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它長得有點丑 名字很怪 但現在很可能幫到人類
2012-03-19 來源:昆明動物研究所 作者:記者 李曉靜 實習記者 林穎
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樹鼩有望代替猴類成為云南最理想的實驗動物

 

  樹鼩外形酷似松鼠 中科院昆明動物研究所供圖


















  都市時報記者 李曉靜 實習記者 林穎

  為什么人們會對嗎啡產生依賴,長期以來,研究者們試圖尋找出其中的原因,但由于缺乏適合的動物模型進行試驗,這項研究一直受到阻礙。最近,中科院昆明動物研究所的研究人員通過實驗發現,一種外形酷似松鼠卻在進化地位上近似靈長類的小動物——樹鼩(qú),能夠對嗎啡產生依賴并成癮。這一研究發現表明,藥物成癮的原因將有可能從樹鼩身上找到突破口。

  中文名:樹鼩

  物種分類:動物界→脊索動物門→脊椎動物亞門→哺乳綱→樹鼩目(曾屬于靈長目 后被分出 自成一目)→樹鼩科→樹鼩屬

  拉 丁 名:Tupaia belangeri

  英 文 名:Tree Shrew

  國內分布:西南各省。

  國外分布:中南半島國家、喜馬拉雅山區和緬甸等。

  是否藥用動物:是

  是否經濟動物:是

  經濟用途:毛皮尚可利用,但價值不大,是目前為較理想的實驗動物。

  生 境:森林或林緣灌叢,也常見于村寨附近的稀樹灌叢。

  體 型:體重130克左右,體長140-195毫米。

  食 性:以昆蟲為主食,兼食幼鳥幼獸和植物果實。

  習 性:棲于熱帶和亞熱帶的山地、丘陵和平原谷地的森林或林緣灌叢,也常見于村寨附近的稀樹灌叢。善于攀緣,營地棲和樹棲生活。白晝活動。

  繁 殖:繁殖期多在2-7月,孕期40-45天,胎仔數多為3-4仔。

  鄉下“屎鼠”走進實驗室

  當人們遭遇手術、創傷、燒傷等劇烈疼痛時,醫生常常會給他們注射適量的嗎啡以緩解疼痛。然而,反復使用嗎啡卻容易讓人對其產生依賴并上癮,而且隨著使用次數的增多,人體對嗎啡的敏感性也會降低,從而導致使用的劑量不斷增大。因此,嗎啡在臨床上的使用一直受到限制。研究者希望能從動物試驗上找到嗎啡依賴和其他藥物依賴的成因。

  最近,活熊取膽等針對動物的手術活動,引發社會熱議?!皠游锔@币辉~普及并受到許多人的認可。事實上為了人類健康,有許多用于臨床實驗的動物。此前,因為要模擬人的身體環境,許多實驗動物是靈長類動物,如猴類。對于猴類等靈長類動物的實驗甚至連醫務人員也相當不忍心。

  近日,中科院昆明動物研究所的研究人員通過實驗發現,一種外形酷似松鼠卻在進化地位上近似靈長類的小動物——樹鼩,能夠對嗎啡產生依賴并成癮。這一研究發現表明,藥物成癮的原因將有可能從樹鼩身上找到突破口。

  初聽“樹鼩”這個名字,大家都會對這種動物感到陌生,似乎從未見過也從未聽過。但在昆明周邊及滇西的廣袤山地里,卻常常出現它們的身影,它的外形酷似松鼠,所以被城里人誤以為是松鼠。而鄉下人對樹鼩則見怪不怪,因為它們常竄進農戶的茅屋偷食果蔬甚至偷食雞蛋,所以鄉下人都直呼其為“屎鼠”,對其深惡痛絕。但令所有人大跌眼鏡的是,這種鼠頭鼠腦的動物,在分類學上竟與人類是近親!

