PNAS：生物醫(yī)學研究應慎用小鼠模型

日期：2025-07-11 18:59

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即使是相同的基因，在人類和小鼠之間也可能產(chǎn)生不同的顯型上海軟隆www.cnbsfin.com

當今生物學及醫(yī)學實驗使用小白鼠是司空見慣的事，主要的理由是它和人類具有85%相同的基因組。上海軟隆www.cnbsfin.com

然而美國科學家*新的一項研究表明，即使是相同的基因，在人類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**時，應采取更為謹慎的態(tài)度。相關論文5月5日在線發(fā)表于美國《國家科學院院刊》（PNAS）上。上海軟隆www.cnbsfin.com

領導此次研究的是美國密歇根大學的進化生物學家Jianzhi Zhang。他和研究生重點關注了一些所謂的關鍵基因——通過影響生存或生育，從而對生物體達到性成熟和繁殖來說必需的基因。他們追蹤了120個這樣的人類關鍵基因，這些基因在小鼠身上也存在，并已經(jīng)被研究過。接下來他們查詢了包含有相關實驗結(jié)果的數(shù)據(jù)庫，在這些實驗中，小鼠的這些基因被敲除。海軟隆www.cnbsfin.com

如果這120個人類關鍵基因在小鼠身上同樣關鍵的話，那么敲除其中任何一個應該都會導致不育或死亡。然而結(jié)果并非如此。Zhang說：“令我們吃驚的是，120個人類關鍵基因中有22%在小鼠身上是非關鍵的。我的確期待過將會出現(xiàn)一些差異，但從沒有想到比例如此之高。”

為了弄清人類和小鼠在進化路上分道揚鑣后這些關鍵基因發(fā)生的變化，研究人員進一步研究了單個基因編碼的蛋白，所選取的基因?qū)θ祟悶殛P鍵而對小鼠為非關鍵。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些基因中有比預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胞垃圾和**。在人類中，液泡蛋白的缺失將會引起垃圾和**堆積，經(jīng)常導致致命的神經(jīng)系統(tǒng)**。”相同的情況在小鼠身上也會發(fā)生，但是卻在晚得多的生命階段，通常已過了生殖年齡。Zhang說：“結(jié)果，很多這種液泡蛋白對小鼠來說并不是如此關鍵，即使沒有這種蛋白，小鼠也可以存活足夠長的時間進行繁殖。”

研究人員推測，在靈長動物進化過程中，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：“因此，在維持適當?shù)募毎δ苤敝辽衬挲g方面，垃圾管理對人類比對小鼠更為重要。”

Zhang表示，此次研究包含的基因數(shù)量相對較少，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：“在很多基因組計劃中，通過別的生物模型得到的信息，研究人員經(jīng)常會得出關于人體基因功能的推論。今后在這方面我們應該謹慎對待，因為我們知道了很大一部分相同的基因在不同物種間可能具有不同的功能或重要性。”

不過他同時表示，“這并不是說小鼠模型無用了，即使對那些已經(jīng)改變了功能的基因，小鼠模型可能仍舊能夠提供有用的信息。不過對于某些**來說，比如與液泡蛋白有關的神經(jīng)系統(tǒng)**，顯型差別太大，從而可能需要建立靈長動物模型。”

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