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“野生鼠”可以帮助将动物模型的结果转化为人类的结果

摘要

‍ ‍  ‍  ‍  ‍  ‍美国国立卫生研究院的研究人员创造了小鼠群体来解决实验室小鼠的缺陷。

        研究人员利用自然微生物群和病原体来解决当前小鼠模型的缺陷。经Rosshart等人同意,美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的研究人员开发了一种新的小鼠模型,可以将小鼠研究转化为人类健康方面的进步。这个被科学家们称为“野人”的小鼠模型获得了野生小鼠的微生物和病原体,同时保留了实验室小鼠的基因,使它们更适合于研究。在两项临床前研究中,野生动物反映了人类的免疫反应,而实验室小鼠却没有做到这一点。这项研究由美国国立卫生研究院国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所(NIDDK)的科学家领导,发表在《em>Science》网络版上。

医学博士芭芭拉·莱曼说:“我们想创造一种更像你在野外能找到的老鼠的老鼠模型。他是NIDDK肝脏疾病分部免疫学科长,也是这项研究的资深作者。“我们的理论基础是,野生老鼠和人类的免疫反应和微生物群很可能以类似的方式形成——通过与现实世界中的各种微生物接触。”

        微生物群是指生活在人和动物体内或体内的数以万亿计的微小微生物,如细菌、真菌和病毒,它们在保持免疫系统健康方面发挥着至关重要的作用。与在人工环境中饲养的吱吱叫的干净实验室老鼠不同,野生老鼠与它们在外部世界遇到的微生物建立了共生关系——就像人类一样。

        Rehermann和Stephan Rosshart医学博士长期以来,他一直在寻求改善人类复杂疾病的动物模型。2017年,他们领导的研究显示,将野生老鼠的肠道微生物转移到实验室老鼠体内,帮助老鼠在一场原本致命的流感病毒感染中存活下来,并对抗结直肠癌。(请点击这里观看有关这项研究的动画视频。)

        在目前的研究中,他们将最常用的实验室小鼠胚胎移植到雌性野生小鼠体内,用于免疫系统研究,然后雌性野生小鼠产下并抚养野生动物。研究人员和他们的合作者比较了野生动物、野生老鼠和实验室老鼠的微生物群。他们发现野人获得了野生老鼠的微生物和病原体,它们的肠道、皮肤和阴道中的细菌微生物,以及真菌和病毒的数量和种类,与野生老鼠非常相似。

        研究人员将微生物群从自然界转移到实验室。“健康的微生物群不仅对免疫系统很重要,而且对消化、新陈代谢,甚至对大脑也很重要。”“野生动物模型可以帮助我们更好地理解疾病的成因,以及什么可以保护我们免受疾病的侵袭,从而使许多生物医学研究领域受益。”

        研究人员还测试了野生动物的微生物群的稳定性和恢复力,发现这种微生物群在五代之间是稳定的,并且对环境挑战具有恢复力。例如,当给小鼠服用抗生素7天后,实验室小鼠的肠道微生物群发生了变化,没有恢复,而野生动物的微生物群则完全恢复。此外,当给老鼠喂食10周高脂肪食物时,实验鼠的微生物群发生了显著变化,再也没有回到基线水平。野人的微生物群只发生了轻微的变化,在饮食结束后不久就恢复了。作者认为,如果该模型得到广泛应用,野生种的稳定性和适应性可以提高生物医学研究的有效性和重现性。

        最后,研究人员测试了野人对人类免疫反应的预测能力。为了做到这一点,他们从两项研究中得出结论:用于靶向免疫反应的药物在临床前试验中成功地治疗了实验室小鼠,但最终未能对人类产生治疗效果。在目前的研究中,研究人员用同样的药物治疗野生动物和实验室老鼠。野生动物,而不是实验室老鼠,模仿了临床试验中看到的人类反应。

        “我们总是争取缩短差距的有效方法早期实验室结果和医疗的进步人们和野生动物模型有可能做到这一点,”趋势,导演格里芬p·罗杰斯说,医学博士”,帮助预测人类的免疫反应,野生动物模型可能导致重要的发现有助于治疗和预防疾病,最终,改善人类健康。”

        该研究由NIDDK、美国国家癌症研究所、美国国家关节炎和肌肉骨骼与皮肤疾病研究所以及美国国家过敏与传染病研究所(NIAID)的校内研究项目资助。NIH的额外支持来自NIDDK通过赠款DK113136和NIAID通过赠款AI137157-01。

        这篇新闻稿描述了一项基本的研究发现。基础研究增进了我们对人类行为和生物学的理解,这是提出预防、诊断和治疗疾病的新方法的基础。科学是一个不可预测的渐进过程——每一个研究进展都建立在过去发现的基础上,而且往往是以意想不到的方式。如果没有基础研究的知识,大多数临床进展是不可能的。

引用

        Rosshart et al。野生小鼠的实验小鼠具有天然的微生物群,并能模拟人类的免疫反应。科学。 8月2日,2019年。

        来源:Nih

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