  早在1922年,就有科學家提出樹鼩與靈長類在形態學上有密切關系,還指出其與狐猴型靈長類之間在顱骨和生殖系統方面有相當的相似性,此后,科學家們又發現了樹鼩與靈長類很多相似的地方。盡管目前對于樹鼩是否是靈長類,科學界還存在爭議,但樹鼩具有的科研價值卻是毋庸置疑的,它能夠像獼猴、狐猴等靈長類動物一樣,為人類的很多研究擔任實驗動物,甚至在某些領域能夠代替這些高成本的靈長類動物,成為實驗“新寵”。

  在中科院昆明動物研究所內,就飼養著這樣一群新型實驗動物。從20世紀70年代末開始,研究人員就將其作為實驗動物進行馴養繁殖,并開始了對樹鼩的研究。

  實驗靈感來自

  樹鼩驚人的“酒量”

  最初想到用樹鼩做藥物成癮實驗,靈感來自于一篇境外的科學報道。 2008年底,中科院昆明動物研究所的碩士研究生孫永梅不經意間注意到了這樣一則消息:研究人員在馬來西亞發現了一種名為筆尾樹鼩的野生動物,它們主要以生長在馬來西亞西部叢林中一種名為“馬來凸果櫚”的植物的花蜜為食。這種植物的花蜜酒精含量與普通啤酒相當,可達3.8%,是自然界中酒精含量最高的天然食物之一。每天,筆尾樹鼩都要喝下大量這樣的花蜜,攝入的酒精量相當于成年人每天喝9杯葡萄酒。

  研究人員用微型攝像機對筆尾樹鼩進行了跟蹤拍攝,發現一只樹鼩每個夜晚有36%的時間都在“喝酒”,但并沒有觀察到樹鼩有任何酒醉的跡象。因此,研究人員認為樹鼩可能擁有一種能非常有效地降解酒精的生物化學方法。另外,研究人員還發現,筆尾樹鼩這樣的飲食生活已經保持了5500萬年之久,是世界上最早開始“飲酒”的動物。

  “樹鼩對酒精有很大的耐受性,這是一項有趣的發現?!睂O永梅記起,曾經有研究人員用老鼠做過實驗,發現老鼠不僅會對酒精上癮,對嗎啡也很容易上癮,但由于老鼠是嚙齒類,與人類相距甚遠,盡管可以用其做藥物成癮的實驗,但并不理想。研究人員也曾想過用獼猴等靈長類動物做實驗,但由于這些動物的成本非常高,并不適合推廣?!澳敲?,樹鼩也許是最好的選擇?!睂O永梅想,樹鼩具備一些近似原始靈長類的特征,如果它能夠對嗎啡產生耐受并逐漸成癮,將會是最適合用于該實驗的動物模型,“如果是這樣,它將更有助于人類找到嗎啡和酒精成癮的原因”。

  為了盡快找到答案,孫永梅在昆明動物研究所馬原野研究員和王建紅副研究員的指導下,選擇了22只成年健康的雄性中緬樹鼩作為實驗對象,中緬樹鼩與是與筆尾樹鼩同屬一科,在我省十分常見。在一切準備就緒后,孫永梅開始每天對這22只樹鼩進行嗎啡注射,并觀察樹鼩產生的一系列反應。其中4只樹鼩在注射嗎啡后死亡,剩下的18只樹鼩在注射了5天嗎啡后,經過納洛酮催癮,表現出了很多與人類相似的癥狀,如焦慮不安、流鼻涕、腹瀉等。

  “樹鼩對嗎啡上癮了!”

  這樣的實驗結果讓孫永梅喜出望外,因為不僅求證了她之前樹鼩能對嗎啡產生依賴進而成癮的假設,同時也宣告了中科院昆明動物所已經初步建立了樹鼩慢性嗎啡依賴模型。該模型不僅可以用于探討戒斷癥狀(指停止使用藥物或減少使用劑量后所出現的特殊心理生理癥狀)在成癮過程中的形成原因,也可用于探討影響復吸的環境因素,還可以用來篩選減輕嗎啡戒斷癥狀的藥物。 

  這一研究發現,對醫療界來說,無疑是一個福音,在成癮生物學的基礎研究方面又多了一種實驗動物,而且與人類是那么的接近。王建紅副研究員說,到目前為止,科學家還未完全揭開成癮的神秘面紗,樹鼩慢性嗎啡依賴模型的建立只是一個開始,還需要大量的研究,才能幫助我們揭示更多成癮的原因。

