如何给老鼠注射埃博拉病毒

鼠类埃博拉告诉我们关于人类感染的启示

如果你给一只实验鼠注射鼠类埃博拉病毒,它会死亡。但死亡方式与感染人类埃博拉的患者不同。感染了埃博拉的实验鼠不会出现出血热。它们不会像人类埃博拉患者那样在血液中形成微小血栓,尽管鼠类埃博拉病毒的基因序列与人类埃博拉病毒在近19,000个基因字母中仅有13个不同。

然而,现在,一个美国生物学家团队培育出了——与大多数实验鼠不同——可以感染埃博拉的鼠类。和人类一样,新培育出的鼠类对埃博拉感染的反应并非完全相同。有些会死于内出血、脾脏肿大和肝脏损伤。有些在感染后会体重下降,但最终会康复,没有留下长期损伤。还有一些则表现出介于这两种极端情况之间的症状。

这种情况与人类的反应类似。感染埃博拉的人群中,一部分会死亡,而另一部分则会康复。华盛顿大学生物学家安吉拉·拉斯穆森(Angela Rasmussen)参与了这些鼠类的培育,她说,即使是康复的比例,在人类和这些新培育的鼠类之间也大致相同。根据疫情的不同,大约一半感染埃博拉的人会死亡。拉斯穆森培育的鼠类中,80%易感严重的埃博拉症状,其中一半以上会死于感染。

除了获得的医疗护理质量不同,尚不清楚为何有些人能够幸免。这些鼠类指向了一个可能的原因。它们在基因上是多样化的,但基因相似度更高的个体对埃博拉感染的反应也更相似。这表明受害者的DNA在身体对埃博拉的反应中起着作用。

“它们确实代表了一个与人类相似的基因多样化种群。”

事实上,拉斯穆森认为,她培育的鼠类种群中基因的差异是它们出现类似人类埃博拉症状的原因,而之前的实验鼠则不会。她告诉《流行科学》杂志:“大多数经典的实验室品系实际上只代表了整个鼠类物种潜在基因多样性的10%。”那些绝大多数同质化的实验鼠碰巧对感染埃博拉症状不敏感。而新培育的实验鼠种群,“涵盖了整个鼠类物种约90%的基因多样性。”

拉斯穆森认为,它们的基因差异也使它们更能反映人类。“它们确实代表了一个与人类相似的基因多样化种群。”

拉斯穆森和她的同事们——一个由美国各地大学和政府实验室的生物学家组成的团队——正在研究这些鼠类,以确定哪些基因与从埃博拉中康复有关,哪些与死于埃博拉有关。与此同时,研究人员正在将这些可感染埃博拉的鼠类提供给其他研究人员订购,用于他们自己的埃博拉实验。他们希望这些多样化的鼠类能让他们的同行在埃博拉研究方面更容易一些。

无法在鼠类身上进行研究,就像无法获得iPhone或Android智能手机一样。另一款手机可能也能正常工作,但你无法获得那么多应用程序。

目前,研究人员使用豚鼠、仓鼠和猴子进行埃博拉实验。埃博拉的实验性药物和疫苗在用于人体试验之前,总是必须在猴子身上进行测试,因为猴子在生物学上比其他动物更像人类。然而,在进入猴子试验之前,如果研究人员能够用鼠类替代豚鼠和仓鼠来测试埃博拉的治疗方法,那将会有所帮助。

除了埃博拉研究,实验鼠在实验中的受欢迎程度远高于仓鼠和豚鼠,这意味着科学家们对鼠类生物学的了解更多。整个鼠类基因组都已被测序。人们开发了专门针对鼠类的基因和其他生物学工具。无法在鼠类身上进行研究,就像无法获得iPhone或Android智能手机一样。另一款手机可能也能正常工作,但你无法获得那么多应用程序。

华盛顿大学的生物学家迈克尔·卡策(Michael Katze)是拉斯穆森的同事,也参与了鼠类培育团队,他表示,这些鼠类可能不会直接有助于控制目前正在西非爆发的疫情。鼠类实验主要用于早期治疗和基础科学研究,这些研究离实际应用还有很长的距离,可能需要数年才能显现效果。尽管如此,该团队希望他们的工作将有助于我们未来对埃博拉有更深入的了解。

拉斯穆森、卡策和他们的同事们于今日在《科学》杂志上发表了他们的研究成果

 

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Francie Diep 是一位居住在加利福尼亚州圣巴巴拉的科学记者。除了《Popular Science》,她的作品还发表在《Scientific American》、《Smithsonian》及其他刊物上。她对基因、细胞、机器人、档案馆以及互联网上的奇特内容着迷。

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