張偉倫，劉 穎

(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所)

2013年5月，隨中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)代表團(tuán)，參加了第60屆日本實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)年會(huì)。除日本本國(guó)研究者外，中國(guó)、中國(guó)臺(tái)北、意大利、澳大利亞、韓國(guó)、菲律賓、印度、新加坡等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物界派人參加會(huì)議，會(huì)議匯集了的近千名實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相關(guān)領(lǐng)域的科研、技術(shù)及管理專家。本次會(huì)議共接收了論文及報(bào)告投稿200多篇，涉及了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的各個(gè)領(lǐng)域。按照不同議題設(shè)置5個(gè)分會(huì)場(chǎng)進(jìn)行報(bào)告，現(xiàn)將其中部分重點(diǎn)內(nèi)容作一簡(jiǎn)要介紹與分析，與讀者分享。

1 疾病動(dòng)物模型

這次會(huì)議投稿的論文涉及到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的方方面面，包括實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用管理、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的育種生殖技術(shù)的使用和基因工程技術(shù)的應(yīng)用、活體成像技術(shù)的應(yīng)用、人類疾病相關(guān)動(dòng)物模型的構(gòu)建和機(jī)制研究等內(nèi)容。關(guān)于疾病動(dòng)物模型的相關(guān)研究共有報(bào)告論文18篇，海報(bào)論文12篇，內(nèi)容涉及新的疾病模型探索、發(fā)病機(jī)制研究和藥物治療相關(guān)研究等(表1)。

主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)特點(diǎn)：第一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物應(yīng)用多樣化，雖然小鼠仍是主要應(yīng)用的疾病模型用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，但大鼠和其他動(dòng)物也逐漸受到重視；在30篇論文中有21篇(70%)是使用小鼠為模型構(gòu)建疾病模型，其他9篇論文分別使用了大鼠、兔、豬和森林姬鼠為模型動(dòng)物；第二、基因工程操作成為疾病機(jī)制研究中的主流方法，總共有18篇(60%)論文涉及基因操作，其中13篇為轉(zhuǎn)基因、基因敲除等基因工程動(dòng)物，5篇為點(diǎn)突變或ENU誘變；第三、重視組學(xué)研究，有2篇論文探討了疾病模型中基因組和轉(zhuǎn)錄組的變化，從組學(xué)研究的大方向著手探討疾病模型的機(jī)制；第四、除常見(jiàn)病、多發(fā)病的動(dòng)物模型研究，動(dòng)物模型涉及的疾病種類向更廣闊的方向發(fā)展，論文中研究的疾病包括發(fā)育異常(3篇)、糖脂代謝異常(4篇)、遺傳性視力/聽(tīng)力障礙(3篇)、免疫相關(guān)疾病(3篇)、腫瘤(2篇)、妊娠高血壓(2篇)、嬰兒猝死綜合癥(1篇)和陰莖勃起異常(1篇)，構(gòu)建和使用的動(dòng)物模型在發(fā)育、免疫、兒科、耳鼻喉科、婦產(chǎn)科等多個(gè)臨床科室都有應(yīng)用，與臨床結(jié)合更為緊密。

2 靈長(zhǎng)類動(dòng)物-狨猴動(dòng)物模型研究

靈長(zhǎng)類動(dòng)物因其與人類的遺傳相似性，成為生物醫(yī)學(xué)界最常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物之一。本屆日本實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)會(huì)中，靈長(zhǎng)類的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究是會(huì)議的熱點(diǎn)之一。會(huì)議中，涉及的非人靈長(zhǎng)類有恒河猴、豬尾猴、食蟹猴和狨猴。特別是狨猴，由于其高繁殖率、易于實(shí)驗(yàn)操作、飼養(yǎng)成本低，是目前公認(rèn)的進(jìn)行神經(jīng)精神疾病及腦功能研究的最好的動(dòng)物模型之一。會(huì)議論文中僅狨猴相關(guān)的論文就有12篇。涉及到動(dòng)物的基因組學(xué)研究，疾病動(dòng)物模型的建立、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的探討、動(dòng)物繁殖、獸醫(yī)學(xué)研究以及動(dòng)物的微生物檢測(cè)等各個(gè)方面(表2)

