我國資源動物的實驗動物化潛力與展望

賀爭鳴

(中國藥品生物制品檢定所,北京 100050)

專家論壇

我國資源動物的實驗動物化潛力與展望

賀爭鳴

(中國藥品生物制品檢定所,北京 100050)

實驗動物資源建設不僅是實驗動物學科發展的基礎性核心工作,也是生命科學發展的關鍵性支撐保障條件之一。目前,已有的實驗動物資源難以解決伴隨著生命科學研究快速發展而涌現出來的新問題,因此需要開發新的實驗動物品種(實驗動物新資源的 R&D則是當前迫切需要解決的問題)。本文對近年來我國資源動物實驗動物化工作的現狀及進展做一綜述,提出存在的問題和解決問題的建議,與大家共同探討。

資源動物;實驗動物

實驗動物作為科技基礎支撐條件之一,對人類生存以及人類科技活動起著不可或缺的重要作用。在科學研究的深度和廣度呈現前所未有的發展勢態下,實驗動物科學面臨著許多新的挑戰和機遇。利用高新生物技術和我國動物資源豐富的優勢,加強和加快資源動物的開發和實驗動物化,提升實驗動物資源的豐富度,對推動我國實驗動物科學的發展,為生命科學研究提供有力的支撐條件非常迫切和重要。

1 資源動物特性與實驗動物化研究現狀

1.1 樹鼩(Tupaia belangeri chinenesis)

目前國內外用于實驗的樹鼩絕大多數是野外捕捉到的,來源不清,年齡不詳,健康狀況未知,無法滿足生命科學研究的需要。因此,將野生樹鼩進行人工馴化、飼養、繁殖與規范化管理,建立達到標準要求的樹鼩種群,使其成為新的實驗動物品種勢在必行。

我國從 20世紀 70年代開始樹鼩的人工馴養繁殖,經過多年的工作,目前已取得一定的進展,包括:①建立了具有一定數量規模的人工飼養繁殖種群,初步掌握了人工飼養條件下樹鼩的繁殖技術;②建立了樹鼩飼養繁殖設施,研制了適合野生樹鼩馴養繁殖的生態型不銹鋼大籠和適合人工飼養繁殖及實驗用樹鼩專用籠,并申報發明專利;③開展樹鼩腸道細菌、體外寄生蟲的調查及藥敏試驗分析,初步建立了樹鼩臨床血液學、血液生理生化學指標的數據庫;④開展樹鼩群體遺傳多樣性的初步分析[1];⑤用半原位二步灌流法,樹鼩鼩原代肝細胞可在體外培養達 25 d,開展細胞消化、傳代和凍存等方面的研究,初步建立了的樹鼩原代肝細胞的培養體系;⑥利用細胞培養病毒 (JFH1轉染質粒) HCVcc對樹鼩原代肝細胞感染,建立了 HCV感染細胞模型;⑦利用 HCV慢性感染患者血漿感染樹鼩,研究樹鼩感染病毒核酸量、感染后不同時間以及HCV病毒的存在與復制的關系;利用 JFH1和 J6質粒轉染培養所獲得病毒感染樹鼩,也可間歇性檢測到 RNA病毒,最高病毒載量達 105拷貝/mL血漿[2]。

因樹鼩在生物醫學方面的特殊地位和重要作用,目前全國人工馴養繁殖樹鼩的單位也越來越多,僅昆明地區就有近十個單位從事樹鼩的馴化繁殖和銷售。需求量也不斷增加,僅云南省每年需用的樹鼩數量約 1000只,外銷到其他省區的約 2000只。但因沒有質量標準,飼養規模有限,提供的樹鼩在一定程度上還要靠從野外捕捉,不符合國家實驗動物許可證管理要求,不利于野生動物資源的保護,同時會影響實驗研究結果的準確性和可靠性。

1.2 東方田鼠(M icrotus fortis)

20世紀 60年代,我國科學家解剖了數以萬計疫區的東方田鼠,未發現一只感染和攜帶有日本血吸蟲成蟲或蟲卵,從此對東方田鼠抗日本血吸蟲感染這一特性進行了一系列研究[3]。經人工感染日本血吸蟲尾蚴于東方田鼠后,盡管蟲體在感染后 11 d內能正常發育,但從第 12天開始,蟲體生長發育停滯,第 20～28天蟲體在體內全部消亡。血清中抗童蟲抗體最高,其血清和淋巴細胞在體外對日本血吸蟲童蟲也有殺傷作用。近年來,還對洞庭湖區東方田鼠繁殖特性及遷移規律進行研究,了解在自然環境下,東方田鼠的種群特征、行為特點以及棲居習性。

