是什么让我对猴子肃然起敬?
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阅读用时:全文共4小节,约4100字,约7分钟
关键词:猴子、溶瘤病毒、艾滋病、阿尔兹海默症
一提到猴子,大家会想到什么?孙悟空?金刚?猴赛雷?
其实,猴子种类繁多,它们属于灵长目,又分为原猴亚目和猿猴亚目,而我们通常所说的猴,其实就是猿猴亚目猴科的猕猴(我们敬爱的大师兄就是猕猴)。
原猴亚目(Strepsirrhini)是低等的灵长类,和猿猴亚目的主要区别是颜面通常较长而似狐,夜行性成员较多,常有较大的眼睛,耳能转向,趾端有爪,5趾只能同时伸屈,不能单独活动,脑量相对较小。
猿猴亚目(Anthropoidea)是高等的灵长类,包括各种猴、猿和人类,其智力发达,指尖具指甲,多白天活动,颜面多少似人。
猕猴,尤其是恒河猴、食蟹猴和非洲青猴,被广泛用于动物实验。因为它们易于管理,还有它们的生殖周期相对于猿也较短,另外它们的心理和物理反应比较接近人类。
据悉,全球实验室猴子市场每年的贸易额竟超过2.5亿英镑(约合3.9亿美元)。尽管只占了目前医学研究实验动物的0.5%,但是猴子们却是人类寻找治愈癌症、AIDS、阿尔兹海默综合症、帕金斯综合症、糖尿病以及其他给人类带来痛苦和死亡的疾病之关键。甚至,在太空,也能看到它们的身影!
下面,我们就来看看猴子们的“丰功伟业”!
另辟蹊径:以毒攻毒克癌症
所谓是药三分毒,为了验证抗癌药物和疗法的疗效和安全性,所有治疗方法和药物在进入人体之前,都必须经过动物试验进行安全性评定,而猴子就是这最后一关。如果无法通过猴子的测试,任何药物都无法进入人体测试,可谓一“猴”当关,万“药”莫开。为了人类抗癌事业的成功,猴子们前赴后继,以身试药。
这些药之中甚至还有“毒药”——溶瘤病毒,这是来自杜克大学的科学家Matthias Gromeier治疗神经胶质瘤的新疗法。神经胶质瘤是最常见脑瘤,也是最恶性的肿瘤之一。目前的抗癌药物对脑瘤普遍效果不好,一个重要的原因就是绝大多数药物通过不了“血脑屏障”。
血脑屏障是大脑的防火墙,它的主要功能是防止血液中乱七八糟的物质进入大脑,保证大脑处在安全的微环境中。因为多数药物无法通过血脑屏障,科学家们只能另辟蹊径。
于是Matthias Gromeier决定用溶瘤病毒以毒攻毒,用最凶狠的病毒去攻击最恶性的肿瘤!
溶瘤病毒是指一大类能选择性裂解癌细胞的病毒,它一方面能直接感染并杀死癌细胞,另一方面还能激发免疫反应,吸引更多免疫细胞来继续杀死残余癌细胞。
Gromeier选择了脊髓灰质炎病毒攻击脑瘤,因为该病毒天生喜欢感染中枢神经细胞。他敲掉了脊髓灰质炎病毒中控制病毒复制的基因,使病毒失活,又在这个安全的病毒里面插入了一个“鼻病毒”的基因元件。
“鼻病毒”是造成一般感冒的最常见病毒,危险性小,它的这个元件在癌细胞里面活性很高,但在正常细胞却活性很低。所以引入到失活的脊髓灰质炎病毒后,就做出了一个不影响正常细胞,只喜欢在癌细胞里繁殖,并杀死肿瘤细胞的“杂交溶瘤病毒”。
“猴体实验”成为研究病毒如何通过大脑并进入癌细胞的关键。为了证明该疗法安全有效,Gromeier教授又做了长达7年的动物安全试验!
