無名英雄!捍衛人類健康的敢死隊——小白鼠!

人類醫學的進步不是空中樓閣，

實驗鼠為人類疾病研究

做出了不可磨滅的貢獻。

「鼠」你最棒！

「鼠」你有錢！

「鼠」不盡的幸福！

好運「鼠」於你！

這些詼諧幽默的鼠年祝福語

給這個鼠年春節增添了很多歡樂！

可是我們平時提起老鼠這種動物，

總覺得它們偷偷摸摸人人喊打，

而且它們還可能攜帶並傳播病菌，

不免讓人心生厭惡和恐懼。

然而，也有一群老鼠，

在實驗室裡為拯救人類

做出了不可磨滅的貢獻，

它們就像是一支浩浩蕩蕩的敢死隊，

掃除了一個個人類疾病史上的障礙！

老鼠是如何走進實驗室的？

老鼠從「害蟲」變為「寵物」，最後成為「科學界生產要素」，經過了十分緩慢的轉變歷程。

目前最常見的實驗用鼠是小鼠屬（拉丁文：Mus musculus）。實驗室裡的小白鼠，俗稱「小白」，是小鼠家族的一員。目前世界上除基因工程小鼠資源外的實驗小鼠品系已超過1000多個，而基因工程小鼠已超過10000多品系。

小鼠是什麼時候成為科學家的實驗動物的呢？

小鼠來源於野生鼷（xī）鼠，早在16世紀，英國生理學家威廉·哈維（William Harvey）就利用小鼠來研究血液循環。這時候，小鼠已經體現出作為實驗動物的一些優勢了：隨手可得、成本低。幾百年來，人類不斷地對小鼠進行研究和實驗，小鼠也成了模式生物之一。

1900年孟德爾遺傳定律（該定律正確解釋了遺傳信息如何進行傳遞，被視為遺傳學的基石）被發現，科學家們因此解決了當時生產生活中遇到的多個棘手問題，如動物近親繁殖導致的生育率下降、易感性增加的問題。同時科學家們在實驗鼠身上不斷驗證孟德爾遺傳定律的準確性，自此之後，科學界叩開了「實驗鼠」的時代大門。

100多年前生活在美國麻薩諸塞州的艾比（Abbie Lathrop）女士就是一個小鼠發燒友。她在自家的農場飼養著大量小鼠，並將它們賣給周圍跟她一樣的愛好者。

▲艾比女士和她的農場

1908年，她發現一些小鼠得了病，似乎是長了腫瘤。當時的人其實並不知道動物會不會長腫瘤，於是她便把小鼠送到賓夕法尼亞大學的腫瘤研究所。研究人員證實這些小鼠的確患上了腫瘤，而且立即想到可以用這種小鼠來研究癌症。在接下來的11年裡，艾比不斷提供患癌的小鼠給實驗室，研究人員們做了認真的研究，終於有史以來第一次證明，原來腫瘤並不是傳染疾病。

研究人員很快發現，小鼠可真是一個研究利器，唯一不妥的是，從農場買來的小鼠品系太過混雜，遺傳背景複雜，因此很難在不同的小鼠上重複實驗。為了更好地研究腫瘤，人們決定培養一些純種利於研究的小鼠。最早將這個願望變為現實的是哈佛大學的一個研究生。他從艾比女士那裡得到了一些同胞的兄弟姐妹小鼠，通過不停的繁殖、不停的挑選培養出了第一隻自交系棕色小鼠。培育純系小鼠是一項費時費力的工作，幸運的是還有不灰心的人，願意把這項艱難的任務繼續下去。1913年，紐約一個名叫巴格（Halsey Bagg）的科學家從老鼠販子那裡購買了一些白化病小鼠，又開始了實驗小鼠的培育。

