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寫在前面:我是小白鼠。這是一篇正經且講武德的文章,為大家介紹耗子尾汁的故事。希望大家珍愛耗子尾,耗子尾汁。
撰文丨小白鼠
首先,在確認耗子尾汁的成分之前,我們先默認耗子尾的確是耗子的尾巴。秉承著科研武德和實驗精神,我們根據這個假設則可以將其推論為小鼠(Mice)或者大鼠(Rat)的尾巴。知道這一點后,就可以來分析模型鼠的尾巴成分了。
丨基礎款
在不進行任何處理,保持尾巴完整的情況下,我們如果要獲得耗子尾汁,那么最好的辦法就是靜脈取血。在執行靜脈取血前,必須將小鼠進行固定或者麻醉,之后用針平行穿刺小鼠的尾靜脈,這樣取下的就是純凈的耗子尾汁了。這種耗子尾汁是基礎款,它的成分就是熟知的血液,包含血漿和血細胞。
從尾靜脈取血 | https://www.nature.com/articles/laban0906-24
血細胞中有紅細胞、白細胞和血小板三種主要成分,而這也是用于檢測小鼠生理指標的幾個細胞指標,常常用于判定貧血、白細胞減少癥、淋巴細胞增多癥和全血細胞減少癥等血液疾病。而血液中另外一些生化指標,例如肝素、葡萄糖、脂質、胰島素水平則可以用來分析小鼠的代謝情況,這也是許多代謝模型小鼠的靜脈血能提供的信息。
丨進階款
不過,耗子尾汁還能以其他的復雜形式呈現在研究人員面前,例如實驗室經常會使用到的基因分型(Genotyping)過程。通常來說,每個實驗室都會養上一些基因敲除小鼠,有一些小鼠帶有的基因型是研究人員特喜歡的。但是,由于基因都是成對存在,當雌雄鼠交配后,則可能產生各種基因型的后代,例如2只 +/- 的小鼠交配,生下來的后代有1/2的 +/-、1/4的 +/+ 和1/4 的-/-。研究者一般從外表不能分辯后代到底是哪一種基因型,為了挑選自己心儀的基因型小鼠,耗子尾汁就能派得上用場了。
研究人員只需剪下一段,用蛋白酶充分消化,加入無菌水把耗子尾變成一堆肉末狀的液體,利用離心機將耗子尾細胞中的DNA暴露出來。然后通過提取一滴珍貴的耗子尾汁原液進行PCR,就能確定小鼠的基因型了。在這個過程中的耗子尾汁會從渾濁的肉泥水,轉變成清澈的透明狀,其中摻雜著些許小鼠DNA,看起來屬于進階版的耗子尾汁。原則上,小鼠的腳趾也可以做到這種程度,但一般剪腳趾都用來給小鼠編號了,因此還是耗子尾最方便了。
丨高端款
在進階版之上,耗子尾汁還能變得更加高端,一種被稱作鼠尾膠原蛋白的“珍貴”液體就來自大鼠的尾巴,制作過程需要經歷醋酸抽提、氯化鈉沉淀和磷酸氫二鈉沉淀等步驟,才能從鼠尾中獲得珍貴的膠原蛋白。這種膠原蛋白在37℃的條件下會形成3股螺旋結構,可以用來當作細胞培養的基質。
細胞培養過程中,細胞需要貼附在培養皿表面(懸浮培養細胞除外)才能完成生長過程,而有一些細胞卻總是不太給力,自己完成不了貼壁過程或者貼壁困難,這個時候鼠尾膠原蛋白就能承擔起讓細胞更容易貼壁的作用。這一步也被稱作涂層(coating),給培養皿涂上了一層膠原蛋白后,細胞就能更好地貼附上去,除了培養皿,一些需要使用海藻碳酸鈣微球培養得細胞,同樣也可以用鼠尾膠原蛋白協助細胞貼壁生長。