第60屆日本實(shí)驗(yàn)動(dòng)物年會(huì)動(dòng)物疾病模型相關(guān)領(lǐng)域研究報(bào)道

題 目Characteriztion of Neural Deveolpment and Diseases by iPSC-technologies and transgenic marmoset利用IPS細(xì)胞技術(shù)和轉(zhuǎn)基因狨猴研究神經(jīng)發(fā)育及神經(jīng)疾病Potential of common marmosets as experimental animal in social neuroscience狨猴作為社會(huì)神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可能性Towards a knock down transgenic model of type II diabetes in a common marmoset 利用轉(zhuǎn)基因狨猴制備II型糖尿病動(dòng)物模型Expression pattern of early genes during early marmoset development 狨猴早期發(fā)育過(guò)程中早期基因表達(dá)研究Immune-related gene expression profile in common marmosets assessed by quantitative real-time PCR 利用實(shí)時(shí)定量PCR分析狨猴免疫相關(guān)基因的表達(dá)譜的研究Duodenal dilation case with chronic vomiting in common marmoset 狨猴十二指腸擴(kuò)張伴慢性嘔吐病例報(bào)道A case of non-traumatic gas gangrene in a common marmoset 狨猴非創(chuàng)傷氣性壞疽病例報(bào)道Procedures for collection and preparation of ejaculated sperm for IVF in the common marmoset 狨猴人工授精過(guò)程中精子的收集及準(zhǔn)備程序A novel intrauterine insemination technique in common marmoset 狨猴宮腔內(nèi)人工授精的新技術(shù)探討Application of XM-EHEC agar for the test of EPEC in common marmoset 利用XM-EHEC瓊脂檢測(cè)狨猴的致病性大腸埃希氏菌(EPEC)Enteropathogenic Escherichia coli infection in common marmosets with gastrointestinal hemorrhage 狨猴腸致病性大腸桿菌感染伴胃腸道出血

1) 在狨猴的疾病模型研究中，keio醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心擬利用RNA干擾技術(shù)制備了2型糖尿病的動(dòng)物模型，目前已在體外完成了部分工作。該大學(xué)的生理系，使用小鼠模型和狨猴轉(zhuǎn)基因模型，對(duì)IPS細(xì)胞治療脊髓損傷等頑固性神經(jīng)疾病的有效性、安全性進(jìn)行了探討。Keyoto大學(xué)的靈長(zhǎng)類研究所根據(jù)狨猴的特殊的生活方式，形成一個(gè)小的種群，利用該模型進(jìn)行社會(huì)行為學(xué)的研究。

2) 在繁殖技術(shù)研究中，日本HIROSHIMA大學(xué)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心將克隆技術(shù)應(yīng)用于狨猴育種，將形成一個(gè)遺傳背景一致的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物人工種群。在此過(guò)程中，該中心對(duì)狨猴的精子采集、體外精子處理、人工授精、子宮內(nèi)的技術(shù)操作等領(lǐng)域都進(jìn)行了探索并發(fā)表了會(huì)議論文。

3) 在狨猴的獸醫(yī)學(xué)研究中，kawasaki動(dòng)物中心報(bào)道了一例狨猴的非創(chuàng)傷性氣性壞疽的病例，這是首次在狨猴中報(bào)道該病例的出現(xiàn)。該中心還專題介紹了狨猴的伴慢性嘔吐的十二指腸擴(kuò)張癥的治療及預(yù)后經(jīng)驗(yàn)。

4) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物檢測(cè)方面，Kawasaki大學(xué)將XM-EHEC培養(yǎng)基用于腸致病性大腸桿菌的培養(yǎng)， 通過(guò)PCR方法建立了狨猴糞便中該菌的檢測(cè)方法。同時(shí)分析了609份樣品中大腸桿菌的檢出情況，結(jié)果提示該菌的感染與消化道出血有密切關(guān)系。

3 國(guó)家生物資源項(xiàng)目(NBRP)

“國(guó)家生物資源項(xiàng)目”是2002年度日本文部科學(xué)省從全面推進(jìn)生命科學(xué)的立場(chǎng)出發(fā)設(shè)立的計(jì)劃，其目的在于：在實(shí)驗(yàn)動(dòng)植物、ES細(xì)胞等 干細(xì)胞、各種生物的基因材料等生物遺傳資源(生物資源)中，選擇對(duì)于對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略十分重要的資源，進(jìn)一步完善體制，以進(jìn)行系統(tǒng)化的收集、保存、提供等。

