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 來源: 日期:2024.06.25 

混亂的圈養食蟹(xiè)猴遺傳(chuán)組成

混亂的圈養食蟹猴遺傳組成.jpg

雖然小鼠是基礎研究中最常用的實驗動物,但其通常隻能反映人類疾病發生的特定過程,而無(wú)法模擬人類疾病(bìng)發生的全(quán)部生理(lǐ)和病理變化。而非人(rén)類靈長類動物不僅在基礎研究中發揮著重要作用,在轉化(huà)研(yán)究尤其是在生(shēng)物製劑的毒理學研究中,通(tōng)常是唯一能夠對新型生物治療藥物產生藥理反應的實驗動物物種。因此,一(yī)些關鍵的人類藥(yào)物安全性相關評估數據多是從非(fēi)人靈長類毒理學模型研究中獲得的。

出於對使用非人靈長(zhǎng)類更(gèng)為(wéi)嚴格的動物實(shí)驗(yàn)倫理和經濟成(chéng)本的考量,相(xiàng)關研究通常都追求使用最低限度的猴子數量。而在樣本量較少的情況下,為了減少組內個體間差異,選擇年齡、體重和遺傳背景一致的動物就顯得尤為重要。這其中年齡和體重(chóng)一致很容易(yì)做到,但遺傳背景的一致性卻很難做到,以致常被有意或無意地忽略掉。

與人類相(xiàng)似,遺傳變異也是(shì)同一物(wù)種內或不(bú)同物(wù)種(zhǒng)之間藥物(wù)反應差異(yì)的基(jī)礎。如環氧合酶(méi)-2的抑製劑“塞來昔布”在使用(yòng)比格犬開展藥物代(dài)謝實(shí)驗時,因不同犬隻攜帶不同的細胞色素P450,而導(dǎo)致實驗組產生了顯著的代謝差異(yì)。又如(rú)包括Brown Norway和Wistar-Kyoto在(zài)內的一些品係的大鼠因缺失UDP葡萄糖醛酸(suān)轉移酶2b(Ugt2b)基因而導致其無法代謝苯甲酸鹽,因此無法被用在存在苯甲酸鹽代謝產物(wù)的藥物臨床前實驗中。

由此可見,遺傳背景(jǐng)的差異(yì)對(duì)實驗結果的影響是巨大的。經過多年的研究,遺傳背景一致的齧齒類實驗動物已經成為廣泛共識並普遍應用(yòng),然而我們對非人靈長類(lèi)實驗動物的遺傳組成卻並不(bú)清楚。以藥物研發臨床(chuáng)前試驗使用數量最多的非人靈長類實驗動(dòng)物食蟹猴(hóu)為例。該物(wù)種(zhǒng)包括9個亞種,自然分布於整個東南(nán)亞。少量食蟹猴在17世紀被歐洲(zhōu)殖民者帶到了毛裏求斯,並在當地建立了棲息地。由於(yú)東南(nán)亞多為島嶼國家,因此為不同棲息地食蟹猴種(zhǒng)群間的獨立進化提供了條件,導致不同地區不同來源的亞種(zhǒng)間存(cún)在著廣泛的遺傳差異,這種差異甚至體現在了外觀上,出現了體長(zhǎng)、尾長和毛色上的(de)不同。不僅如此,在泰國北部的食(shí)蟹猴和(hé)恒河猴(hóu)的棲息地(dì)交叉處,還存在著因二者(zhě)間雜交而出現的遺傳(chuán)汙染問題。

雖然食蟹猴並非中(zhōng)國的本土物種,但自上個世紀90年代起,中(zhōng)國就已成為了實驗(yàn)用食蟹(xiè)猴的最大生產和出口國,2020年前,我國每年生產和出口食蟹猴的(de)數量占全球使用食蟹猴總數的60%以上。從來源上看,上個世(shì)紀80年代末中國開始繁殖食蟹猴時,主要是從馬來(lái)西亞、印度尼西亞和菲律賓引入的食蟹猴,而2000年後則主(zhǔ)要從柬(jiǎn)埔(pǔ)寨和越南引入。然而,中(zhōng)國(guó)的各大食蟹猴養殖企業在開展食蟹猴繁育工作時卻並沒有將其來源地或遺傳組成納(nà)入考量。

