科学家通常在网上订购实验小鼠,但免疫学家大卫·马索普斯特(David Masopust)却费了更多周折。多年前在埃默里大学做研究时,他开车几个小时去一个谷仓亲自捕捉啮齿动物。他怀疑商业提供的实验小鼠缺少一些关键的免疫细胞,因为它们的免疫系统缺乏经验——这是在极其卫生的设施中饲养的结果。马索普斯特现在是明尼苏达大学的教授,他在十年多的时间里继续正式检验了他的怀疑,并发现这是正确的:科学界和制药界用于测试人类疾病的药物和疫苗的实验小鼠在某些方面是人类成人免疫系统的糟糕模型。
正如今年春天发表在《自然》杂志上的文章所述,马索普斯特和他的同事发现,在无菌设施中饲养的小鼠的免疫系统看起来更像人类婴儿而不是成人,这是根据存在的免疫细胞类型以及这些细胞中活跃的基因来判断的。例如,记忆 CD8
+ T 细胞作为感染的第一反应者,在成年实验小鼠中几乎检测不到,但在谷仓小鼠和宠物店小鼠中明显存在。“我们‘知道’这一点,但很高兴最终看到它得到证实,”斯坦福大学的计算系统免疫学家普尔维什·卡特里(Purvesh Khatri)说,他没有参与这项研究。
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更重要的是,当研究人员将“干净”的实验小鼠与携带细菌的“脏”宠物店小鼠放在一起饲养时,大约五分之一的实验小鼠在几个月内死于感染。然而,幸存下来的小鼠产生了更强大的免疫库,其免疫细胞的基因活性转变为类似于成年人。在后续实验中,这些小鼠抵抗细菌感染的能力与接种过病原体疫苗的小鼠一样好。
这些结果表明,让实验小鼠与来自野外或宠物店的动物共享空间,可以使研究人员更真实地了解人类成人的疾病进展和治疗反应。此外,通过表明实验小鼠未能模拟关键的免疫特征,该研究可以部分解释为什么在动物身上测试的疗法在人体试验中经常失败。“在现实世界中重要的变量在受控实验中是不存在的,”卡特里解释道。