自 1998年開始,東方田鼠實驗動物化和抗日本血吸蟲抗性相關基因的克隆及機理研究相繼得到國家“九五”科技攻關項目、國家自然科學資金和湖南省科技計劃的資助,取得較大進展[3]:①建立了東方田鼠封閉群,開展微生物學和寄生蟲學檢測,初步完成了形態學、生理學、血液學和血液生化、行為學、解剖學等方面的研究,取得了較完整的生物學特性資料;②開展對洞庭湖區野生及室內馴化繁殖的東方田鼠染色體和生化遺傳學特征研究,發現Trf、Es-3和 Ce-2三個生化位點呈現遺傳多態性;③克隆并分析了東方田鼠基因組中可作為分子遺傳學標記的特異 DNA序列;構建了東方田鼠骨髓cDNA文庫、基因池和亞基因池[4];④測定了部分東方田鼠 cDNA序列,獲得了一個對日本血吸蟲童蟲有明顯殺滅作用的蛋白質和數個有抗日本血吸蟲活性的相關基因序列。將這些基因和蛋白質轉入小鼠體內,發現小鼠抗日本血吸蟲的能力明顯增強,減蟲率和減卵率明顯提高;⑤通過對人工馴化飼養的東方田鼠再感染實驗,并對疫區及非疫區東方田鼠抗血吸蟲的特性進行了比較研究,進一步證實了東方田鼠對血吸蟲感染具先天抗性;⑥采用東方田鼠感染血清篩選到數個新的血吸蟲抗原基因,提出了新的疫苗候選分子。因此可以利用東方田鼠抗日本血吸蟲相關基因來建立疫區轉基因家畜和開發抗日本血吸蟲的生物制品,為預防、治療日本血吸蟲病提供新方法、新思路。

1.3 灰倉鼠(C ricctulus m igratorius)

中國醫學科學院上海寄生蟲研究所最早將灰倉鼠作為實驗用動物用于包蟲病研究。1989年,新疆地方病研究所開始馴化,1992年繁殖成功。目前所有的個體來自烏魯木齊的一只雄性和喀什的一只雌性灰倉鼠繁殖的后代。通過培育,現有黑眼灰色和紅眼灰白毛兩個毛色。1998年,灰倉鼠實驗動物化工作得到國家“九五”攻關項目的資助,在資源開發與利用方面取得一定進展[5]:①掌握了灰倉鼠繁殖技術,目前繁殖已達 46代以上,建立了灰倉鼠繁殖種群;②開展了飼養繁殖條件、繁殖及主要臟器系數特征、血液學和血液生化學指標、基礎代謝特點及體溫調節、冬眠特性和生化遺傳學特征進行研究和數據測定;③開始采用剖腹產方法凈化技術去除病原微生物以改善和提高種群質量的探索;④在鼠疫菌分離、包蟲病動物模型等方面明顯優于現有實驗動物小鼠。灰倉鼠能感染人戊型肝炎病毒(HEV),并有與人類相似的病理學和血清學改變,具有開發 HEV模型動物的潛力。此外,在耐饑耐渴、抗凝血劑和雄性不育劑——α-氯代醇等動物模型方面進行了探索性研究。

1.4 高原鼠兔(O chotona curzoniae)

國內自 20世紀 60年代開始高原鼠兔的人工飼養,80年代取得進展,90年代建立起野生毛色和白化毛色兩個封閉群[6]。開展人工飼養條件下高原鼠兔生長、發育和繁殖機制和技術、心肺組織學和多種組織乳酸脫氫酶同功酶譜及其酶活性變化等方面的研究。

在長期的生物進化過程中,高原鼠兔形成了自己獨特的生活方式和適應機制來應對青藏高原嚴酷的環境壓力,產生了明顯的對低溫和低氧環境的耐受能力[7,8],已成為小哺乳動物對青藏高原高寒低氧、環境生態適應研究的代表性物種。因此,常用于青藏高原極端環境生態適應分子機制研究。