▲巴格博士（wikipedia）

如今，小白鼠是實驗室小鼠最標準的形象。但很少人知道，其實它們全部都是白化病患者。巴格之所以選擇了白化病小鼠，是因為白色的小鼠更容易觀察、更適合作為研究的對象。

巴格買到小白鼠後，便開始了近親繁殖的培育實驗。但很快，就有了意外的發現：有一些小白鼠長了腫瘤。於是，他立即將患腫瘤的小白鼠挑出來，讓它們彼此之間也近親繁殖，從而獲得了一種帶有缺陷的腫瘤易感基因的「厄運小鼠」，長到一定的歲數就很有可能會長出腫瘤。這對小白鼠來說，是一個悲慘的命運，而對實驗人員來說，則是大有裨益的好道具，當然價格也與價值相匹配。在1919年，一隻患有自發性腫瘤的小白鼠的價格是300美元，按購買力換算相當於現在4200美元。

隨後這個產業被不斷壯大，專門的小鼠工廠源源不斷地向全球研發輸送各種「疾病模型」，從腫瘤、心血管疾病、肥胖……近一個世紀以來，小鼠為人類醫學的飛速發展獻出了至關重要的力量！

為什麼選擇小鼠來做實驗？

小鼠作為一種嚙齒類動物，在某種程度上都被視為城市中人人喊打的生物，但卻是完美的實驗品。

儘管實驗室小鼠在遺傳學上已經與它們生活在野外的祖先完全不同，但它們仍保留了許多相同的動物本能。

一般而言，把實驗從齧齒動物轉移到人類並不是一個簡單偶然的過程。除了大量的文書以及授權類的工作，在對人使用新的藥物前，要在兩種不同的動物上進行實驗。先是小型動物，比如小鼠，然後是大型動物，比如豬，狗或者其他靈長類動物。根據美國藥物研究和製造商的說法，在動物身上測試的每250種化合物中只有一種進入人體試驗階段。

即使經過漫長的人體試驗之路，許多對小鼠有用藥物和程序也並不適用於人類。齧齒動物的生活方式可能是影響結果的原因之一，它們和人類基因組之間的輕微差異也會對藥物產生不同的反應。

但是，用小鼠作為實驗品，卻有它獨特的優勢。

它們繁殖得很快，具有社交性，適應性強，而且它們是雜食動物，所以它們什麼東西都吃，容易飼養。

此外，微小尺寸的齧齒動物則更容易在實驗室儲存，科學家也更容易容易控制。並且它們與人類的共同進化根源意味著人類和鼠類的基因組在很大一定程度上是重疊的。

所以，齧齒動物幾乎佔據了我們的實驗室（佔所有實驗室動物的95％）。在過去的40年中，使用小鼠和小鼠的研究數量增加了4倍多，而關於狗，貓和兔子的論文研究數量則保持穩定。到2009年，僅關於小鼠的研究論文數量是關於斑馬魚，果蠅和線蟲總和的三倍。

實驗室小鼠已經在很大程度上幫助了人類的研究，其作為實驗室用鼠的日常生活卻很少出現在公眾的視野下。但是實驗室齧齒動物卻是科學研究中不可或缺的一部分。

實驗室裡的「小白鼠」，並非都是白色

經過長期的人工選擇和培育，實驗室「小白鼠」已經形成了數百個品系，很多是近交品系。小白鼠之所以是白色，是因為酪氨酸酶基因突變使得機體無法合成黑色素，導致先天白化。

在實際情況中，實驗用的「小白鼠」並不只有白色，還有黑色、棕色等，另外還有裸色——沒有毛的裸鼠。裸小鼠是突變系，先天無胸腺，粒細胞比普通小鼠低，有免疫缺陷，在癌症等相關研究中十分重要。

▲黑色實驗鼠

目前實驗室中最常用的品系之一BALB/c就是白色的，是近交系。BALB/c對致癌因子敏感，有免疫缺陷，主要用於癌症和免疫方面的研究。由於是近親繁殖，BALB/c系小鼠個體差異很小。

在我國，還有一種被廣泛使用的品系是KM小鼠，也是白的。KM小鼠就是昆明鼠，早年從印度引進之後飼養在昆明，並因此得名。KM小鼠屬於遠交群，基因雜合率高，不同地區飼養的KM小鼠在封閉群存在一定的差異，但我國現在已經從KM小鼠遠交群中培育出了很多近交系小鼠。

