Home技術服務電子報(電子報)2023.01. 老化實驗動物模式

老化實驗動物模式

小鼠是研究老化遺傳理想哺乳動物模型,世代間隔短,環境容易控制,得以確認影響壽命及老化相關疾病的基因。迄今為止,近親小鼠已成為研究老化和老化相關的疾病最廣泛使用的品系。利用近親繁殖方法子代間可以增加遺傳的相似性,相同遺傳的品系,有助於了解環境和治療的效果。儘管近親品系在老化研究上,已經大量使用,但這些被使用品系產生病理範圍有限。例如C57BL/6小鼠佔已發表研究的70%,出現高比率lymphoma及代謝失調增加。在單一品系使用上,無論結果如何適當都還是有爭議的,尤其是近親品系像C57BL/6早期會出現視覺障礙或聽覺喪失,這會影響健康評估。所以單一近親品系不能代表一個品種,因此就算近親品系遺傳一致也不太能代表人的族群。

Jackson Lab針對小鼠表型提出一項研究計畫,針對31不同遺傳近交小鼠品系的生理學和壽命進行了深入研究(http://phenome.jax.org/)2001年推出小鼠表型數據庫(MPD)。這數據庫將定量表型、基因表達和基因型數據整合到一個通用的框架,以方便查詢和分析。具有超過3500個表型與人類健康相關的測量或特徵,包括癌症,衰老,心血管疾病,肥胖、傳染病感受性,血液疾病,神經感覺疾病,藥物成癮性和毒性,MPD對於老化生物學研究及與人類疾病的關係為重要資源。

老化研究上,一般也使用遠親和F1小鼠,兩者使用出於相同的原因:雜種優勢、壽命長、抗病能力強、性成熟早、生產頻繁、生長迅速及胎仔數多。但是,與F1雜種不同,遠交小鼠在遺傳上的不確定,這帶來了好處,因為它們可以被視為更能代表人的族群。熱量和甲硫胺酸限制,頻繁使用在延長老鼠的壽命上。BALB/cJxC57BL/6J 雜交F1小鼠,甲硫胺酸限制已被證明可延長最大壽命如同降低血清中胰島素生長因子(IGF-1)、胰島素、葡萄糖和甲狀腺素的影響。而40%熱量限制與任食對照組比,B6D2 F1公鼠壽命亦可延長20%壽命,這個影響包括母鼠、其他F1及遠親品系。

有些研究報告指出,實驗鼠在任食實驗條件下,小鼠的進食量比野生小鼠高出約20%,這表示牠們在代謝上偏肥胖。因此,壽命延長對這些肥胖的熱量限制小鼠可能只是由於食物攝入量減少至正常水平。儘管如此,熱量限制確實也延長了野生小鼠的壽命,這樣的結果確實與熱量限制的文獻某些方面一致。Harper在2006年使用過野生小鼠,自Harper等以來幾乎沒有研究,這很可能是由於捕獲野生小鼠的不易造成的。但是,還應該考慮小鼠的遺傳異質模型及其在老化研究中的效用。遺傳異質小鼠模型提供研究老化模型具有許多優點,但很少使用,這些小鼠是4-8個不同祖父母系的後代。在這個雜交中,每隻小鼠在基因上都是獨特,基本上可以快速產生相似的遺傳結構複製族群,低成本。一種由四種近交系(BALB / c,C57BL / 6,C3H和DBA2)稱為HET3小鼠,熱量限制確實可以延長HET3小鼠的壽命。

小鼠已成為最受歡迎的哺乳動物模型。小鼠具有眾多原因之一是它們與人類的遺傳親近性,通過基因方式操縱其基因組的可能性以及許多工具,突變體和近交系的可用性。同樣在老化領域,小鼠已經成為非常強和可靠的研究工具。由於實驗小鼠的預期壽命只有幾年,因此可以通過在相對較短的時間中檢查它們對壽命和老化參數的影響,來測試影響衰老化的遺傳學方法和其他策略。此外,對具有延長壽命的小鼠以及表現出過早衰老跡象的小鼠,進行的實驗,為推動衰老的基本過程提供了新穎的見解。最後,小鼠的熱量限制和藥理抗老化治療的研究結果與人類高度相關。這些研究對老化過程產生了新穎的見解。可作為測試老化影響措施(例如熱量限制)的模型的價值,並嚴格說明了壽命延長或縮短的小鼠應變作為老化模型。


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