我國學者就鼠兔瘦素 (leptin,白色脂肪組織分泌的激素)基因的分子特征、分子進化及其在不同海拔的生存環境下的表達特征以及不同組織的分布等方面展開深入研究,結果表明:leptin蛋白中存在 20個正向選擇為點 (即適應性功能進化為點),其中 9個為點發生于 leptin蛋白的關鍵功能區。寒冷而非低氧是驅動鼠兔 leptin蛋白發生適應性進化的重要環境因子。隨著鼠兔分布海拔高度增加,體內肥胖基因 (obese gene,ob)mRNA表達量增加,提示 ob基因可能是不同海拔下高原鼠兔體內能量調節的一個重要因子。

對高原鼠兔在高海拔缺氧環境中低氧適應分子機制研究方面,我國學者成功地克隆了低氧誘導分子 1α(hypoxia inducible factor-1α,H IF-1α,與 H IF-1β共同構成 H IF)和血管內皮生長因子 (vascular endothelial growth factor,VEGF)的 cDNA,揭示了二者之間的正相關和相互調控的關系,從分子水平上探討了高原鼠兔不同發育階段VEGF和其不同亞型的表達模式及其與H IF-1α表達的相關性,在說明高原動物低氧適應機制方面取得突破性進展。

1.5 布氏田鼠(L asiopodom ys brandti)

布氏田鼠作為實驗用動物引入實驗室始于1994年 7月,科研人員用捕自內蒙古太仆寺旗的布氏田鼠在實驗室飼養繁殖用于實驗研究。到目前為止,已解決了布氏田鼠飼養、繁殖技術以及飼料、墊料問題,并在實驗室內建立了多世代的繁殖群系。測定了 1～59日齡的生長曲線、體溫曲線和形態發育的變化,探索了光照周期、溫度控制等環境條件。布氏田鼠是比較溫順的動物,對人攻擊性比較弱,實驗操作相對安全。

雖然布氏田鼠的實驗動物化程度不高,但因是生活在夏炎熱冬嚴寒的內蒙古草原的優勢鼠種,已有許多科學家利用布氏田鼠開展相關研究。如:光周期及褪黑激素對其產熱的影響;冷暴露中褐色脂肪組織的增補及解偶聯蛋白基因表達;長期強迫運動對布氏田鼠體重和血清瘦素濃度的影響等[9]。特別是鼠疫桿菌經布氏田鼠適應后對人的致病力減弱,因此,建立該動物模型有助于揭示病原與宿主的作用機制。

1.6 大倉鼠(Tscherskia triton)

科技人員利用大倉鼠開展諸多方面的研究,如研究黃鼬 (大倉鼠的天敵)氣味對不同性別和年齡大倉鼠所產生的脅迫效應和生殖抑制存等行為和生理狀態的影響,大倉鼠已被廣泛用作脅迫因素對動物影響研究的模型;在實驗室條件下測定雄性大倉鼠體重對社會等級和斗毆行為的作用模式;構建大倉鼠基因組部分文庫和 PCR擴增法,對大倉鼠基因組微衛星座位進行了篩選;通過克隆與測序線粒體控制區全序列,采用單核苷酸多態性 (SNP)技術對不同地區大倉鼠的遺傳多態性進行研究,探討不同地理大倉鼠種群遺傳結構分布的形成原因,并對其序列變異水平進行分析[10]。應用性研究所獲得的成果可幫助我們進一步深入了解大倉鼠的生物學特性,拓展其應用領域,促進了大倉鼠實驗動物化工作的開展。

1.7 長爪沙鼠(M eriones unguiculatus)

1978年,浙江省實驗動物中心從內蒙古捕捉野生長爪沙鼠,通過 46代的封閉培育,已育成一個特性穩定、繁殖性能高的長爪沙鼠種群,定名為 Z: ZCLA長爪沙鼠,并通過浙江省創新科技成果鑒定。1985年,首都醫科大學從內蒙古捕捉野生長爪沙鼠,經人工馴化成功地培育成群體。以上兩個種群是我國建立起的保種時間長、生產量大、基本生物學特性研究較為系統且特性穩定的長爪沙鼠封閉群。