  樹鼩將有望

  為更多疾病實驗服務

  其實,中科院昆明動物研究所樹鼩慢性嗎啡依賴模型的建立,對于樹鼩的科研價值來說,只是冰山一角,它還能為很多疾病提供實驗模型。 

  研究人員已經發現,樹鼩是目前繼黑猩猩之后唯一能感染丙肝病毒的動物,由于黑猩猩瀕臨滅絕,且費用昂貴,嚴重阻礙了丙肝疫苗預防和藥物治療的研究進展,因此用樹鼩代替黑猩猩做實驗,能深入研究丙型肝炎的發病機理,是研制丙肝疫苗和藥物的最佳途徑。除此之外,流感病毒、登革熱病毒、糖尿病、腎衰竭、癲癇、膽石癥、抑郁癥、肝癌等,均可用樹鼩作為動物模型進行實驗。 

  在這方面,昆明醫學院李樹清教授用樹鼩做腦缺血疾病的研究,已經近30年了。由于樹鼩的腦部十分發達,李樹清認為它是研究腦血管病疾病發病機制最理想的實驗動物。從開始接觸樹鼩時,他就對這種動物產生了濃厚的興趣?!斑@是一種非常特別的動物?!辈还軐φl,每每談到樹鼩,李樹清總是興致勃勃?!皹潼毧次飼r,雙眼是正視,而不像其他動物是側視;它的耳朵像人類一樣長在兩側顳部,很有特點;樹鼩特別聰明,善于隱藏,想要進行誘捕,不是一件容易的事?!碑斎?,對樹鼩感興趣,還有另一個原因,就是李樹清一向不主張用猴子做實驗,跟很多研究人員一樣,他的心里也有一道難以逾越的心理障礙?!昂镒痈祟愄?,每次看到它們,我都不忍心?!币虼?,當樹鼩這種動物的研究價值被發現后,李樹清看到了希望,“跟猴子比起來,用樹鼩做實驗會讓我們相對放松一些?!?nbsp;

  剛開始做實驗,李樹清團隊使用的都是野生樹鼩,“那時還沒有實現人工飼養繁殖,樹鼩均來自野外,我們在祿勸等地的村子與村民達成協議,由他們到野外抓捕,賣給我們使用?!睂嶒灥氖滓獑栴}是要確定樹鼩是否可以用作腦缺血的實驗模型。由于樹鼩的顱骨比人的指甲還薄,因此李樹清團隊采用了一種特殊的光束照進樹鼩的顱內,讓它與血管化學物質進行光化學反應。后來經過觀察,發現樹鼩腦缺血的一系列病理生理改變與臨床記錄有高度的仿真性,說明樹鼩可以用作腦缺血實驗的模型。模型的問題解決了,接下來就該考慮如何治療腦缺血病。以往的很多藥物都是預先給藥或將藥物直接用于保護腦細胞,但不僅與臨床腦缺血的病理過程相悖,且難以達到預期目的。所以李樹清課題組提出了一套自己的用藥方法,對血管進行保護,讓缺血區血流增加以保證供氧,再配合其它方法進行治療。目前這項研究已取得一定成果,李樹清相信通過他們的不斷努力,一定會找到治療腦缺血的新途徑。

  比猴類實驗動物更實用

  國外最早有文字記載的原始動物實驗可追溯到公元前4世紀至公元前3世紀,古希臘哲學家和醫學家亞里士多德通過對動物的解剖了解動物的內在差別。我國在古代中醫典籍中,也有很多利用動物驗證的記載,最早出現在寫作于戰國成書于西漢的《黃帝內經》中,主要是食醫對動物的研究,“五畜:牛甘,犬酸,豬咸,雞辛?!?nbsp;我國開展實驗動物工作最早是1918年由齊長慶教授在原北平中央防疫處飼養小鼠開始的。目前我國有300多家一定規模的實驗動物生產單位,每年生產實驗動物達1900多萬只。常用的實驗動物有30余個品種100多個品系,生產量最大的是小鼠、地鼠、大鼠、兔等,還有諸如豚鼠、犬、獼猴、小型豬、水生動物、家禽等,主要供應科學研究,藥物、食品、化妝品和保健品等的檢定和生產以及生物醫學教學等領域。

