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小鼠模型应该用于研究人类疾病吗?

时间:2019-03-07编辑:Black

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  小鼠模型应该用于研究人类疾病吗?

  小鼠是研究中用于研究人类生物学和疾病的一种常见模型,但是一项新研究质疑这是否是一种准确的方法,考虑到两种物种之间的一些明显差异 - 除了许多相似之处。

  结果发表在Nature杂志上的四篇论文中。

  通过检查涉及调节小鼠和人类基因组的遗传和生物化学程序,一组国际研究人员发现,在大多数情况下,控制基因活动的系统在小鼠和人类之间有许多相似之处。这些系统包括免疫系统,新陈代谢和应激反应,并通过进化得到保护。

  

  “我们已经知道,小鼠大多是人类的良好模型。我们发现许多过程和途径从小鼠到人类都是保守的。这使我们能够通过研究反映人类生物学的小鼠生物学方面来研究人类疾病,”Bing主要Naturestudy的联合资深作者Ren在一份声明中说。

  但是,一般来说,这些啮齿类动物和人类共享相同的基本遗传机制,但细节上存在差异。例如,对于小鼠免疫系统,某些基因活性在小鼠和人类之间不同,如先前的研究所示。随后,研究人员发现了一些在人类中缺乏对应物的小鼠中发现的基因。

   

  “这可能是因为鼠标和人类适应各自的环境,”Ren解释道。

  小鼠和人类可能共享相同蛋白质编码基因序列的70%,但实际上只占其总体基因组的1.5%,这表明两者之间存在很大的差异空间。

  两项配套研究进一步说明了完全不同,特别是涉及130万个基因组位置,称为DNase 1超敏反应,它们可识别调节DNA。通过将45种小鼠细胞和组织类型与人类进行比较,他们发现这些元素中约有35%是由小鼠和人类共享的,但是它们在不同类型的细胞中是活跃的。

  “小鼠和人类的基因组在调控中有共同的语言,但在进化中有很大的灵活性,”西雅图华盛顿大学的研究员John Stamatoyannopoulos表示。 “例如,在小鼠肝脏中活跃的元素可能会重新用于人体大脑中。”

  考虑到这些差异,科学家们可以更好地确定何时使用实验室小鼠来研究人类生物学和疾病,以及更清楚地了解一些小鼠模型的局限性。

  该研究结果由小鼠ENCODE联盟报告,并在主要的自然研究中,以及在“小鼠与人之间的监管信息保护原则”,“小鼠基因组中DNA元件的比较百科全书”和“在哺乳动物调节进化过程中保护反式作用电路。“