在實驗動物化方面,開展的主要工作有:①通過剖腹凈化保種技術,建立了長爪沙鼠繁殖核心群;②完成了生長發育指標的觀察與測定;③對 4個不同年齡段的種群進行了 36項血液生理 (22項)生化(14項)指標的測定;④完成了主要組織器官形態結構特征以及 12個主要臟器及臟器系數的測定,并建立了數據庫。采用微衛星DNA標記技術,研究長爪沙鼠腦底W illis環前后交通動脈變異類型,初步培育出了長爪沙鼠腦缺血模型高發群體;⑤對建立的種群進行了 20項病毒學、細菌學和寄生蟲學的檢測;⑥應用生化標記分析、微衛星DNA標記位點和RAPD技術對首都醫科大學和浙江省實驗動物中心的 4個長爪沙鼠群體進行了群體遺傳結構研究;⑦采用細胞遺傳學方法,分析了染色體類型,并繪制了 G帶模式圖;⑧開展線粒體DNA(mtDNA)測序和分析、載脂蛋白 E4外顯子的克隆、B-防御素基因的克隆與鑒定等研究工作[11]。

長爪沙鼠是目前實驗動物化工作最為系統和全面的動物。目前,繁殖生產特性穩定,生產群年產 10萬只,核心生產群可供應 200對/年,并實現商業化供應。

1.8 家蠶(B om byx m ori)

20世紀 70年代,因人工飼料無菌養蠶技術的成功問世,突破了傳統的地域性、季節性、分散的作坊生產模式,使蠶作為試驗材料進入科學研究領域。用于科學實驗的蠶可通過藥物浸卵后傳入隔離器繼續孵化的方法得到凈化。

家蠶是我國開展昆蟲基因組功能研究的代表物種。根據 2005～2008年國家自然科學基金委資助昆蟲方面項目可知[12],以家蠶為試驗材料的項目27項,占總項目的 5.26%。作為立足國家需求,面向科學前沿,著力解決國家經濟、社會和科技發展中的重大科學問題的“973”計劃,截至到 2008年底,與昆蟲密切相關的“973”項目共 8個,其中結題5項,在研項目 4項。這些項目的實施與完成,極大地促進我國昆蟲科學基礎研究,產生一批重大的創新性成果。

近年來,對家蠶的基礎性研究和應用研究發展很快。2004年,Science在國際上首次報道了家蠶基因組框架圖[13]。通過基因組生物學分析獲得了18510個家蠶基因,其中大部分為新發現基因。2007年,國外學者報道了蠶絲優良的力學性質,使之可以廣泛應用于生物醫學中的凝膠、外科手術中的紗布、膠片等。2008年國外學者報道了家蠶可作為藥品毒性和代謝的模式實驗動物。

我國學者從 2005年開始與日本學者合作,對目前國際組織的所有序列和圖譜信息進行了統一拼接、組裝和注譯,構建了一張高質量的家蠶全基因組精細圖譜。隨后又完成了精細圖和分子連鎖圖的整合[14],并將基因總數的 82.2%定位到染色體,建立了家蠶基因組與家蠶經典遺傳學的連接。本項研究獲得了“2006年國內十大科技新聞”。利用生物信息學與分子生物學相結合,研究非編碼 RNA基因及其相關蛋白基因,旨在結合 RNA干擾技術,借鑒 RNA作為藥物或藥物靶標進行開發的經驗,探索 RNA作為殺蟲劑開發的應用前景。建立了家蠶近交系遺傳純度的 RAPD檢測方法[15]。利用基因表達系列分析 (serial analysis of gene expression, SAGE)方法結合基因芯片技術,研究家蠶基因表達譜及與變態發育相關的重要功能基因。

總體上講,家蠶基礎性研究還相對比較薄弱。在應用研究方面,蠶絲可用于人民生活所需的紡織產品;家蠶可用作生物反應器[16],已用于人疫苗基因表達和藥用蛋白基因表達,為蠶桑資源的綜合利用帶來了新的方向。

1.9 果蠅(D rosophila pseudoobscura)

早在 19世紀開始即在實驗室培養果蠅并被用作試驗材料,具有飼養容易、繁殖快、染色體數目少且形狀差異明顯、性狀變異多等優點。在利用模式昆蟲開展分子遺傳學和進化遺傳學研究方面,果蠅仍是最重要的模式生物之一。到目前為止,至少有4位科學家應用果蠅為研究材料獲得了諾貝爾獎。根據 2005～2008年國家自然科學基金委資助昆蟲方面項目可知[10],以果蠅為試驗材料的項目 28項,占總項目的 5.45%。