除了讓細胞更好貼上去,鼠尾膠原蛋白還能用于制備三維膠,這樣可以在培養皿中一定程度上模擬身體內部的生長環境,讓細胞在更真實地條件下進行生長。當然,除了這些,耗子尾汁還能做到很多事情,只需要打開知名網站——知網,輸入鼠尾膠原蛋白就能看到,例如鼠尾膠原蛋白可用于制備防皺保濕或美白產品,制作止血海綿敷料等各種高端用途。
丨更多選擇
另外,除了尾靜脈取血能獲得基礎款的耗子尾汁,靜脈注射同樣能制造新的耗子尾汁,此場景一般發生在藥理或者毒理實驗中,注射物一般都是藥物或者小分子化合物,當然也有一些轉移瘤實驗也會利用尾靜脈注射目標癌細胞。此時,耗子尾汁的成分就完全取決于實驗者注射進去的成內容。
如果不是嚴格要求耗子尾汁的來源是動物,那么耗子尾汁還有可能是鼠尾草的汁液,鼠尾草(Salvia japonica Thunb)是唇形科、鼠尾草屬的一年生草本植物。而薄荷、藿香、紫蘇、迷迭香、百里香等帶有香料氣味的植物都屬于唇形科,因此鼠尾草也帶有特殊的香味,它通常會被制作成精油,一小瓶微透明的淡淡清香液體就是一瓶耗子尾汁。
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鼠尾草原產于歐洲南部與地中海沿岸地區,也曾被歐洲一些地區當作應對瘟疫的藥物,1910年的一篇《科學美國人》文章曾回顧分析了中世紀一些用于應對瘟疫的配方,著名的“馬賽醋”,又名“四賊醋”的藥劑中就使用了鼠尾草,因為當時馬賽的四個小偷用特殊的配方抵御了鼠疫的侵襲,而鼠尾草也被認為具有抵抗瘟疫的作用,成為了一種流行的抗瘟疫藥劑配方。現代醫學中,也有一些實驗檢測了鼠尾草提取物的功效,例如鼠尾草酚能阻礙癌細胞的增殖,另外用鼠尾草提取物給小鼠灌胃后,能改善它們的風濕性關節炎癥狀。
不過,鼠尾草的英文是Sage,而真正還有一種叫做Rat tail Cactus的植物,就是鼠尾草仙人掌,這種耗子尾汁大概就是一些摻雜著植物細胞的仙人掌汁了……
丨珍愛耗子尾
說到這里,不得不提一提歷史上,耗子尾所經歷過的最大劫難。這場劫難來自于奧古斯特·魏斯曼(August Weismann)對于“獲得性狀遺傳”學說的堅決否認,該學說認為后天獲得的性狀也能遺傳給后代。為此,魏斯曼做了一個大膽的實驗,連續22代剪掉了小鼠的尾巴,并觀察它們后代的生長情況,一共有901只小鼠在實驗中被人為地剪去了尾巴,但新生鼠都無一例外地帶有尾巴。魏斯曼也根據這個實驗結果,否定了任何形式的獲得性狀遺傳。
當然,后續也有其他學派的學者站出來,認為魏斯曼這種故意造成的機械性傷殘是無法遺傳的,而獲得性狀遺傳更多的是指生物體變異的性狀可遺傳。現代分子生物學出現后,科學家也發現獲得性遺傳可能來自表觀遺傳學層面,一些環境引起的DNA甲基化能夠影響基因表達,并遺傳給下一代。獲得性狀遺傳的問題并沒有因為耗子尾的犧牲而得到終結。
由于做實驗要剪耗子尾,榨汁取營養物要拿耗子尾,抽血打針還要不停折磨耗子尾,耗子尾犧牲現象實在太過嚴重。現在,許多研究者都開始強調保護耗子尾,不要在實驗室中去揪小鼠的尾巴,《英國醫學雜志》的一篇報道文章就直接用“不要提實驗小鼠的尾巴”為題,警告大家隨意用尾巴提起小鼠,會給它們造成很大的壓力,建議使用一個管讓小鼠爬進去再捕捉小鼠。
保護耗子尾,人人有責,勸各位年輕實驗員耗子尾汁。
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