別讓環境因素毀了你的小鼠實驗

　　小鼠模型是生物學和醫學研究中普遍使用的一個基本工具，然而小鼠實驗的結果有時候很難重復。在上周Wellcome Genome Campus舉行的一次會議上，研究者們全面探討了影響小鼠研究結果多種生物學因素。

　　我們的論文很少提及一些看似“無關緊要”的環境因素，比如小鼠的飲食、睡眠或者光照情況。實際上已經有不少研究表明這些因素能對小鼠產生顯著影響，不同的環境條件會使小鼠實驗的結果產生很大差異。

　　加州大學的Christopher Colwell就遇到了這樣的問題。他和同事用同一個轉基因小鼠系研究自閉癥，卻在同樣的行為測試中得到了不同的結果。他們最后發現問題出在小鼠的晝夜節律上。小鼠是夜行性生物，但行為測試是在白天進行的。為了增強小鼠的敏銳性，Colwell讓它們在白天處于黑暗中，而他的同事沒有這樣做。Colwell指出，無視小鼠的晝夜節律會影響許多行為實驗的結果。當然，如果我們大半夜的去考試，多半也拿不到好成績。

　　營養也能決定一項小鼠研究的成敗。很多研究者可能從不關心小鼠吃的是什么。事實上一些飼料含有干擾雌激素和內分泌的物質，會影響癌癥和一些疾病研究的結果。此外，肥胖研究中使用的高脂高糖飼料容易腐臭。這時小鼠就會停止進食并很快瘦下來，而你可能還不知道發生了什么。

　　食物還能改變小鼠的腸道微生物組。Jackson實驗室的Catherine Hagan Gillespie表示，來自不同供應商的小鼠，腸道菌的種類差異很大。她在一項還未發表的研究中發現，腸道菌組成會影響小鼠的行為測試，使其表現出不同程度的焦慮。

　　這類研究很少會評估微生物組，Hagan Gillespie說。然而小鼠微生物組對很多因素敏感，比如空氣質量、母體的壓力和免疫功能。腸道微生物組的差異會使攜帶相同遺傳突變的小鼠擁有不同的表型，Jackson實驗室的George Weinstock指出。Jackson實驗室一直致力于培育和提供研究用小鼠，他們正計劃為用戶提供特殊飼料和培養指南，以確保小鼠實驗的質量。

　　小鼠模型在醫學研究中到底好不好用，這個問題還存在一定的爭議。2013年Seok等人的研究顯示，小鼠模型的基因表達不能很好的模擬人類炎癥性疾病，比如重度燒傷、敗血癥和急性感染等。這篇文章發表之后在18個月內就被引用了四百多次，不僅在科學界中引起了很大的反響，也受到了紐約時報、CBS News等大眾媒體的廣泛關注。2014年08月日本科學家采用更恰當也更靈敏的方法，重新分析了Seok等人所用的數據集。他們在美國國家科學院院刊PNAS雜志上發表文章指出，Seok等人的分析方法并不恰當，實際上結果應該是完全相反的。

　　就在幾個月之后，斯坦福大學的研究團隊的一項研究質疑了小鼠與人類基因表達的相似性。他們在15種組織中比較了人類和小鼠的基因表達情況，包括大腦、心臟、肝臟、腎臟等等。研究人員發現，這兩個物種的基因表達差異要大于不同組織的基因表達差異。這項研究表明，人類和小鼠的基因表達存在著驚人的差異，不論是蛋白編碼基因還是非編碼基因。“我們認為人類和小鼠在遺傳學上非常類似，但它們的轉錄組差異其實很大。”

　　Nature Methods雜志也發表過一項很有意思的研究。研究人員發現了一個被人們忽視的現象，男性實驗員的出現會使小鼠和大鼠感到壓力山大，進而對研究結果產生不小的影響，而女性實驗員就不會引起這樣的問題。這項研究顯示，男性實驗員的出現會令小鼠和大鼠產生壓力應答，這種壓力相當于將它們束縛在管子里15分鐘，或者強迫它們游泳三分鐘。這些小鼠和大鼠（不論雌雄）在行為測試中對疼痛不那么敏感。研究還指出，男性實驗員對鼠類壓力水平的影響是通過氣味實現的。所有哺乳動物具有同樣的信息素，男性腋窩分泌的信息素比女性的濃度高，這些信息素告訴鼠類附近有雄性動物存在。