在遺傳學研究中,基于人體中有許多與果蠅相同的基因,而這些基因無論在人體還是在果蠅中都具有相同的功能這一特性,對果蠅的研究曾經成功地幫助人們在治療疾病、動物生長、細胞生物、神經生物學、行為學、生理學和進化等多方面獲得了與基因影響相關的發現。2005年,國外學者發現果蠅體內決定酒精耐受度的 hangover基因,而人體中也存在類似的基因。它的發現將可以揭示酗酒的根源,并為尋找更好的治療方法奠定基礎。因人體中WRN基因的變異,會引起人沃納綜合征,導致青春期前過早衰老。2008年,通過研究發現在果蠅具有類同于WRN的基因,因此有望利用果蠅研究衰老現象[17]。

2007年,“果蠅 12基因組聯合體”項目完成了10種新測序的果蠅基因組,并與其他已測序的 2種果蠅的基因組進行了比較,報告了很多特定序列主題在保留與功能之間的關系。2008年,我國學者利用這 12個果蠅種的全基因組序列,將新基因起源的研究提升到了全基因組水平模式的高度。該研究不僅為了解各種果蠅的進化鋪平了道路,還為探索基因組功能、幫助研究人員解開人類基因組秘密提供了有利工具。

2007年,我國科學家發現果蠅中央腦的蘑菇體結構和多巴胺系統共同掌控果蠅的基于價值的抉擇,經驗可以提升果蠅的視覺特征抽提能力以及果蠅中央腦的一個叫蘑菇體的結構參與上述的認知過程[18]。為理解腦的這一智能抉擇行為提供了更為簡約的模式生物和新的抉擇方式。為認識人類腦的高度智慧有借鑒作用。同年,也有學者從家蠅體內獲得一種新型抗菌肽、具有廣譜抗菌活性,對革蘭陰性菌和革蘭陽性菌均有一定的抑制作用。

1.10 小型豬(M in iature Pig)

我國具有豐富而又獨特的小型豬資源。由于在原產地的長期封閉繁育,具有體型小、遺傳相對穩定的特點,這些自然形成的特性為小型豬實驗動物化工作提供了基本條件。

自 20世紀 80年開始,我國就開始對小型豬資源進行調查和實驗動物化研究。國家和地方科技管理部門立項投入經費給予資助,如《中國實驗用小型豬資源開發與研究應用》(科技部)、《我國小型豬實驗動物化及生物安全型研究》(科技部)、《實驗用小型豬的選育》(廣西)、《中國三種實驗用小型豬遺傳學標準化的研究》(九五攻關)、《巴馬香豬種質特性的研究》(國家自然科學基金)、《巴馬香豬保種的研究》(廣西)、《五指山小型豬種質基因資源保存》(農業部)、《實驗用五指山小型豬近交系建系研究》(國家自然科學基金)等。到目前為止,主要培育的品系有西雙版納小耳豬、五指山小型豬、廣西巴馬小型豬、貴州小型豬等[19]。

在小型豬標準化研究方面,我國科學家開展了生物凈化、培育方法和保種研究,小型豬血液生理生化指標、主要臟器形態和臟器系數的測定,豬飼料營養參數及配方新技術研究,遺傳檢測方法的研究,微生物和寄生蟲學檢測方法研究,環境條件的初步研究,以及小型豬質量和相關條件的標準研究等[20,21]。這些研究工作推動了實驗用小型豬標準化進程。

我國在小型豬研究方面的源頭性創新,使我國小型豬品系呈現高水準、獨特、多樣、適應生命科學研究多種需要。利用小型豬制作人類疾病動物模型已成為小型豬應用新的增長點。

1.11 斑馬魚(B rachdanio rerio)

20世紀 70年代,著名遺傳學家 George Streisinger建立了斑馬魚的純系,并開展相關研究,也吸引了更多的研究者選擇斑馬魚作為實驗材料[22]。細胞核移植技術為發育生物學研究提供技術支撐[23]。經過 30多年的研究應用和系統發展,建立的野生型斑馬魚品系有近 20個。此外,還保存有 3000多個突變品系和 100多個轉基因品系。這些品系資源對開展各領域科學研究起到了很大推動作用。

1998年,我國學者在清華大學建立了國內第一個以斑馬魚為模式動物的發育生物學實驗室。現在全國類似的實驗室已經發展到 20多家。以斑馬魚為模式動物,建立了活體胚胎中基因表達調控的研究體系,克隆并闡明了多個新基因在脊椎動物胚胎的組織器官形成中的功能和作用機理,特別是在TGFβ信號對胚胎發育的調控作用方面取得了一系列的研究成果。

