在寻找疾病治疗方法的过程中，仅次于人体试验品的是，嗯，真正的猪。信不信由你，它们的皮肤和心血管、消化、泌尿以及中枢神经系统都与我们非常相似。因此，在过去的几十年里，科学家们建立了用于研究骨质疏松症、心脏病、糖尿病、肾脏疾病和泌尿系统疾病的猪模型。特别是迷你猪，体重约70磅，易于使用医院扫描仪检查，并且可以接受与我们相同的 But 相同的 But 相同的手术。事实上，大多数医科学生在接触人类之前都会对麻醉后的猪进行练习。猪也适合进行行为研究，例如阿尔茨海默病的研究，这是一种致命的痴呆症，估计影响65岁以上的450万美国人。它是美国第六大死因，每年耗资1000亿美元。
去年，来自丹麦两所机构——奥尔胡斯大学和哥本哈根大学——的一个多学科科学家团队开始利用猪研究阿尔茨海默病。但不是普通的猪。研究人员创造了转基因猪——其基因组包含来自另一个物种基因的动物。在这种情况下，是人类基因。
该团队将阿尔茨海默病遗传形式的人类基因引入猪成纤维细胞，成纤维细胞是用于克隆最常用的皮肤细胞，因为它们繁殖迅速。研究人员选择了遗传形式的疾病，因为它在早期生活中就会出现，可以进行基因检测，而不是更常见的非遗传形式的阿尔茨海默病，后者在晚年出现且未与特定基因相关联。然后，他们使用一种独特的克隆技术制造了七只携带阿尔茨海默病基因的基因相同的猪。
据奥尔胡斯大学研究负责人Arne Lund Jørgensen称，猪可能像人类一样患有阿尔茨海默病。“猪模型表明，猪大脑具有产生阿尔茨海默病样病理学的代谢途径，”他说。这可能有助于更好地理解疾病机制，并使科学家更接近于更好的治疗方法，甚至难以捉摸的治愈方法。
制作转基因猪
研究人员实现了两项第一：他们的转基因猪是第一批携带人类阿尔茨海默病基因的猪，也是第一批通过一种称为手工克隆的相对较新方法生产的猪。
为了引入疾病基因，Jørgensen的团队首先从一头成年母猪身上取出成纤维细胞。然后将阿尔茨海默病基因插入成纤维细胞。一旦科学家确定阿尔茨海默病基因在细胞内活跃，他们就让它繁殖。然后，他们准备了猪卵子——最终将发育成小猪的细胞——以接受成纤维细胞的遗传物质。为此，哥本哈根大学的克隆专家兼附属教授Gábor Vajta使用了他于2001年开发的一种方法。关键在于：使用酶溶解卵子的透明带，或外膜。这使得科学家们能够轻松地用手操作卵细胞的组成部分，而不是使用微操纵器，这是传统克隆中的微小仪器[有关此过程的更多信息，请参见最后一页的“[更容易的克隆方法”]。
Vajta然后将携带阿尔茨海默病基因的成纤维细胞与卵细胞融合，卵细胞经过电化学刺激，最终发育成囊胚，即胚胎的一个阶段。该团队使用已从原始成纤维细胞繁殖而来的阿尔茨海默病成纤维细胞，产生了40到50个相同的囊胚。兽医将这些囊胚植入一头母猪体内。
受孕后，于2007年夏天诞生了七只基因相同的猪仔。三个月后，对一只猪仔进行的尸检表明，阿尔茨海默病基因在其大脑中确实是活跃的。研究人员现在将观察其余猪的衰老过程，希望能找到疾病的进展方式与人类相同。
迄今为止我们所了解的
遗传性疾病，也称为早发性阿尔茨海默病，是家族遗传的基因突变的结果。它是5%到10%病例的原因。晚发性阿尔茨海默病，在60岁以后出现，通常没有家族病史的人占其余部分。这两种形式都会导致大脑皮层神经细胞和神经连接的破坏。该病症会破坏记忆，导致混乱、迷失方向，最终死亡。尽管进行了大量研究，但对阿尔茨海默病仍然知之甚少，医生仍然缺乏能够预防其引起的脑损伤的医疗方法。