該項(xiàng)目是日本以國(guó)家高度推行的生物資源項(xiàng)目,是對(duì)作為生命科學(xué)研究基礎(chǔ)的生物資源(動(dòng)物、植物等)進(jìn)行收集、保存、提供的同時(shí)，以提高生物資源品質(zhì)為目標(biāo)，通過(guò)開(kāi)發(fā)保存技術(shù)、分析 基因組等技術(shù)提高生物資源的附加價(jià)值，并以此來(lái)完善生物資源以適應(yīng)時(shí)代的需求。此外，還要強(qiáng)化信息中心的功能，以提供廣泛的生物資源所在信息等。目前項(xiàng)目前兩期已經(jīng)執(zhí)行完畢，(2002年度至2006年度，2007年度-2011年度)，2012年度至2016年度的第三期項(xiàng)目正在執(zhí)行。

在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，為了進(jìn)行符合上述目的的收集、保存、提供及技術(shù)開(kāi)發(fā)等，設(shè)置(1)完善核心基地計(jì)劃、(2)完善基因組信息計(jì)劃、(3)完善基礎(chǔ)技術(shù)計(jì)劃、(4)完善信息中心計(jì)劃等4項(xiàng)計(jì)劃。

通過(guò)完善核心基地計(jì)劃，文部省設(shè)立了收集保存的動(dòng)植物種類不同，設(shè)立了30個(gè)基地(表3)。

在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物領(lǐng)域最常應(yīng)用的大小鼠領(lǐng)域，小鼠項(xiàng)目以理化研究所為基地，主要任務(wù)是常規(guī)品系的收集，小鼠病原體檢測(cè)及凈化，SPF小鼠的繁育、品系的凍存，以及基因工程小鼠的維持與保存。目前在其數(shù)據(jù)庫(kù)中可檢索到常規(guī)品系及基因突變品系3329種，以該資源中心提供的小鼠，已發(fā)表science5篇，Nature 8篇，以及其他各種高水平雜志論文433篇。大鼠項(xiàng)目以京都大學(xué)為基地，完成日本及國(guó)外的實(shí)驗(yàn)用、自發(fā)突變大鼠、轉(zhuǎn)基因大鼠的保種，除了以精子、胚胎細(xì)胞凍存對(duì)形式進(jìn)行保存外，還對(duì)外提供常用的大鼠品系。同時(shí)，對(duì)這些品系進(jìn)行微生物及遺傳學(xué)監(jiān)測(cè)。目前其網(wǎng)站已擁有597種大鼠的比較醫(yī)學(xué)信息，并以活體形式保存了95種大鼠并對(duì)外提供。利用該資源中心的大鼠為研究對(duì)象，共發(fā)表包括Nature在內(nèi)的高水平論文316篇。

4 國(guó)際小鼠表型分析計(jì)劃

該計(jì)劃由國(guó)際上16個(gè)從事實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相關(guān)研究的科研單位及公司共同參與，其目標(biāo)是通過(guò)全球合作，研究小鼠體內(nèi)2萬(wàn)個(gè)基因的表型及功能，利用基因工程技術(shù)獲得2萬(wàn)種基因敲除小鼠的胚胎干細(xì)胞，對(duì)這些進(jìn)行比較醫(yī)學(xué)信息研究，最終建立包含小鼠每個(gè)基因的比較醫(yī)學(xué)信息庫(kù)。由于在小鼠基因組中99%的基因與人類基因相對(duì)應(yīng)，通過(guò)研究這些小鼠的基因及相應(yīng)小鼠的表型，可以為生物學(xué)研究提供新的手段與思路，并推動(dòng)如心血管病及糖尿病等人類重大疾病的發(fā)病機(jī)制的研究。該計(jì)劃的實(shí)施將會(huì)大大縮小基礎(chǔ)研究與臨床研究的距離。

參與國(guó)家包括美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院、歐盟、英國(guó)醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)(MRC)、加拿大衛(wèi)生部。日本理化研究院(RIKEN)等。其中美國(guó)NIH在2011 年通過(guò)了KOMP2(Knockout Mouse Phenotyping Program)計(jì)劃， 在10年內(nèi)資助1.1億美元用該項(xiàng)目的執(zhí)行。計(jì)劃將分為2個(gè)階段分步實(shí)施：第一階段(2012-2016)分析5000個(gè)基因的基因剔除小鼠的表型，第二階段(2017-2022)分析 15000個(gè)基因的基因剔除小鼠的表型。