視網膜受損是造成失明的重要原因。科學家發現,斑馬魚視網膜內的放射狀膠質細胞能夠分化成健康的視網膜細胞,使其受損的視網膜得到修復。這一發現為將來采用新藥品、新手術治療青光眼、老年黃斑變性和因糖尿病引起各種眼疾提供了試驗模型和研究思路。

由于斑馬魚基因與人類基因的相似度達到87%,這意味著在其身上做藥物實驗所得到的結果在多數情況下也適用于人體,因而受到科學家的高度關注[24]。斑馬魚屬低等的脊椎動物,作為環境相關研究的材料很具代表性。斑馬魚生活于水體中,毒性試驗時只要將一定濃度的化學物質加到水體中,操作極為方便,特別是對耗時長的慢性毒性、多代生殖毒性、致突變等試驗。

1.12 劍尾魚(Xiphophorus helleri)

自 20世紀 80年代起,我國學者開始對劍尾魚進行實驗動物化培育,包括:外部形態特征、可數性狀、可量性狀、內部構造特征、生長繁殖特性、染色體以及水環境條件要求等方面進行研究[25]。結果表明,劍尾魚在遺傳學研究、水環境污染監測、細胞性疾病和營養缺乏癥等研究方面已初步顯示出較好的應用前景。目前培育的品系包括:RR-B(紅眼紅體)系和 RW-H系 (紅眼白體)、BY-F(黑眼體橘黃)系、Cd系。在此基礎上,采用形態學研究、同工酶分析、RAPD和微衛星分子標記的方法對遺傳純度和群體遺傳結構進行檢測[26,27]。其中,RR-B(紅眼體紅)系經全同胞近交已近 30代,并于 2003年通過全國水產原良種委員會的審定,并由農業部 348號公告頒布,品種登記號:GS01003-2003,為我國首個通過審定的水生實驗動物品系。

在飼養設備研發方面,開發生產了獨立循環水體系統,可自動循環、消毒、過濾、燈光控制,配有交配盒、食物孵化器等輔助設備,可滿足劍尾魚和斑馬魚等模式的產卵、孵化、生長的要求。

目前,劍尾魚已在環境毒理學研究、比較醫學研究、水產病害研究以及水產藥物安全性評價中應用。

2 問題與建議

2.1 建立種質資源管理體系,保證資源動物實驗動物化工作的快速有序發展

我國在資源動物的實驗動物化方面已開展多年工作,但由于前期國家立項支持而后期未能連續、或資源擁有單位自行立項開發但資金不足等原因,造成實驗動物化工作的系統性不強、質量的標準化程度不高。加之管理層面的缺位或不到位,質量標準的滯后和檢測手段的不完善等問題,在一定程度上制約了實驗動物新資源的開發與標準化,使得這些動物資源難以作為實驗動物在生命科學研究中推廣應用。

因此,從國家層面上建立種質資源管理體系,特別是加強資源動物實驗動物化的管理,對促進實驗動物種質資源建設的快速有序發展十分重要。包括:①建立相應的管理機構,制定種質資源管理辦法,特別是對實驗動物新資源開發與應用的管理;②制定種質資源飼養管理規范和標準操作規程;③研究制定動物質量和相關條件的國家標準以及生物學特性描述規范,建立數據庫;④制定各種檢測技術標準、技術規程。通過上述工作,建立科學、規范、符合我國國情的種質資源管理體系,推動資源動物實驗動物化工作的快速有序發展。

2.2 建立和完善實驗動物種質資源中心和保存基地,提升實驗動物資源豐富度和建設水平

根據國家自然科技資源條件平臺建設的戰略目標和我國生命科學研究與生物醫藥研發的需要,結合我國實驗動物科學發展的實際情況,在已建立的七個國家實驗動物種子中心和國家實驗動物信息網的基礎上,進一步擴建和完善種質資源保存網絡。考慮到不同地區的資源動物需先進行的實驗室馴化,可先在具有相關資源和一定研究基礎的單位建立若干個資源保存和馴化設施,待條件成熟后,按照《國家實驗動物種子中心管理辦法》擇優建立資源動物原產地飼養保種的二級保存站。實現動物的質量標準化、生產規模化、供應商品化和服務社會化。包括:①建立野生動物 (如鼠兔、田鼠、灰倉鼠、樹鼩、大倉鼠等)實驗動物化的資源開發與保存基地,以豐富我國實驗動物的基因庫;②建立水生實驗動物種源基地,重點開展斑馬魚、劍尾魚的標準化研究工作;③建立昆蟲實驗動物種源基地,圍繞目前研究和開發急需的果蠅、家蠶等建立原種保存基地,開展標準化研究工作;④同時,應關注貓、實驗鳥類以及實驗用羊、牛等資源動物的開發和資源保存基地的建設。