在经过猴子的检验后,证明这个病毒是安全有效的。2011年,FDA批准这个病毒疗法进行脑瘤病人体内测试;据15年的报道,第一位接收这种疗法的病人已经活了超过3年,而且体内的癌细胞已经完全消失。
2015年,FDA批准安进的溶瘤病毒疗法(T-VEC)上市,用于治疗晚期黑色素瘤。如果说CAR-T让整个血液癌症领域为之欢呼,那杂交溶瘤病毒可能会让实体瘤领域为之疯狂。但是大家在欢呼喝彩的同时,也不要忘了猴子们的付出。
治疗艾滋,漫漫长路作先锋
科学家们一直在寻找疫苗来阻止HIV病毒感染以及治疗AIDS的方法。20多年前,科学家们成功把AIDS变成一种可控的慢性疾病。而猴子在HIV的研究中发挥着关键作用,它们独特的生物学特征和寿命对动辄需要数年的HIV研究来说至关重要。它帮助科学家理解HIV的感染途径、寻找潜在疫苗,甚至治愈HIV。
前一阵儿“艾滋病疫苗研制成功,强生集团宣布志愿者100%产生抗体”之类的新闻刷爆朋友圈,似乎困扰人类几十年的医学难题就此破解……其实,这仅仅是一个疫苗临床研究的初步试验结果,有抗体也不等于能预防。抗体分为中和抗体和标志性抗体。中和抗体具有抗击病毒入侵的能力,具有保护作用;而标志性抗体则仅仅是病毒感染的标志,只具有诊断价值,不具备保护意义。
另外,媒体还公布了一部分“吸睛”的数据:受试者单次暴露于HIV下感染风险减少了94%,并且有66%的受试者在6次暴露于HIV之下仍然得到了有效的保护,没有被HIV感染。但这部分数据并非人体临床试验获得,而是来自于猴子的‘临床前’研究结果,而实验中使用的也不是HIV,而是SHIV。SHIV是一种猴免疫缺陷病毒(SIV)与人免疫缺陷病毒(HIV)的重组病毒。能避免SIV感染并不一定能免遭HIV感染;猴子能避免感染也并不预示着人类就可以避免感染。
其实早在2016年,科学家们就发表了关于阻止HIV母婴传播的研究结果。研究中,处于婴儿期的猴子被感染了SHIV病毒,随后这些被感染的猴子被注射人类抗体来阻止感染;在经过了6个月的观察期后,在所有猴子的血液或组织中都未检测到病毒。这项研究在Nature Medicine杂志发表,表明给暴露在SHIV的婴猴进行抗体给药能够成功清除病毒,这是艾滋病治疗的重大进展。
虽说近年来HIV的研究取得了巨大突破,但是从猴子到人体的测试之路依旧漫长,HIV疫苗的研发之路依旧漫长,猴子依旧得肩负起抗毒先锋的任务。
猩球崛起 :阿尔茨海默病的治疗从科幻走向现实
在科幻片《猩球崛起》里,科学家利用猩猩研究阿尔茨海默病药物,最终研制出可修复大脑神经细胞,甚至提升智商的药物ALZ112,最终诞生了高智商的凯撒。虽然是科幻片,但是利用猴子研究大脑是实实在在发生在现实中的事。
大脑如何运行?这个问题想必是无数科学家终其一生都在解决的问题。2005年,瑞士洛桑理工学院的科学家亨利•马卡兰提出蓝脑计划,希望在2015年制造出“人造大脑”,以达到治疗阿尔茨海默氏症和帕金森氏症的目的。
2013年,美国启动“脑计划”旨在探索人类大脑工作机制、绘制脑活动全图,并最终开发出针对大脑疾病的疗法。同年,欧盟启动“人脑工程计划”,为基于信息通信技术的新型脑研究模式奠定基础,加速脑科学研究成果转化。科学家们正在努力绘制大脑内数以亿计的神经细胞活动图谱,而神经细胞则通过传递信号使人类产生思考、情绪、活动等等。通过追踪猴子们的脑神经细胞活动,科学家们便能判断出大脑参与信号接收、处理、储存的不同区域。