「小白鼠」也是有黑色的，如常用的品系C57BL/6，這裡的BL就是指black，標準縮寫是B6。B6也是近交系，品系穩定，容易飼養，體格健壯，常被用作轉基因實驗。B6因為毛色深，和毛色淺的小鼠雜交之後，後代的毛色很容易辨識。值得一提的是，C57BL/6是繼人類之後，第二個完成基因組測序的物種。

其實，「小白鼠」、「小黑鼠」都是只是俗稱，小鼠品系繁多，並不能僅通過毛色來區分。不過，小白鼠作為實驗動物的形象實在太深入人心，甚至在日常用語中都用「小白鼠」來借代試驗品。在眾多的實驗動物中，只有「小白鼠」在修辭手法中有自己的地位，這也算是在科學界和文學界的成功跨界了。

最獨特的「小白鼠」：裸鼠

▲肥胖小鼠（左）和正常小鼠（右）

▲1949年夏天，一個實驗室在培育小鼠的時候，意外養出了一些食慾非常旺盛的小鼠。它們無休止地進食，直到膨脹成一個胖球。體內的脂肪細胞異常地多，而且數量超標，常常可以長到同齡小鼠的三倍大。1994年，正是在這種肥胖小鼠身上，人們發現了「瘦素」的存在。這是一種代謝激素，能夠調節食慾和新陳代謝，瘦素缺乏也可以導致人類肥胖。如今，這種肥胖小鼠被廣泛地用於研究肥胖症和糖尿病。

在蛋白質編碼基因方面，人類和老鼠的相似度高達85%，小鼠可以被用於癌症、衰老、免疫、血液疾病、神經系統、感官疾病以及代謝性疾病的研究。

與人類和其他哺乳動物一樣，小鼠也會患有免疫、內分泌、神經、心血管、骨骼和其他複雜生理系統方面的疾病，例如癌症、動脈粥樣硬化、高血壓、糖尿病、骨質疏鬆症和青光眼等。於是科研工作者就試圖通過遺傳技術對小鼠進行基因編輯，從而建立起患有「單一」疾病的小鼠以幫助人類進行疾病研究。

也許你會覺得這些很抽象很難以理解，那麼就讓我藉助「裸鼠」來解釋一下。

▲裸鼠

【腫瘤】裸鼠顧名思義全身沒有毛髮，光禿禿的，而導致無毛的基因突變同時也削弱了它們的免疫系統，令它們成為了最好的腫瘤移植對象。科學家可以將人類的腫瘤細胞移植到小鼠上，健康的小鼠會排異殺死這些人類腫瘤，但裸鼠不會。於是，研究人員就可以在裸鼠身上盡情研究人類腫瘤了。

【器官再造移植】除了腫瘤之外，裸鼠身上還可以種植出人耳朵。1997年，研究人員發明出了可在體內降解的支架材料，將它們做成軟骨的樣子，植入軟骨細胞，一起移植進裸鼠體內，這樣就長出了一隻完整的耳朵，而支架會在耳朵生長的途中被降解掉。幸運地擁有兩隻完整耳朵的人，可能想像不出耳朵有多寶貴，這項研究將給無耳朵的病人帶來曙光。

▲長「耳朵」的裸鼠

【禿髮】禿頭是現代人關心的話題，而裸鼠還能成為生發治療手段的研究對象。2012年，有科學家將人及小鼠的幹細胞植入了裸鼠的皮膚下，並成功地誘使幹細胞長成了毛囊，最後成功地長出了一些纖細的頭髮……這些毛囊甚至還能與神經及肌肉相連，功能十分完整。也許，禿頭救星不久後就會出現了……

▲長「毛髮」的裸鼠

看到這裡，

大家是否對實驗鼠

這個陌生但為人類疾病做出巨大貢獻的群體

有了一個新的認識。

它們也是當之無愧的無名英雄！

讓我們再次

對那些已經逝去和即將逝去的實驗鼠們，

致以崇高的敬意！

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文/編輯 石頭

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