在本次會(huì)議上，亞洲各國(guó)對(duì)各自的平臺(tái)進(jìn)行了報(bào)告，韓國(guó)的平臺(tái)主要集中老年病相關(guān)的小鼠的表型分析，特別是代謝及感覺(jué)相關(guān)基因工程小鼠的表型分析。包括肥胖、2型糖尿病及高脂血癥代謝等疾病模型。主要進(jìn)行身體組成、代謝參數(shù)、運(yùn)動(dòng)分

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物小鼠 ( 理研 BRC ) 大麥 ( 岡山大學(xué) ) 大鼠 ( 京都大學(xué) ) 藻類 ( 環(huán)境研究所 ) 果蠅 ( 遺傳學(xué)研究所 ) 廣義茼蒿屬植物( 廣島大學(xué) ) 線蟲 ( TWMU ) 牽?；?( 九州大學(xué) ) 家蠶 ( 九州大學(xué) ) 牛角花、大豆( 宮崎大學(xué) ) 青鳉魚 基礎(chǔ)生物學(xué)研究所 西紅柿 ( 筑波大學(xué) )斑馬魚 ( 理研 BSI ) 細(xì)胞狀粘菌( 筑波大學(xué) ) 日本獼猴 ( 生理學(xué)研究所 ) 病原微生物( 千葉大學(xué) ) 玻璃海鞘 ( 筑波大學(xué) ) 一般微生物 ( 理研 BRC ) Chicken / Quail( Nagoya Univ. )原核生物(大腸桿菌)( 遺傳學(xué)研究所 ) ParameciumYamaguchi Univ. 原核生物(枯草桿菌) 遺傳學(xué)研究所 熱帶爪蟾 ( 廣島大學(xué) ) 酵母 ( 大阪市立大學(xué) ) 阿拉伯芥 ( 理研 BRC ) 基因材料 ( 理研 BRC ) 水稻 ( 遺傳學(xué)研究所 ) 人類、動(dòng)物細(xì)胞 ( 理研 BRC ) 小麥 ( 京都大學(xué) ) Cord blood stem cells for research ( Tokai Univ. )

析、能量分析、胰島素鉗夾技術(shù)分析以及組織學(xué)分析。感官的表型分析包括嗅覺(jué)、聽(tīng)見(jiàn)和視覺(jué)的分析。在此基礎(chǔ)上利用MRI和OCT影響進(jìn)行更加準(zhǔn)確的綜合分析。臺(tái)灣的工作主要集中在免疫相關(guān)小鼠、老年病、神經(jīng)退行性疾病及骨科疾病的模型小鼠的分析。該平臺(tái)分兩步對(duì)模型進(jìn)行免疫學(xué)的表型分析。利用流式細(xì)胞術(shù)先對(duì)小鼠脾臟和血液中的免疫細(xì)胞進(jìn)行分類，在此基礎(chǔ)上對(duì)免疫細(xì)胞的亞型分類并進(jìn)行功能檢測(cè)。澳大利亞在ENU突變小鼠中具有多年的工作經(jīng)驗(yàn)。在小鼠基因組單核苷酸突變與小鼠表型的關(guān)系進(jìn)行了大量研究，特別是免疫系統(tǒng)的記憶性/效應(yīng)性T、B淋巴細(xì)胞的分析。會(huì)議主辦方日本也就平臺(tái)的建設(shè)與發(fā)展進(jìn)行了報(bào)告，日方的工作主要是利用對(duì)照數(shù)據(jù)對(duì)平臺(tái)進(jìn)行的表型分析數(shù)據(jù)的一致性研究及建立基于多參數(shù)的表型分析系統(tǒng)。

感想：第60屆日本實(shí)驗(yàn)動(dòng)物年會(huì)內(nèi)容涉及廣泛，僅涉及的動(dòng)物物種就包括大小鼠、雪貂、兔、烏龜、比格犬、果蠅、線蟲、mekada魚、金魚、羊、狨猴、恒河猴等多個(gè)物種，研究?jī)?nèi)容涉及了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)、保種育種、動(dòng)物基因組學(xué)、人類疾病動(dòng)物模型制作、比較醫(yī)學(xué)、人類疾病機(jī)制、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理學(xué)等各個(gè)方面。在許多熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，日本動(dòng)物學(xué)界已進(jìn)行了較深入的研究，擁有了較高水平的研究，值得我們學(xué)習(xí)與追趕。