由于人类和猴子的大脑在行为控制方面十分相似,因此,研究猴子的大脑能够帮助科学家理解,当人脑出现异常时,是哪个区域出了错。通过研究猴子发现,帕金斯综合症在人类和猴子身上会引起相同的症状,科学家确认了造成帕金斯综合症颤抖症状的大脑区域,从而推动了深层脑部电刺激疗法的发明。除了帕金斯综合症,基于猴子的研究还被应用于运动障碍、痴呆症、躁郁症以及孤独症等等。
猴子和人类在认知领域也很接近,它们是唯一能够学习、记忆和复杂任务的动物。通过研究猴子,科学家获得了大量关于人类认知过程和参与认知的大脑区域的信息。阿尔兹海默症是最常见的认知退化疾病,虽然大多数动物在老年期认知能力会下降,但似乎只有人类才患阿尔兹海默症。
阿尔兹海默病患者脑部标记物有:由β淀粉样蛋白组成的斑块,缠结的tau蛋白纤维及神经元缺失,人类大脑是唯一同时含有斑块和蛋白缠结的灵长类动物。有研究在黑猩猩脑部发现了这两种标记物,老年黑猩猩会出现与早期阿尔茨海默综合症人类相似的脑部特征,但并非完全相同。如果找到黑猩猩与人类的异同点,《猩球崛起》中治疗阿尔兹海默症的药物将从科幻走向现实。
星辰连广宇,那是人类的远方,猴哥的伤
从嫦娥奔月的神话,到万户飞天的悲壮,人类从不掩饰对太空的向往。在人类进行太空探索的早期,动物被送入太空,研究太空旅行对生物的影响。而猴子是最接近人类生理结构的动物,顺理成章的成为动物宇航员的首选。
根据统计,从1948年开始,世界上一共有美国、苏联/俄罗斯、法国、阿根廷和伊朗五个国家发射过32只“猴子宇航员”,而参加过太空项目试验的猴子更是数以百计,为人类的航天事业做出了很大贡献。
第一个进入太空的猴子是一只名叫“阿尔伯特”的恒河猴,1948年,为了测试载人航天的可能性,“阿尔伯特”乘坐V2火箭飞向太空,火箭上升到63千米的高度,然而“阿尔伯特”却在飞行途中死于窒息。1959年,恒河猴“阿贝尔”和松鼠猴“贝克小姐”搭乘“木星AM18”火箭顺利完成太空之旅。可惜的是,重返地球四天后,“阿贝尔”在接受手术时,因麻醉反应死亡。它的遗体被制成标本,陈列在史密森国家航空航天博物馆(没错,就是《博物馆奇妙2》夜里的那只猴子)。1969年,一只豚尾猴“伯尼”搭乘“生物卫星3号”进入太空,作为第一只完成多日太空飞行的猴子被载入航天史册。
美国第一个载人航天项目“水星计划”中黑猩猩扮演了重要角色,1961年1月,雄性黑猩猩“哈姆”乘坐“水星”飞船,进行了亚轨道飞行并顺利返回。3个月后,美国第一位宇航员艾伦•谢泼德飞上太空,其飞行路线和时长与“哈姆”几乎完全一样。雌黑猩猩“伊诺斯”则是在1961年11月进入太空,绕地球飞行了2圈,成为第一只环绕地球的灵长类。差不多3个月后,美国宇航员约翰·格伦完成了美国首次环地球轨道飞行。
回顾航天史,猴子为人类航天事业“前仆后继”,32只猴子宇航员中有13只“殉职”,还有很多猴子在地面试验中“献身”。
突然想起《玩具总动员》里巴斯光年的台词:飞向太空,宇宙无限。如果没有这些猴子们作为“先驱者”,人类探索太空的进程将会更加曲折。而随着人类太空探索的步伐的推进,未来或许会有猴子先于人类登上外星球!
聊完这么多,有没有对猴子们肃然起敬,它们除了卖萌耍宝,也会降妖除魔,飞天遁地,不愧是大师兄的“传人”!
/End.
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