡。Zhang說(shuō)：“結(jié)果，很多這種液泡蛋白對(duì)小鼠來(lái)說(shuō)并不是如此關(guān)鍵，即使沒(méi)有這種蛋白，小鼠也可以存活足夠長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行繁殖。”
研究人員推測(cè)，在靈長(zhǎng)動(dòng)物進(jìn)化過(guò)程中，隨著壽命的增加，生殖年齡被延遲，有效的垃圾管理變得日益重要。Zhang說(shuō)：“因此，在維持適當(dāng)?shù)募?xì)胞功能直至生殖年齡方面，垃圾管理對(duì)人類(lèi)比對(duì)小鼠更為重要。”
Zhang表示，此次研究包含的基因數(shù)量相對(duì)較少，他希望今后有更多的研究可以確證此次研究的結(jié)果。他說(shuō)：“在很多基因組計(jì)劃中，通過(guò)別的生物模型得到的信息，研究人員經(jīng)常會(huì)得出關(guān)于人體基因功能的推論。今后在這方面我們應(yīng)該謹(jǐn)慎對(duì)待，因?yàn)槲覀冎懒撕艽笠徊糠窒嗤幕蛟诓煌锓N間可能具有不同的功能或重要性。”
