種豬1339號(hào)通過基因工程處理患上糖尿病；其位于德國慕尼黑MIDY-PIG生物樣本庫的身體組織現(xiàn)在可供研究人員免費(fèi)獲取。

圖片來源：Roel Fleuren

　　首先取出的是一個(gè)腎臟：在洗凈血液后，它原來的暗紅色變?yōu)槊谆疑?。緊接著，糾纏在內(nèi)部臟腑中很難取出的胰臟被迅速送到干冰中儲(chǔ)藏。速度至關(guān)重要，因?yàn)樯Y(jié)束后，身體器官會(huì)迅速衰退，且尸體解剖過程中的每個(gè)細(xì)節(jié)也極為重要。

　　這些珍貴的器官來自于種豬1339號(hào)，它曾在德國一所大學(xué)的農(nóng)場中度過3年半的正常生活，盡管它出生時(shí)便患有糖尿病。今年3月初，這頭豬被宰殺，其身體各部分被用于科學(xué)研究，這是日益增多的讓研究用的每個(gè)動(dòng)物科學(xué)利益最大化的案例之一。

　　來自這頭體重達(dá)226公斤的種豬的數(shù)千件微小的組織和液體樣本現(xiàn)存放在德國慕尼黑MIDY-PIG生物樣本庫——全球首個(gè)儲(chǔ)藏著來自于大型、經(jīng)基因工程處理的非人類動(dòng)物的系統(tǒng)貯藏室。

　　這個(gè)生物樣本庫是慕尼黑路德維希馬克西米利安大學(xué)（LMU）的一部分，用于存放取自不同年齡段豬的全身器官組織。其設(shè)計(jì)目的是為了幫助研究人員發(fā)現(xiàn)糖尿病長期并發(fā)癥中涉及到的分子與機(jī)制，包括小血管和神經(jīng)異變、心臟與腎臟疾病以及失明等。這些疾病在人類一生中均有可能發(fā)生，但相關(guān)了解卻甚少。

　　“人類與豬的相似程度比我們想象的更大，因此這些資源的價(jià)值將極為珍貴。”英國牛津大學(xué)糖尿病研究人員Patrik Rorsman說。全世界任何地方的研究人員都可以免費(fèi)獲取這些研究樣本，僅須支付郵資。

　　由于減少科研使用動(dòng)物數(shù)量的壓力日益增大，生物樣本庫成為一個(gè)吸引人的方法，因?yàn)樗鼈兛梢宰屟芯繄F(tuán)隊(duì)研究同一只動(dòng)物的不同器官以及疾病的不同方面。“生物樣本庫意味著，這只動(dòng)物的任何一個(gè)部分都沒有浪費(fèi)。” LMU建設(shè)該生物樣本庫的遺傳學(xué)家與高級(jí)獸醫(yī)Eckhard Wolf說。

　　目前，世界上建立的動(dòng)物生物樣本庫寥寥無幾，其中多數(shù)為老鼠樣本庫。豬的養(yǎng)殖雖然成本高，但是價(jià)值也更大，因?yàn)樗鼈凅w形較大，并且在生理機(jī)能與新陳代謝方面與人類更相似。

　　為了建立這個(gè)豬生物樣本庫，科學(xué)家利用基因工程技術(shù)和克隆技術(shù)制造了MIDY基因損壞的豬，這意味著它們需要每天注射胰島素。然后，這些豬與健康豬被放在一起飼養(yǎng)，二代豬幼崽中平均一半患有糖尿病，而其余的一半則是健康豬，因此可以用于對照實(shí)驗(yàn)。

　　種豬1339號(hào)是該生物樣本庫的第12個(gè)樣本動(dòng)物，當(dāng)?shù)诌_(dá)位于樹木茂盛的慕尼黑市郊擁有101年歷史的獸醫(yī)學(xué)院寬敞的解剖室時(shí)，它已經(jīng)被施了麻藥。等待它的是一個(gè)由25名獸醫(yī)和技術(shù)人員組成的團(tuán)隊(duì)，他們穿著長袍，戴著面罩，在并排放著的解剖桌前嚴(yán)陣以待。

　　一臺(tái)提升機(jī)拉起這頭豬的后腿，病理學(xué)家給其體內(nèi)注射致死麻藥。接下來，該團(tuán)隊(duì)以敏捷、精準(zhǔn)的編排，用小刀、剁刀、錘子、鉗子等工具開始工作。他們拿走器官、肌肉、神經(jīng)以及其他組織，隨即把摘出的組織遞送到旁邊的桌子上，在那里等候的解剖人員開始其復(fù)雜的樣本制作程序，他們嚴(yán)格遵循多達(dá)80頁的操作準(zhǔn)則。“我們不希望在完成了一項(xiàng)極其復(fù)雜的樣本制作后才發(fā)現(xiàn)，先前忘了給肝臟稱重。”LMU一位首席病理學(xué)家Andreas Blutke說。在此過程中，剁、劈、砍、刺發(fā)出的聲音極大；但工作人員的專注讓這種背景噪音變成了無聲的低語。整個(gè)過程僅花費(fèi)了2小時(shí)15分鐘。

　　由于任何一個(gè)組織細(xì)胞的大小、形狀及排序都不相同，且排列并不均衡，該團(tuán)隊(duì)利用不同的方法制成大量的樣本，以確保整個(gè)器官得到充分代表。這一系統(tǒng)非常復(fù)雜，研究人員對其確切的細(xì)胞種類進(jìn)行了三維解剖性重建。

　　至關(guān)重要的是，研究人員分解了每個(gè)樣本，并對不同的部分采用了不同的保存方式，使每個(gè)部分都可以以最優(yōu)方式被用于結(jié)構(gòu)或分子分析。這可以讓兩種分析均采用同一個(gè)樣本完成。“我想這是唯一一種用同一個(gè)樣本既可以作分子表達(dá)研究，同時(shí)又可以作細(xì)胞解剖學(xué)研究的服務(wù)。”Wolf說。

　　Rorsman一聽說這個(gè)生物樣本庫，立刻就看到了它的益處。他推測，糖尿病長期并發(fā)癥是由若干種不同組織細(xì)胞中的特殊分子的變異導(dǎo)致的，他表示，生物樣本庫的材料將可以讓他確定自己的研究是否在正途上。其他的科學(xué)家則希望了解豬糖尿病與人類疾病的相似程度。

　　但該生物樣本庫的最終價(jià)值仍取決于其未來的利用程度，這一點(diǎn)并沒有保障。例如，盡管已經(jīng)收集了來自940只小鼠的42種組織，英國劍橋圣格研究院的小鼠生物樣本庫到目前為止，僅收到50人左右的材料研究申請。“目前對生物樣本庫價(jià)值的認(rèn)識(shí)仍然存在缺陷。”負(fù)責(zé)圣格研究院小鼠解剖項(xiàng)目的Jacqui White說。

　　Wolf正在計(jì)劃把他的生物樣本庫擴(kuò)展到其他的豬基因模型方面。下一步，他們可能會(huì)通過基因工程技術(shù)制造杜氏肌營養(yǎng)不良的豬。一只被植入克隆轉(zhuǎn)基因胚胎的母豬現(xiàn)在已經(jīng)懷孕了。（魯捷）