六、啮齿动物的开发和利用

人们通常认为老鼠是传播疾病、制造麻烦和惹人讨厌的动物。但从20世纪以来，正是这些老鼠一直在充当人类医学研究的“老黄牛”；它们既是研究疾病的载体工具，又是检验药物的“实验者”，为人类战胜疾病作出了巨大贡献。同时鼠类也具有一定的药用价值，观赏价值，皮毛具有经济价值。

(一)开发现状与前景

与鼠类基因相比，人、猴等由类人猿演化来的动物，基因变异非常频繁。鼠类基因数百万年演化中变化很少。任何不良变异基因很快就会在鼠类演化过程中被自然选择法消灭。不过，科学家们表示，自然演化是一个漫长的过程，人类基因健全、健康程度要达到目前鼠类水平，还需要几万年甚至几十万年的自然选择、演化。最新研究发现，使现代人类痛苦不已的很多疾病，追根溯源都是人类远古祖先近亲交配，致使基因演化不完善造成的。英格兰巴斯大学研究者们指出，如果古人类在配偶方面有更多一点的选择余地，很多有害的病变基因早就被自然演化的过程淘汰、消灭掉了。

位于美国缅因州山漠岛的约翰逊实验室是全球鼠类品系资源中心，目前已提供了3000个品系的鼠类。生理学家利用它们研究基础生理学，病理学家利用它们寻找疾病的基因变异，药理学家用它们研究药物的药理作用。同时老鼠的基因多样性还远远没有被人类完全发掘。研究人员在比较了15种老鼠的基因序列后发现，其中11种是实验室常年使用的传统品系，另外4种是近年从野外捕获的鼠类后代。令人惊讶的是实验室常用的11种老鼠基因，竟然大部分来自西欧同样的祖先。在它们身上很少找到来自中亚、东南亚或是岛国日本的老鼠的基因。说明在自然界，老鼠的基因多样性仍然很丰富，这为研究开发更多品系的实验用鼠提供了资源。

据说，人和老鼠有共同的祖先———一种类似小老鼠一样的古生物，这种动物生活在距今7500万到1.25亿年前的恐龙时代。尽管老鼠基因比人类的要小14%左右，但是40%的人鼠基因可以“直接组合”。与人类相比，老鼠基因最独特的部分就是具有形成其灵敏嗅觉和强大生殖系统的能力。科学家指出，由于老鼠的细胞和器官同人的“大同小异”，加上这种动物繁殖力惊人，因此能充当取之不尽的人体实验代用品。他们预言，目前就是医学实验主力军的老鼠今后必将在医疗领域“大显身手”。在英国每年进行的300多万个动物实验中，85%是用老鼠或其他啮齿动物进行的。老鼠是一种极度活跃的动物，欧洲分子生物实验室的老鼠研究专家罗森萨尔说“：如果在它们的笼子里安上一个轮子，它们一晚上会跑8km，这相当于老鼠中的马拉松。”老鼠在今天使用的药物研究中起重要作用，美国科学家甚至在一只老鼠背上“种”出一只人耳朵，而且对这只老鼠没有不利影响。这一研究的目的可以让医生再造人的鼻子和耳朵。可以预料，随着“欧洲老鼠”工程的全面展开，科学家将在貌不惊人的老鼠身上发现更多秘密。

人类与老鼠共享着80%的遗传物质和99%的基因，都有3万个遗传基因，而与产生人类疾病有关的遗传基因中的90%在老鼠身上也有相似的效果。过去20多年，老鼠一直是人类进行药理和各种生物试验的首选工具，原因有两个：第一，它是哺乳动物，同人类在生理、解剖和代谢方面都有惊人的相似。尽管人类和老鼠在外表上毫不沾边，但是解剖发现，老鼠的内脏器官和组织结构以及细胞构成同人类很相似。广言之，老鼠同人类在生理构成、繁殖、行为举止和罹患疾病方面很相似。因此，老鼠是研究人类生理和疾病防治方面的理想替代品。第二，尽管同人类相似的哺乳动物如黑猩猩在某些方面同人类更接近，但是老鼠同其他哺乳动物相比有特别的优点。人类的基因在老鼠身上也有，对活鼠基因的控制现在变得很精确。因此老鼠疾病的研究同样也适用于人类疾病的基因研究。比如，容易患癌症的老鼠显示其蛋白质p53有基因突变，同样人类患癌症的也是p53基因突变。另外，老鼠有囊肿性纤维化基因的并不会患肺癌，而人类如果有这种基因却多半会患肺癌。了解老鼠体内是如何抑制这种疾病的对人类治病意义重大。

另外，老鼠身上同人类还有1%的基因不同，这些基因使老鼠有超过人类的灵敏嗅觉、超强繁殖能力等长处。这次公布的老鼠基因组图谱数据确认老鼠身上25种基因组比人类的发达。除了嗅觉灵敏，老鼠在性吸引方面的激素也比人类发达，它们是能降低食物里的毒素，增强免疫系统能力。日本一个老鼠基因研究小组将对这一领域展开研究。比如，利用转基因鼠研究基因变化，生产用于研究的蛋白质或者研究基因变化的抗原，或者研究不同蛋白质之间的重叠。研究表明，这些基因组的用途远远超出科学家的想象。

(二)啮齿动物在生物医学研究中的应用

1.生理学研究

鼠在生理学研究中有多种用途。大鼠垂体-肾上腺系统发达，垂体摘除比较容易，可用来进行肾上腺、垂体、卵巢等内分泌腺研究。如大鼠无胆囊，但胆总管较大，可经胆总管收集胆汁，研究消化功能等。

