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美鳳力臨床前大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心
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隨著生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究邁入新領(lǐng)域，對動(dòng)物模型的需求正在日益上升。動(dòng)物模型是疫苗、藥物研發(fā)過程中不可逾越的環(huán)節(jié)，特別是重大傳染病和復(fù)雜人類疾病的研究，都需要穩(wěn)定有效的疾病動(dòng)物模型作為支撐。新冠肺炎的暴發(fā)及相關(guān)研究工作則更加突顯了動(dòng)物模型的重要性，快速構(gòu)建疾病相應(yīng)動(dòng)物模型，對于加深人們對疾病特征和傳播方式的認(rèn)識至關(guān)重要。 在改革開放之初，出于生命科學(xué)和醫(yī)藥研究需要，為填補(bǔ)我國在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)科的空白，在錢信忠、沈其震和顧方舟等前輩支持下，于1980年設(shè)立了中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所。研究所引領(lǐng)了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)和比較醫(yī)學(xué)的創(chuàng)新研究和教學(xué)，為我國生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等研究和成果轉(zhuǎn)化提供了國際領(lǐng)先的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)理論、資源、科技、人才和信息支撐。目前研究所是我國唯一一所集實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)和比較醫(yī)學(xué)的科學(xué)研究、教學(xué)、資源供應(yīng)和技術(shù)服務(wù)四位一體的科研支撐機(jī)構(gòu)。研究所的科研人員開展跨學(xué)科合作，創(chuàng)新研制了人類疾病動(dòng)物模型庫，其中也包括新型冠狀病毒肺炎動(dòng)物模型。
傳染病動(dòng)物模型的創(chuàng)制
當(dāng)新的傳染病出現(xiàn)時(shí)，快速開發(fā)準(zhǔn)確、有效的模型至關(guān)重要。面對新型冠狀病毒，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所的科研人員迅速開發(fā)了人源化小鼠和實(shí)驗(yàn)猴模型，有助于了解新冠肺炎的致病機(jī)制和傳播途徑，并開展了相應(yīng)的治療和預(yù)防策略評價(jià)研究。
在新冠動(dòng)物模型研制方面，研究所科研人員走在了國際前沿。由于普通小鼠無法感染新冠病毒，研究所的科研人員建立了轉(zhuǎn)基因小鼠模型，其中包括人源化的ACE2基因（該基因編碼新冠病毒的受體）。研究所的科學(xué)家與合作者利用該模型進(jìn)行了病毒的發(fā)病機(jī)制研究。在《自然》上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，他們觀察到病毒在感染小鼠肺部復(fù)制，模型小鼠體重下降。研究結(jié)果表明新冠病毒是新冠肺炎的病原體，其致病性似乎比SARS冠狀病毒弱。
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所的科研人員開發(fā)出了用于研究新冠肺炎和其他人類疾病的小鼠模型。
除小鼠模型外，研究所團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)制了恒河猴模型，對多種候選藥物和疫苗進(jìn)行了安全性和有效性評價(jià)。在一篇發(fā)表在《科學(xué)》的論文中，科研人員報(bào)道了一種可誘導(dǎo)新冠病毒特異性中和抗體的純化滅活候選疫苗的研究，表明對于新冠病毒感染，兩劑疫苗可以為恒河猴提供部分或完全的免疫保護(hù)。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所所長、前述兩項(xiàng)研究的通訊作者秦川解釋說，研究所創(chuàng)制的動(dòng)物模型推動(dòng)了對新冠病毒的腺病毒載體疫苗、滅活疫苗、mRNA疫苗、DNA疫苗、減毒疫苗和重組蛋白疫苗的評價(jià)。
研究所的科研人員還使用恒河猴來研究恢復(fù)期的新冠肺炎患者的二次感染風(fēng)險(xiǎn)。在一篇于《科學(xué)》發(fā)表的論文中，他們證明了恒河猴在早期康復(fù)期二次感染相同的新冠病毒毒株，未檢測到病毒感染的臨床表現(xiàn)或病毒傳播的跡象。對原發(fā)感染和二次感染后的細(xì)胞免疫進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，后者的中和抗體和免疫反應(yīng)明顯增強(qiáng)，這標(biāo)志著恒河猴對二次感染存在潛在的免疫保護(hù)。
