科学家眼里的“佩奇”长什么样?它是科学界香饽饽

2019年01月23日
2019金猪年即将到来,
近日《啥是佩奇》火遍全网。
哈?啥是佩奇还用问吗?
佩奇,是一只超级可爱的猪猪呀!
想必很多人都对这只“社会猪”印象深刻,
它可一度是孩子们的“动画之王”,
那么,你对“佩奇”猪了解多少呢?
你知道吗?
在科学家眼中“佩奇”猪可是香饽饽呢!
图左为佩奇猪
比如,猪鬃可以用来制作刷子,猪皮可以用来制作皮具,猪粪可以加工成优质的有机肥料。而且随着现代生命科学的发展,“佩奇”猪还成了科学家眼里的香饽饽!今天,我们一起来看看猪对人类还有哪些不可或缺的贡献吧!
猪可帮助药物研发
药品对于人类疾病的治疗、预防等方面非常重要。但药品研发是一项耗资、耗时巨大的工程,且研发的成功率很低。根据统计,一种新药物批准上市,平均花费15年以上的时间,以及至少需要13亿美元的研发费用,成功率仅有万分之一左右。这是因为在新药品研发成功前,需要进行大量的基础性研究工作,来确保药物在具有稳定疗效的同时,对人体不能有危害。
药物在进入临床前,必须先通过动物实验验证其安全性和有效性
确定药品对于人类疾病的疗效,就必须在人体上开展试验,但新药品是否对人类身体具有危害,在研发前是未知的,因此需先在动物身上进行试验,确定对人体没有危害后,才能进入后续的临床验证。可能很多人也知道,小鼠、兔子、猴子等动物经常用于实验,但实际上“猪”也是实验动物大家族中的一员。
常见的模式动物——小鼠
因为药物研发的根本目的是要探索人类疾病的预防及治疗方法,因此实验动物的各项生理指标越接近于人类,在研究过程中的效果越加真实。科学家在选择实验动物的时候,会考虑其在进化程度、生理结构、新陈代谢等方面与人类的相似性,以期望最大程度模拟药物在人体上的效果。猪在很多方面都满足药物试验动物的要求。
与其他动物相比,猪还具有一定的优势。一方面,虽然猕猴、狒狒等非人灵长类动物在生理特征、生化指标等方面更加接近人类,但非人灵长类动物属稀有动物,来源很少,饲养要求高,将其作为实验动物存在数量少、成本高等缺点。另一方面,并非只有非人灵长类动物与人具有相似性,医学工作者进行了大量的研究之后,发现猪是药物研发过程中效果良好的实验动物。
猪是理想的实验动物
但要注意,并不是所有的猪都可以应用于药品研发。作为实验动物的猪需要满足具有遗传稳定、个体间各项生理指标差异小等要求,同时由于实验条件的要求,体型小、易饲养也是作为实验动物的重要标准。我国拥有多个地方猪品种,例如藏猪、版纳微型猪、广西巴马小型猪以及滇南小耳猪等,它们都拥有体型小、遗传稳定、易饲养、便于操作等特点,具有作为实验动物的潜力。同时国内加大了这些地方猪作为实验动物的研究力度,这些小型猪作为实验动物,已经开始在心血管疾病、代谢性疾病、皮肤烧伤、口腔疾病等药物研发上开始得到应用。
除了可作为药品研发的实验动物外,猪本身还可以为人类提供药品。随着现代生化制药业的发展,人们以猪的器官为原料,可以提出许多药物。从猪上提取的药物具有使用起来具有针对性强、疗效显著、毒副作用小等优点,能较好地发挥治疗的效果,目前已广泛应用于临床。这些药物包括从猪心脏中提取的苹果酸脱氢酶、胸腺素肽、肌球蛋白等,从猪肝脏中提取的肝素、猪肝酯酶、卵磷脂等。
猪是基因组选择育种的理想物种
生物个体发育的所有遗传信息都储存于DNA中,如果可以对动物的DNA信息进行全面分析,就可以准确了解动物的各项生长潜力,这是最新基因组选择育种技术(GWSGenome Wide Selection)的原理。
基因组选择育种能让猪发挥更大价值
基因组选择育种可在动物出生后就能准确判断出未来的生产水平,与传统方法相比,基因组选择育种的效率提高了100%以上。基因组选择育种对难以改善的指标也有非常好的效果,如产仔数,利用基因组育种方法在3年可以提高1头,而传统方法需要5-8年才可以提高一头。
目前,基因组育种技术已开始应用于猪育种领域,可以使养猪业获得巨大效益。于普通消费者而言,这不仅意味着我们能够买到更多物美价廉的猪肉产品,同时基因组育种可以帮助提高猪的健康度,从而使抗生素的使用量降低,也能够进一步提高食品的安全性。
 
异体器官移植
很多人类疾病只能通过器官移植进行治疗。目前患者移植所需要的器官,主要依赖于他人的捐献,而全世界对器官的需求数量已远大于供给,很多患者在等待中失去生命。为了解决器官缺乏的难题,生物学家开展了很多研究,而人类内脏器官的复杂程度很高,因此异体移植就成为了最可能的方案。
生物学家经过大量的研究,将猪作为人类器官移植的主要提供者。世界卫生组织有报告指出:猪有可能为人类患者提供几乎无限量的高质量器官、组织和细胞等资源;猪的肾脏、心脏、胰岛等器官,与人类相应器官在结构和功能上几乎完全一致,可作为人类器官的提供者。
猪器官经基因编辑后,可向人体进行移植
目前,猪异体器官移植在其他动物上已经取得了一定的成就。美国研究人员成功地将猪的肾脏移植给了一只猕猴,直到400多天后猕猴才发生排斥反应。德国科研团队在狒狒身上进行了猪的心脏移植,移植的心脏成功运行了90天。
但目前还没有成功将猪器官移植给人类的案例,原因是:人类的免疫系统会对外来的组织产生排斥反应,此外猪提供的器官可能带有病毒,不过通过科学家的不断努力,猪器官的异种移植的临床应用时间会越来越近。相信这项技术,很快就会为遭受痛苦的患者带来治愈的希望。
所以,难怪有句话说“猪的全身都是宝”。作为和我们日常生活最密切相关的几类动物之一,猪对于人类的贡献绝不仅仅是提供猪肉供我们食用。在很多我们看不到的地方,猪都为人类做出了伟大的贡献。怎么样?现在你是不是也开始对“佩奇”猪刮目相看了呢?
 
本文来源:知识就是力量公众号