  在眾多實驗動物中,靈長類動物是人類的近親,在組織結構、免疫、生理和代謝等方面與人類高度近似,在它們身上做的實驗結果可以很容易推廣到人身上來,因而一直是醫學生物學研究和藥物試驗不可替代的材料。21世紀以來,隨著生物醫藥領域的迅猛發展,對靈長類動物資源的需求量日益增加,據不完全統計,每年全球靈長類動物的需求量接近20萬只。世界現有靈長類動物約224種,由于生存環境遭到嚴重干擾和破壞,大多處于瀕危狀態。

  在人類不斷為實驗動物建立紀念碑的同時,一個嚴酷的事實卻又警示人類:跟人類關系最為密切的以猴為代表的靈長類動物的用量越來越大,與此同時,它們無論是馴養還是野生的數量卻越來越少,且不易得到,這就直接威脅到人類醫學與保健事業的發展。找到一種低成本且易于人工馴養繁殖的非人靈長類作為實驗動物, 是當下急需解決的問題。因此,樹鼩的出現令所有研究者都為之振奮,其分布廣泛,數量豐富,成本低且繁殖速度快,樹鼩因此代替了大批更為珍貴的靈長類動物,成為人類健康的“新寵”。

  云南實驗動物的

  又一支柱品種

  在我國開展動物實驗的省份中,云南因其得天獨厚的資源條件,成為我國實驗動物工作的發源地,為我國實驗動物科技事業的發展做出了突出貢獻。

  在二戰期間,昆明是抗戰的大后方,作為來源于瑞士的一個實驗鼠種,昆明鼠通過駝峰航線由印度運進中國,保存在昆明。新中國成立后,衛生工作者需要實驗用鼠作為制作疫苗的原料,但在當時的國際環境下中國無法從國外得到實驗鼠,而全國各地因為經過戰爭破壞,都沒有找到實驗用鼠。最后幾經周折,在昆明發現了保存下來的昆明鼠,昆明鼠也因此得名。昆明鼠被發現后,立即進入到全國各地的實驗室中,被廣泛應用。但各地沒有嚴格控制昆明鼠的培養條件,導致現在全國各地,甚至同一城市不同來源的昆明鼠都有差異。因此昆明鼠不能用于高標準、要求嚴格的實驗。

  除了昆明鼠,獼猴也是云南實驗動物的一個支柱品種,并且是世界上最廣泛用于科學研究和疫苗生產的靈長類動物。據近年來各地對獼猴資源不完全的估算統計綜合,目前我國的獼猴數量約20萬只左右。其中主要產區之一的廣東約1萬只,廣西約3-5萬只,貴州約3-5萬只,云南約5-6萬只,是獼猴資源最為豐富的地區。中科院昆明動物研究所很早就開始了獼猴的人工馴養繁育,并在2008年培育出了中國首例轉基因獼猴,為人類重大疾病的非人靈長類動物模型的研究奠定了堅實的基礎。

  2006年,版納微型豬的出現,令云南的實驗動物品種又增添了一位新成員。以云南農業大學曾養志教授為首的課題組以云南優良地方品種——版納小耳豬為對象,從第一世代開始連續20世代均采用親子交(父女或母子)或全同胞交配(兄妹或姐弟)兩種高度近交方式,建立了世界上第一個大型哺乳動物近交系。對此,中科院遺傳所人類基因組中心主任楊煥明表示,豬在解剖結構和生理代謝方面與人類十分接近,有了這個研究成果,就可以用豬作為“最接近人類”的模式動物,替代那些小型動物,開展醫學實驗。這些豬還有一個更大的潛能,經過“基因人源化改造”后,能夠批量生產出人類需要的細胞、組織、器官和血液,為人類開展異種器官移植提供充足的供體材料。

  在繼昆明鼠、獼猴、版納微型豬之后,樹鼩成為了云南又一實驗動物的支柱品種。目前,中科院昆明動物研究所已經建成了中國最大的樹鼩飼養繁殖基地,向國內外數十家單位提供標準化樹鼩用于實驗研究。相信在不久的將來,樹鼩會被更廣泛運用,成為最理想的實驗動物。


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