售价可达万元每只的小鼠,你见过吗?1月15日,记者从中山大学附属第一医院获悉,该院无菌动物研究平台近日正式揭牌。该院也成国内第一家建立无菌动物技术和研究平台的医疗机构。
该平台是粤港澳大湾区第一家无菌动物研究平台,也是全国医疗机构内的首家无菌动物研究平台,为疾病微生物组及其肠道菌群靶标的预防、诊断、治疗转化医学研究提供了重要实验平台。
中山一院党委书记骆腾表示,该无菌动物研究平台将成为中山一院前沿性和标志性的科研平台。
为何要培养“无菌小鼠”?
诸多研究表明,人是由宿主细胞和共生菌组成的超级生物体,而肠道菌群则是人体内最为复杂、种群数量最高的共生微生物生态系统。
医学界已证实肠道菌群变化与代谢性疾病、心血管系统疾病、精神性疾病、结肠癌、肿瘤生物治疗等多种疾病及个体化治疗密切相关,在人体健康中发挥重要作用。
无菌动物是指体内不存在任何微生物的动物,是微生物组研究必不可少的工具。利用无菌动物开展研究,能准确确立菌群或菌株与表型性状的因果关系,研究宿主基因与微生物互作机制,筛选评价菌群或菌株功能。因此,无菌动物是微生物组研究的金标准与不可或缺的动物模型。
中山一院无菌动物研究平台商海涛博士介绍,由于技术复杂、要求严格等原因,目前国内外仍十分缺少无菌动物模型资源。
为推动无菌动物研究平台的建设,中山一院组建了专业的技术和研究团队,分别来自生物医学、畜牧兽医等不同专业。
中山一院无菌动物研究平台自去年8月正式动工,12月建设完成,总面积近500平方米,可提供常规品系无菌小鼠模型、遗传工程小鼠无菌化模型、疾病微生物组模型及开展相关实验研究。
商海涛表示,目前,该平台可容纳繁育隔离器18台、实验隔离器33台,每年可提供无菌小鼠2000只,接收无菌小鼠相关试验项目10个以上,可同步进行400-1200只无菌小鼠相关试验。
“无菌小鼠”是如何培养出来的?
由于中国缺少无菌小鼠的相关研发和培育技术的限制,无菌动物模型资源十分稀缺。中山一院是国内第一家建立无菌动物技术和研究平台的医疗机构。
商海涛介绍,相对于正常的实验小鼠,无菌小鼠的繁育率稍差。由于体内缺少菌群,无菌小鼠的消化系统会受到一定影响,相对于正常小鼠的盲肠较大,同时免疫系统较为原始,在饮食、生活上也更为精细,培育程序极为复杂。
因此,无菌小鼠产量仅为正常SPF级小鼠产量的1%。由于极为严苛的培育标准,与普通实验小鼠相比,无菌小鼠生产成本较为昂贵,在美国一只无菌小鼠的售价约为600美金,国内无菌小鼠的售价可能会达到1万元人民币。
无菌动物研究平台不同于一般动物实验研究平台,对微生物的把控极端严格,平台内的无菌小鼠从繁育、生长到投入实验都生活在隔离环境。
指着监视屏幕上的小鼠隔离仓,商海涛解释说,为确保环境能达到无菌要求,小鼠的配给饲料和所有的物资都需要在经过严格灭菌操作和检测后,才能通过传递仓进行使用。
同时,团队每月定时对小鼠生活的隔离器进行无菌检测,确保隔离器不受到污染。据介绍,目前该平台已将污染率控制在5%以下,实现了“绝对无菌”的高标准和严要求。
“无菌小鼠对微生物组研究的实验结果的精准性具有重要意义。”商海涛说。该无菌动物平台的建设充分展现了中山一院在动物实验研究领域的一流专业人员储备、一流先进核心技术以及一流管理模式。
可“定制”不同类型的“无菌小鼠”
商海涛介绍,在无菌动物实验研究中,针对不同的疾病,需采用不同的小鼠。该无菌动物平台已经可提供C57BL/6、BALB/c、KM等三种应用广泛的国际标准小鼠品系。
无菌小鼠在临床疾病研究领域用途极为广泛,为了进一步满足临床科研人员的差异化需求,平台还可为不同的临床疾病研究“定制”特定模型的无菌小鼠,构建满足医学和生物学不同需求的无菌小鼠品系。
例如,“定制”人源化菌群模型,对菌株菌群进行评估,研究菌群与宿主的相互作用;“定制”针对糖尿病、心血管疾病、肿瘤等的无菌模型小鼠,研究治疗效果和菌群关系;“定制”遗传工程无菌小鼠的疾病模型,对疾病基因和微生物的相互作用进行研究等。
据介绍,依托于无菌动物实验研究,中山一院已取得了一系列高水平的科研成果,如验证了肠道菌群紊乱可能是重症肌无力疾病的发病原因、肠道-胰岛轴中的菌群信号可调控血糖稳态、肠道微生物与精神分裂症相关行为有关联等。
接下来,中山一院无菌动物研究平台将聚集项目、技术和人才力量,继续在肿瘤、代谢与心血管、精神等重大疾病上开展前瞻性研究,引领重要疾病微生物组研究的前进方向。
南方日报记者 李秀婷 实习生 陈雅洁 通讯员 彭福祥 梁嘉韵