探祕武漢大學模式動物研究所,這裡曾是抗擊非典戰場之一

楚天都市報記者 柯稱 黃士峰 見習記者 李碗容 通訊員 黃珍 吳江龍

探秘武汉大学模式动物研究所,这里曾是抗击非典战场之一

研究所科研樓

上週,國際權威期刊《自然》刊發專題文章,介紹了武漢大學模式動物研究所。

模式動物,是科學家為揭示具有普遍規律的生命現象而選定的生物物種,如無特定病原體的果蠅、雞、鴨、兔、猴等等。“小白鼠”就是最廣為人知的模式動物。模式動物是病理研究、新藥研發及治療方法驗證的基礎,對人類醫療發展至關重要。然而,模式動物市場和高端技術,目前仍被少數歐美國家壟斷,我國亟需實現“彎道超車”。

那麼,《自然》為什麼會關注武漢這家研究所?楚天都市報記者走進武漢大學,進行了探訪。

猴子房間裡有玩具有電視

在武漢大學中南醫院的最深處,一個有保安嚴格把守的小院,就是武大模式動物研究所所在地,這裡還有另外兩塊牌子:武漢大學動物實驗中心和武漢大學ABSL-Ⅲ實驗室(下文簡稱A3實驗室)。

在三號樓的大門處,門檻上設置了半米多高的金屬擋板,防止院子裡野生小動物意外進入實驗動物樓。記者跨步進門後,按要求穿上白大褂,戴上一次性帽子、口罩、橡膠手套,並進行了消毒。工作人員還不忘提醒戴上防護面罩,“猴子見到陌生人可能會有攻擊性。”

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記者探訪猴類實驗室

猴類飼養室裡,每間房有上下兩排十餘個大金屬籠子,猴子們住的都是一個多立方米的“單間”,每間“房”都有飲水裝置,還有一面鏡子和一個小玩具球。飼養室牆上的電視正播放著低齡段動畫片。見到有陌生人進入,不少猴子注意力從電視上移開,扒在門上好奇地張望。

研究所為動物們配備了專門的飼養員和獸醫,每天會嚴格測量並記錄每間房的溫度和溼度,每隻動物的健康情況。飼養員告訴記者,給猴子看電視、玩玩具可以降低它們枯燥的感受,緩解焦躁。房間裡的門打開後,是一個半戶外的大籠子,這是它們的陽光房。天氣好時讓它們曬曬太陽也是研究所提供的一項動物福利。

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科研人員觀察白鼠(資料圖)

據介紹,研究所動物管理平臺集動物飼養、檢測、供應、實驗技能培訓等多功能於一體,目前其主要飼養有大小鼠、豚鼠、家兔、犬、豬和猴等實驗動物品類。其中,食蟹猴目前有102只,它們中的大多數在實驗完成後可以回到飼養基地“安享晚年”。

近10年來,研究所為武漢大學各單位提供了100多萬隻實驗動物,為全國1000多個實驗室提供了2萬多次模式動物的服務。同時作為湖北省最大的實驗動物從業人員培訓基地,還培訓了上萬名動物實驗人員。

動物做手術標準和人一樣

在猴類飼養區的走廊牆壁上,有一個具有消毒功能的傳廊,傳廊另一端是手術室的準備間。

記者再次更衣消毒後進入了手術室。當時正進行著一場靜脈搭橋實驗,3名研究人員已經在實驗兔身上忙了一個多小時。記者注意到,雖然動物體型較小,但它們躺的手術床和人用的尺寸一樣大。研究人員介紹,為了通過實驗累積臨床經驗,這裡的兩間手術室的設施設備和醫院裡完全一樣,給動物做手術的標準和流程跟人的也基本一致。

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正在進行的動物手術實驗

在二樓的小動物飼養區,由於要保證不將病毒和細菌帶入模式動物的生存環境,記者只能通過窗口和監控畫面一探究竟。工作人員表示,模式動物要保證基因純正且健康,通俗地講,就是隻能讓他們通過基因敲除、基因編輯等科學手段,患上我們需要研究的疾病或是具有特定的病理特徵。