在2017年一篇通過對DNA進行基因分型來(lái)分析中國10個不同食蟹(xiè)猴繁殖場(chǎng)來源的400隻食蟹猴的來源和遺(yí)傳(chuán)組成的研究中,顯示所有被調查種群均表現出高水平的遺(yí)傳異質性。其中最值得注意的是,這些(xiē)樣本(běn)中含有恒(héng)河猴基因(yīn)比例的平均值約為17%,其中最低為5.4%,最高為47.8%,其中三隻食蟹(xiè)猴基因中包含超過45%的恒河猴基因比(bǐ)例,這一數值已經非常接近雜交一代理論(lùn)上50%的比(bǐ)例。而在(zài)野外(wài)食蟹猴群體中,雖然也存在與恒河猴雜交並導致了恒(héng)河猴基因組的引入的(de)情況,但經過(guò)多個世代的自然回交稀釋,其食蟹猴中所含(hán)恒河猴(hóu)基因組的比例已經不到0.1%。圈養食蟹(xiè)猴(hóu)和野生(shēng)食蟹猴之間迥異的恒河猴基因比例,說明來自中國企(qǐ)業的食蟹猴的一些(xiē)雜(zá)交可能是近期發(fā)生的,並且在相應的食(shí)蟹猴種群(qún)內進行了回交。

那麽這種遺傳組成上的差異(yì)是否確實對實(shí)驗結果(guǒ)帶(dài)來了影(yǐng)響呢?上文提到的文章中同時跟蹤了所調(diào)研種群的瘧(nuè)原蟲感染情況。由於食蟹猴和恒河猴之間的遺傳差異會(huì)導致它們對某些瘧疾寄生蟲的易感性存在差異,如食蟹猴對諾氏瘧原蟲(P. knowlesi)通常(cháng)表現為(wéi)輕微、慢性且非致命的感染,而在實驗性誘導感染諾(nuò)氏瘧(nuè)原蟲的恒(héng)河猴則表現更(gèng)為嚴重且致命。此外,食蟹猴瘧原蟲(P. cynomolgi)感(gǎn)染在恒河猴中(zhōng)的(de)嚴重(chóng)程度相對諾氏瘧原蟲更高。通過分析(xī)調研種群的(de)瘧原蟲感染情況,研究人(rén)員發現(xiàn)食蟹猴中(zhōng)恒河猴基(jī)因比例與食蟹猴瘧原蟲感染(rǎn)發生率之間存(cún)在強正相關,即含(hán)恒(héng)河猴基因比例越高的食蟹猴,其食(shí)蟹猴瘧原蟲感染(rǎn)率也越高。

除此之外,不(bú)同地理來源的食蟹猴在血液生理生化指(zhǐ)標(biāo)上(shàng)也存在著差異。如與毛裏求(qiú)斯起源的食蟹猴相比,柬埔寨(zhài)、中國和/或越南起源的(de)食蟹猴紅(hóng)細胞計數偏低,而絕對網織紅細胞計數、平均紅細胞體積(MCV)、平均紅細胞血紅蛋白含量(MCH)和平均紅細胞血紅蛋(dàn)白濃(nóng)度(MCHC)則偏高(gāo)。與毛裏求斯、中國(guó)或柬埔寨起源(yuán)的食蟹猴相比,越南起源的食蟹猴(hóu)在凝血酶原時間(PT)上顯著縮短,穀氨酸脫氫酶(GLDH)活性較低。另,不同地理起(qǐ)源的食蟹(xiè)猴攜帶著不同的主要組織相容性複合體,顯然會導(dǎo)致免疫功能上的(de)差異。

上述例子說明了遺傳組成上的不同會對會食蟹猴的生物功能產生廣泛影響。然而,雖然已經有了多種先進且應用廣泛的遺傳檢測和追蹤技術,但這些(xiē)技術在(zài)實驗猴(hóu)種群上的應用仍(réng)然(rán)少之又少,而關於實驗猴種(zhǒng)群在遺傳組成上的差異仍然是一(yī)個有待揭開的盲盒(hé)。

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