科研人員每天身著厚重的防護(hù)服，在ABSL-3實(shí)驗(yàn)室的負(fù)壓環(huán)境內(nèi)長時(shí)間工作。這些重要的工作成果來之不易，但這些努力是值得的?！拔覀兊玫降淖詈没貓?bào)是我們的動(dòng)物模型在藥物和疫苗評價(jià)研究中的廣泛應(yīng)用。”秦川所長說。
國際科研合作
研究所與國際頂尖科研機(jī)構(gòu)展開合作，在神經(jīng)科學(xué)、比較醫(yī)學(xué)、傳染病學(xué)、遺傳學(xué)等方面取得了一系列研究成果。在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，通過國際合作探索神經(jīng)損傷、神經(jīng)退行性疾病的動(dòng)物模型研制和疾病研究。為了幫助脊髓損傷癱瘓患者，研究所的科研人員與國際神經(jīng)科學(xué)專家合作，利用動(dòng)物模型探索腦機(jī)接口（BMI）技術(shù)的應(yīng)用。
2016年，研究所與國際多家科研機(jī)構(gòu)共同在《自然》上發(fā)表科研論文，探索利用人工智能技術(shù)建立腦-脊髓接口，減輕脊髓損傷非人靈長類的步態(tài)異常，助力模型動(dòng)物直立行走。在研究中，科研人員建立非人靈長類動(dòng)物恒河猴的脊髓損傷模型，隨后建立腦-脊髓接口，將控制腿部運(yùn)動(dòng)的大腦皮層活動(dòng)與脊髓硬膜外電刺激相結(jié)合，對神經(jīng)信號在線解碼，設(shè)計(jì)無線控制系統(tǒng)，以減輕非人靈長類動(dòng)物脊髓損傷后的步態(tài)異常。無需對靈長類進(jìn)行訓(xùn)練，腦-脊髓接口可以恢復(fù)動(dòng)物癱瘓腿部在跑步機(jī)和地面上的承重運(yùn)動(dòng)。腦-脊髓接口的植入子已被批準(zhǔn)在類似的人體研究中進(jìn)行探索。
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所是國際比較醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)（IACM）主席單位、國際實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)理事會(huì)（ICLAS）會(huì)員單位、亞洲實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)（AFLAS）會(huì)員單位和國際小鼠表型分析聯(lián)盟（IMPC）會(huì)員單位。
研究所還積極指導(dǎo)動(dòng)物研究的科學(xué)實(shí)踐，特別是對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的福利倫理。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用與管理委員會(huì)（Institutional Animal Care and Use Committee, IACUC）成立于2003年，是國內(nèi)最早成立的IACUC之一。
人類疾病動(dòng)物模型研究平臺
研究所致力于搭建新型研究平臺支撐各類型生物醫(yī)學(xué)研究。
國家人類疾病動(dòng)物模型資源庫以中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所為依托，擁有人類疾病動(dòng)物模型資源總量共計(jì)865種，包括傳染病、四大慢病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病、代謝性疾病、腫瘤、免疫缺陷易感等動(dòng)物模型資源。另外，該資源庫擁有系統(tǒng)的動(dòng)物模型研制、表型分析、質(zhì)量檢測、保種和繁殖供應(yīng)體系，承擔(dān)疾病本質(zhì)基礎(chǔ)研究及醫(yī)藥研發(fā)的成果轉(zhuǎn)化等相關(guān)工作，是國家人類疾病動(dòng)物模型的核心基地。
這一國家級的疾病模型研制平臺誠邀海內(nèi)外優(yōu)秀人才加盟，并將竭力為入選者提供一流的工作條件、寬松開放的科研環(huán)境、豐厚的薪酬福利待遇和充裕的科研配套支持，為凝聚有志向在生命科學(xué)領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域發(fā)展的優(yōu)秀學(xué)者提供平臺。“我們期待生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)秀學(xué)者加入我們，共同推動(dòng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)的發(fā)展。”秦川所長說。
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