據瞭解,研究所的動物模型研發平臺目前已建立40餘種穩定可靠的人類疾病動物模型,如腦卒中、心肌缺血再灌注損傷、心肌肥厚、心臟移植、肝臟移植、腫瘤、糖尿病、動脈瘤、非酒精性脂肪肝、動脈粥樣硬化、肺損傷、肝臟再生、肝臟缺血再灌注損傷、腎臟缺血再灌注損傷等類別的模型。

記者還參觀了研究所繫統生物學、基因編輯研發、動物模型研發、病理學、細胞生物學、分子生物學、生物試劑研發、生物技術創新、藥物與生物材料研發等實驗室或研究平臺,各個平臺的研究工作幾乎都與模式動物息息相關。

曾是抗擊非典主戰場之一

整個研究所裡,最神秘的地方是位於動物實驗樓的頂樓的A3實驗室。這裡是從事感染性疾病研究的重要實驗平臺,室內是負壓環境,確保危險的病毒“跑不出來”。在指揮室裡,一排排的指示燈都是綠色狀態,說明室內環境一切正常。

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專家介紹A3實驗室

16年前,這裡卻不是如此平靜的氛圍——2003年10月,我國科學家正爭分奪秒地展開SARS疫苗研製實驗,他們發現缺少足夠大的生物安全防護三級動物實驗室,疫苗研製進度嚴重受阻,便將目光鎖定了剛剛建成不久的A3實驗室。來自四川的18只恆河猴秘密運抵實驗室,武漢大學醫學院各部門抽選的23名專家和骨幹住進了隔離區。

探秘武汉大学模式动物研究所,这里曾是抗击非典战场之一

進入A3實驗室要全副武裝(資料圖)

實驗人員按低、中、高三種劑量,給猴子注射了SARS疫苗,並給它們注射SARS病毒。11月,我國“人用SARS病毒滅活疫苗”動物實驗在這裡取得成功。此後,這裡還完成了抗SARS病毒多肽藥物的動物實驗,又有20只猴子獻身。

在研究所的大院裡,有一塊“慰靈碑”已經靜靜聳立15年,記錄下那場沒有硝煙的戰爭。石碑正面刻著“獻給為人類健康而獻身的實驗動物”,背面碑文還註明“特別是為抗SARS疫苗和藥物研究獻身的38只恆河猴”等字樣。

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研究所裡的“慰靈碑”

如今的A3實驗室,比當年更加先進,可以同時完成60只猴子的實驗——實驗室在2015年進行了翻修和升級改造,目前正在等待重新審批的最後流程。

對話武大基礎醫學院院長、模式動物研究所所長李紅良——

模式動物對人類健康做出巨大貢獻

他是醫生,是老師,是高產的科學家,也是科研機構的管理者。日前,記者專訪了武漢大學基礎醫學院院長、武漢大學模式動物研究所所長、“長江學者”特聘教授李紅良,暢談我國模式動物的研究及產業發展。

探秘武汉大学模式动物研究所,这里曾是抗击非典战场之一

李紅良教授

記者:為什麼要研究模式動物?

李紅良:新型治療方案和新藥要走向臨床,必須先在模式動物上驗證安全性和有效性。如果沒有模式動物,新藥研發就是空中樓閣。比如我的科研團隊,在肝臟和心血管代謝相關重大疾病方面,提出了基本發病機制的新概念,探索了新的靶點,開發了治療這些疾病的有效先導化合物,並正在此基礎上研發新藥。這些,都需要用到模式動物。

記者:開展動物實驗難免遇到爭議吧?

李紅良:模式動物對人類健康做出了巨大的貢獻,因此我們在工作中常懷感恩的心,每年都會在“慰靈碑”舉行悼念活動。我們一直堅持“3R”原則,既儘可能減少使用的動物;儘可能使用代替方法;儘可能優化動物福利。研究所已經連續四次通過國際AAALAC組織認證,還建立了“實驗動物管理與使用委員會”對每項需要進行動物實驗的項目進行全面的倫理審查。

記者:研究所目前發展如何?

李紅良:在武漢大學及附屬醫院的支持下,研究所已成為國內模式動物研發的重要陣地,已擁有基因工程大、小鼠品系超過3000個,標準化疾病動物模型40餘種,申請國內外發明專利160餘項,獲得授權近60項。我們的研究條件和團隊實力,也達到國際先進水平。但國內模式動物研究起步較晚,高端模式動物更是長期被髮達國家“卡脖子”,我們要做的工作還有很多。


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