神经退行性过程始于酶将神经细胞的某个组成部分切成小块。由此产生的蛋白质，称为β-淀粉样蛋白，会在细胞之间积聚成团块。其中一些团块最终会形成大的斑块。根据纽约市西奈山医学院阿尔茨海默病研究教授Samuel Gandy的说法，神经元外的淀粉样蛋白会导致神经元内部形成所谓的神经原纤维缠结。在这里，一种称为tau蛋白的正常成分在扭曲的纤维蛋白中积聚。随着疾病的进展，脑细胞死亡，大脑本身缩小，尽管尚不清楚这两种蛋白质如何影响细胞死亡。该病症始于海马体，这是大脑中与学习和记忆有关的部分，随后扩散到大脑的其他区域。
尽管这些主要步骤已通过脑部扫描和尸检绘制出来，但科学家们需要研究疾病是如何进展的。这就是猪的作用所在。如果一切按计划进行，猪应该在两岁时表现出脑病理学的迹象，这相当于患有早发性阿尔茨海默病的人开始出现症状的年龄。
追踪疾病
阿尔茨海默病的小鼠模型从未能够模拟与疾病晚期相当的任何情况。“形成斑块的小鼠不会出现广泛的神经细胞死亡，”Gandy说。“这与人类阿尔茨海默病完全不同。”但研究小组有充分理由相信，他们在猪上的研究将比在小鼠上的研究更成功。Jørgensen说，研究表明猪的神经细胞可能拥有触发疾病所需的生化机制。科学家将使用计算机断层扫描和正电子发射断层扫描（PET）扫描仪——与用于诊断人类阿尔茨海默病的设备相同——来检测早期阶段的两种破坏性蛋白质，即β-淀粉样蛋白和tau蛋白。例如，为了找到β-淀粉样蛋白，科学家可以向血液中注入一种化学物质，该物质会附着在大脑中的蛋白质沉积物上。如果存在淀粉样蛋白团块，该物质将在那里积聚并可在PET扫描中检测到。在疾病的后期，研究人员将能够使用扫描仪追踪大脑中神经元的进行性死亡。
这项技术将使研究人员能够首次研究该疾病的长期影响。“由于克隆猪在基因上是相同的，我们预计在一个猪身上发现的病理变化也会存在于其他猪身上，”Jørgensen说。这将使研究人员能够将病理疾病发展与行为改变相关联。
研究人员将寻找的一个非常早期的行为症状是嗅觉减退。他们还将通过将猪置于一个有四个隔间的房间来测试记忆力和空间识别能力，其中一个隔间包含奖励。健康的猪会很快学会哪个隔间藏有奖励并直接找到它。然而，患有阿尔茨海默病的猪可能更难记住哪个隔间藏有奖励。
为了进一步测试记忆力，猪将被置于一个有两个玩具的房间里。第二天，其中一个玩具将被替换。健康的猪会花更多时间检查新物品，但一旦患病猪的记忆开始减退，预计它们会花相同的时间嗅闻旧玩具和新玩具。
人体试验品
如果阿尔茨海默病在猪身上的进展与人类相同，那么这些动物将为我们提供比对疾病的更好理解。转基因猪有一天也可能成为阿尔茨海默病药物的试验对象，帮助科学家为人类开发更好的治疗方法。
由于其寿命长，猪将为理解和治疗器官功能缓慢退化的疾病提供新的可能性。目前，猪基因组测序是逐实验进行的，这是一个昂贵且耗时的过程。2001年，科学家们开始测序完整的猪基因组，国际猪基因组测序联盟预计将在2010年初公布。随着人类基因组和猪基因组的完成，预计转基因猪模型将加速发展。根据Jørgensen的说法，在转基因猪和其他大型动物模型上进行的对人类疾病的药物和治疗测试，最终可能成为世界标准。
