研究人员通过把实验鼠“弄脏”来完善它们的免疫系统
当讲到动物的免疫系统时，实验鼠的免疫系统就像超脱凡尘一样：它们有免疫系统，但是无法应...
当讲到动物的免疫系统时，实验鼠的免疫系统就像超脱凡尘一样：它们有免疫系统，但是无法应对实验室外的复杂世界。与野生的啮齿动物不同，实验鼠是在基本无菌的环境中繁殖、生长和生活的。这使得用到它们实验能更容易重复完成且可控，但这也引发了很多关注：它们真的能作为模拟人类来进行实验的动物吗？现在，在两项新的研究中，研究人员提出了一种把这些小鼠“弄脏”的方法，但有些人担心这两项研究可能会影响未来的研究情况。
“我认为这是十分重要的研究，”宾夕法尼亚大学的免疫学家John Wherry说（没有参与研究）。“它们对人们如何看待慢性感染和全球健康情况有很大的影响。”
其中一项研究发表在《自然》上，明尼苏达大学双城分校的免疫学David Masopust和他的团队着手研究，如何使实验鼠的免疫系统更接近野生的小鼠。他们从宠物商店买来了小鼠，这些小鼠生活在没有无菌处理的环境中。他们把这些小鼠和实验鼠放在一个笼子里。在把两小鼠放进笼子前，实验鼠的记忆T免疫细胞数量少，种类多，这是专门为了抵抗各种病菌。它们的“免疫曲线”与一个新生婴儿很相似，可能是因为它们很少会感染病菌。“实验鼠的存在方式十分特殊，”Masopust说。“我们不喜欢这样。”
在把两种小鼠放在一起2个月后，事情发生了巨大的变化。22%的实验室小鼠死亡了，但存活下来的小鼠的免疫系统发生了影响深远的变化。它们暴露于病原体，增加了血液中的各种免疫系统成分——特别是具有专一性的T细胞亚群，这使它们的免疫曲线更接近于成年人类。普通小鼠病原体的实验表明，实验鼠曾暴露在病毒，细菌和蠕虫寄生虫的环境中。把两种小鼠放在一起也改变了实验鼠对于新感染的反应：在和“脏鼠”（不是在无菌环境下生长的小鼠）一起生活后，实验鼠对于叫“单核细胞增生李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）”的感染的免疫反应增加了10000倍——来自宠物店的小鼠针对这种感染的反应就是这样的。
Masopust认为这项实验就能是实验鼠具有更完备的免疫系统，这样的小鼠才能更加精确地测试新药和疫苗的药效和安全性。他说，在未来的研究中，研究人员可以将实验鼠暴露在人类可能接触的病原体中，从而探索这些病原体给免疫系统带来的影响。在理想状况下，研究人员可以使用不同的病原体，来模拟世界各地的疾病情况。事实上，科学家就在试着实现这个想法。
第二项研究发表在《细胞宿主与微生物》上，圣路易斯的华盛顿大学的病毒免疫学家Skip Virgin和他的团队用疱疹和流感病毒感染实验鼠，也用来肠道蠕虫来感染它们，探索黄热病疫苗对啮齿动物的影响。“我们感兴趣的是，我们是否可以，至少在理论上，通过把实验鼠暴露在更接近现实世界的环境中，来改变并完善它们的免疫系统，使实验鼠成为更真实地模拟人类。”Virgin说。用于感染实验鼠的病原体是被精心挑选的，它们存在于世界各地。如果感染这些病菌改变了实验鼠对疫苗的反应，那么就有可能解释，为什么有些疫苗在一些地区好用，而在另一些地区没什么效果。
最初，在实验鼠和感染过病菌的实验鼠中，对于黄热病疫苗的免疫反应是差不多的。但34天后，感染过的那一组实验鼠对于疫苗的免疫反应减少了，它们血液中对抗疫苗抗原的抗体减少了。对小鼠血液中DNA的分析结果表明，在两组实验鼠中，基因表达也变得不一样了。科学家们观察到激活T细胞的遗传基础、细胞的死亡情况和对免疫信号分子的反应都改变了，表明感染常见病原体会给免疫系统带来基因层面的变化。
“Masopust表明，野外的、宠物店的和实验室中的动物状态都是很不一样的。”Virgin说，“我们发现在受控的情况下，可以通过用病菌感染实验鼠来使它们变得像野外的小鼠。”
然而，要使用这项研究的结论来使小鼠的免疫系统变得非常接近人类还有一段距离。要做到这点需要克服的一个巨大的挑战是，在完善它们的免疫系统的同时，不能让实验鼠现有的优点消失。尽管实验鼠不太完美，但是现在它们在无数的科学实验中，确实能很好地模拟人类。它们都生长在无菌环境中，都具有空白的免疫系统，这确保了所有的科学家都在使用同一个模型做研究。“若用感染来完善实验鼠免疫系统的方法奏效了，人们仍然需要十分谨慎、精确地利用感染来完善免疫系统。” Virgin说。
Wherry也持谨慎态度，他指出，除了实验重复性的问题，培育并饲养具有理想免疫曲线的小鼠是十分昂贵、非常耗时的。他说：“我觉得这个方法可能在一些特定领域有用。很难把它变得具有系统性，并推广至全球。”尽管困难重重，Wherry说，他可以想象，在未来科学家们能够有许多种类的小鼠，反应了世界不同地区人们不同的免疫系统特征。
“这就是我们的梦想。”Virgin说。(译言网 译者： FreemanZ 原作者：David Shultz)