2.营养学研究

鼠是首先用于营养学研究的实验动物。维生素就是用大鼠研究而发现的。由于鼠杂食，解剖和生理性质与人相似，生长及代谢快，用大鼠作营养学研究的资料极多，常用于维生素或蛋白缺乏及氨基酸和钙、磷代谢的研究。

3.代谢性疾病研究

可以用鼠研究动脉粥样硬化、淀粉样变性、酒精中毒、十二指肠溃疡等。

4.药物学研究

鼠在药物学研究方面的应用极为广泛，几乎所有药物的药理研究都使用大鼠。同时大鼠还广泛应用于各种药物的毒理学研究，如急性毒性试验、长期毒性试验、生殖毒性试验和药物依赖试验等。如大鼠血压和血管阻力的变化对药物作用敏感，适合研究心血管药物的筛选。大鼠踝关节易发生炎症，可用于关节炎药物的研究等。

5.肿瘤学研究

很多鼠肿瘤具有可移植性。大鼠易患肝癌，可用以人工复制鼠肝癌或研制食管癌模型；可皮下移植淋巴肉瘤。

6.遗传学研究

鼠类的毛色变形很多，可用来研究毛色基因遗传，验证孟德尔遗传定律。有遗传疾病的鼠，具有与人相似的表现。它的脑积水、听觉障碍、耳聋、白内障、垂体性侏儒症、无耳、无胆汁、肥胖与高血压等都可作为遗传疾病的动物模型，还可以研制近似于人的遗传缺陷疾病的模型。如去除SAPAP3基因的小鼠会患上强迫症，该研究成果有望为科学家理解与强迫症有关的神经回路和信号路径提供新的线索，并为致病机制和治疗研究找到一个有效的动物模型。这项研究将为强迫症患者带来福音。

7.传染病研究

用于研究鼠疫、副伤寒、流感、厌氧菌病、假结核以及巴氏杆菌、葡萄球菌、念珠状链球菌、黄曲霉菌、寄生虫等微生物引起的传染病，以及疾病动物模型的建立。

8.老年医学研究

鼠类因寿命相对短，数量多，有足够的血液或体液可供测试，价格便宜，易得而被广泛应用。鼠类达到老年的标志是其种群中存活率和死亡率各占50%。如SD大鼠为14个月，Wistar大鼠为24~30个月，实验研究对象以后者为好。研究鼠类细胞及代谢的衰老机制，从而揭示人类衰老的发生过程。

9.牙科学研究

可用变异链球菌接种于大鼠口腔，然后喂给含蔗糖食物，大鼠牙齿上的珐琅质蛀损似人的龋齿，可用来研究龋齿的防治方法。

10.心血管疾病研究

鼠是研究心血管病的首选动物。目前已培育出多种不同类型的高血压的大鼠品系。还有自发动脉硬化大鼠品系。

11.生物制品安全评价和毒性试验

因为鼠具有体形小、维持费用低、统计准确性高、无呕吐、生长快、早期毒性指标明显等特点而被广泛用于该领域。

12.干细胞研究

在老鼠实验中，科学家们已经利用干细胞恢复了失明老鼠的视力。科学家将干细胞注射进老鼠眼睛的后部来替代视网膜上受损的光感细胞。这些光感细胞十分重要，它们一旦坏死或是受损就会导致失明，此前医生一直没有办法在光感细胞受损后再帮助患者重见光明。科学家表示，他们这次采用的干细胞更为成熟，既可以转化成光感细胞，也可以和眼睛部位与大脑相连的神经融为一体。值得一提的是，一般情况下干细胞都是从孕育几天的胚胎上提取的，但用于这一移植手术的干细胞却可以从患者本人的眼睛里提取，因此可以避免引发道德问题。

伦敦眼科医学院的罗宾·阿里教授表示：“最近的研究已经显示，成人视网膜边缘上的一些细胞具有干细胞的特性，换言之，它们具有自我新生的能力。通过手术，我们可以将这些细胞在实验室里进行培养然后再移植到视网膜上。”他说，这样做还可以避免在移植手术后身体发生排异反应。

13.其他疾病研究

如用以研究支气管炎、多发性关节炎、化脓性淋巴腺炎、中耳疾病和内耳炎。可用于计划生育科学(如避孕药研究)、畸胎学和放射学等的研究。另外还有核医学、物理性损伤等。如大鼠肝切除60%~70%后，仍有再生能力，可用于肝外科实验等。

14.基因武器的研制

基因武器指用基因工程研制的生物武器。现代生物技术的发展一方面为人类造福，另一方面也会被人利用发展武器。现代生物技术能改变生物战剂的攻击性能，改变其抗原性使之难以诊断；增强其致病性以加强杀伤力；增强其存活力以延迟攻击时间和扩大攻击面积；增强其抗药性造成治疗困难；改变其基因特性形成基因武器。专家推测，基因武器能够进行对人种的特异。如疫苗的研究和开发、基因工程菌株的动物传代试验等。如在鼠痘病毒的研究中发现，当把HL-2的基因通过克隆手段转入该病毒基因组中时，发现重组后的鼠痘病毒对实验动物的侵袭致病力增强，导致动物死亡。原本想通过基因生物工程手段控制鼠害，但却为生物安全带来了隐患。因为在自然界，当鼠类感染了鼠痘病毒时，仅仅表现为不孕，并不能引起动物的急性发病及死亡。 9b2E6kwDspD1cSsXObXcLV8Ty7qD44ckTTnfuBD99Pxkr0pIjA14vEONuMzqwKDD