2.3 加強對該項工作的科技投入,推動資源動物實驗動物化工作的持續均衡發展

因資源動物的地域性天然集中分布特性,使開展實驗動物化工作的單位往往是那些科技支撐力度有所欠缺或地處邊遠地區的機構。因科研水平所限,得不到相應的經費支持,動物設施維持費用高,不得不將資源開發與保存工作放在一個次要位置。除少數省市外,總體上近年來國家和地方在實驗動物科技項目的支持力度還有待加強。

資源動物的實驗動物化和種質資源保存是一項國家戰略性任務,具有明顯的社會公益性,也是一項基礎性工作。從國家的層面上,應該把資源開發與保存所需經費納入國家財政經常性支出,代之以臨時性項目方式維持該項工作的正常運轉。改變“重建設、輕運行、無管理”的現狀,使實驗動物資源得到充分共享。同時,應加大在國家科技基礎條件平臺項目、國家科技支撐項目等科技發展計劃中對實驗動物種質資源開發與利用的支持,使我國所具有的潛在動物資源豐富優勢轉化為可利用的、明顯的實驗動物資源優勢,以滿足生命科學發展的需要。

2.4 重視和加強與相關領域的協作,推動實驗動物新資源的開發與應用

目前,一些具有潛在科學研究利用價值的資源動物尚未得到開發與利用,特別是一些獨特性能的利用還需要不斷地挖掘,使其成為新的實驗材料。如黑線姬鼠、草原兔尾鼠、子午沙鼠、蟾蜍、藏豬、鴿子、蜜蜂、線蟲、雪貂、河豚魚[28]、壁虎[29]等。從研究方法的角度來分析和評價實驗動物化工作的水平不難看出,目前該項研究工作還處于借鑒本領域相似手法、經驗性傳承和實驗性摸索研究階段,具有前導性的理論研究還十分缺乏。要將資源動物實驗動物化工作提升到一定高度并使其快速發展,建立和完善具有實踐工作基礎支撐的實驗動物化理論體系非常重要。因此,應高度重視多學科交叉與滲透,加強相關學科基礎研究與應用基礎研究的豐碩成果在實驗動物學科中的應用,加強相關學科之間的交流與合作,重視實際經驗的總結到理論升華,運用現代生命科學和生物技術領域原理、技術和方法,從深度和廣度上推動實驗動物新資源開發與利用的發展。

對目前處于開發階段或以“實驗用動物”已被利用的資源動物,在建立種質資源保存與供應基地的基礎上,應盡快開展標準化研究。制定質量標準,嚴格規范其生產、供應和使用,使其納入實驗動物許可證的有效監控和管理,已成為目前亟需解決的問題。在這方面,劍尾魚經過國家有關部門的審定,成為我國第一個被認可的水生實驗動物品系,為其他資源動物的實驗動物化研究提供了有益的經驗和借鑒,對我國實驗動物新資源的開發和利用起到很好的引導和促進作用。

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Potentials and Prospects:Laboratory An imalDerieved from Resource An imals in China

HE Zheng-ming
(National Institute for the Control of Phar maceutical and Biological Products,Beijing 100050)

The development of laboratory animal resource is not only a basic core work for the advance on laboratory an imal science,but also one of the key support conditions for life science.Nowadays,with the rapid development of life science,the current status of laboratory animal resource used in practice is hard to meet the needs of scientific research in this field.Thus,it is imperative for us to develop new species and/or strains of laboratory an imals for scientific purpose.The review introduces the existing state and progress about new laboratory an imal resource,and points out the problemsoccurred in previouswork and putsout some suggestion,inwhich the author hope to make discussionwith the readers.

Resource animal;Laboratory animal

R332

A

1671-7856(2010)03-0001-07

2009-10-19

賀爭鳴(1957-),男,博士,研究員。研究方向:實驗動物管理。E-mail:hezm@nicpbp.org.cn