孔琪，夏霞宇，趙永坤

（1.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院比較醫(yī)學(xué)中心；衛(wèi)生部人類(lèi)疾病比較醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；國(guó)家中醫(yī)藥管理局人類(lèi)疾病動(dòng)物模型三級(jí)實(shí)驗(yàn)室；北京 100021；2.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院軍事獸醫(yī)研究所，長(zhǎng)春 130122）

研究進(jìn)展

美國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物品種資源現(xiàn)狀分析

孔琪1，夏霞宇1，趙永坤2

（1.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所，北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院比較醫(yī)學(xué)中心；衛(wèi)生部人類(lèi)疾病比較醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；國(guó)家中醫(yī)藥管理局人類(lèi)疾病動(dòng)物模型三級(jí)實(shí)驗(yàn)室；北京 100021；2.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院軍事獸醫(yī)研究所，長(zhǎng)春 130122）

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是生命科學(xué)和生物醫(yī)藥創(chuàng)新研究等重要的支撐條件。隨著生命科學(xué)和生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、動(dòng)物模型資源數(shù)量和種類(lèi)都快速增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各地共培育著200多種共計(jì)26 000多個(gè)品系的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，其中有2607個(gè)品系為常規(guī)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。美國(guó)是世界上實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源大國(guó)，擁有最全的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物品系品種資源和保藏機(jī)構(gòu)。本文首次對(duì)美國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源進(jìn)行了系統(tǒng)分析歸類(lèi)，以便為我國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源發(fā)展提供借鑒。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物；動(dòng)物模型；品種；資源

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源包括常規(guī)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、基因突變動(dòng)物、基因工程動(dòng)物、動(dòng)物模型、以及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物化的野生動(dòng)物等。豐富的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源對(duì)生命科學(xué)、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和食品衛(wèi)生的支撐作用直接或間接的影響人類(lèi)健康、社會(huì)安全和生命科學(xué)的創(chuàng)新研究。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)賴(lài)以發(fā)展的基礎(chǔ)，也是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容。美國(guó)是生命科學(xué)技術(shù)最發(fā)達(dá)的國(guó)家，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源在其中發(fā)揮了重要的支撐作用。本文對(duì)美國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源進(jìn)行了系統(tǒng)梳理分析，希望對(duì)我國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源發(fā)展提供一定借鑒作用。

1 美國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源管理

為了有效開(kāi)發(fā)和保存實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源，美國(guó)NIH在1962年設(shè)立的國(guó)家研究資源中心（NCRR）資助建立了許多實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種質(zhì)資源中心，并采用現(xiàn)代分子生物學(xué)、胚胎工程及低溫生物學(xué)等手段來(lái)保存實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種質(zhì)資源，如美國(guó)的Jackson實(shí)驗(yàn)室、Charles River公司、小鼠突變資源中心（MMRRC）等。在美國(guó)有1300個(gè)有關(guān)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物工作的生產(chǎn)與研究單位。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物工作已形成為一個(gè)專(zhuān)業(yè)化、規(guī)格化、商品化和社會(huì)化的科研和經(jīng)濟(jì)體系。2011年，NCRR光榮地完成歷史使命，被國(guó)家轉(zhuǎn)化科學(xué)促進(jìn)中心（NCATS）替代。

美國(guó)國(guó)家研究資源中心（NCRR）是NIH下屬的一個(gè)非官方非營(yíng)利機(jī)構(gòu)，以項(xiàng)目資助的方式管理美國(guó)研究資源。美國(guó)NIH和其名下的比較醫(yī)學(xué)部或?qū)嶒?yàn)動(dòng)物中心多沒(méi)有隸屬關(guān)系，只是要從NIH獲取資助就要服從NIH的管理。NCRR有個(gè)比較醫(yī)學(xué)部（DCM），負(fù)責(zé)資助個(gè)人或研究機(jī)構(gòu)以促進(jìn)這些資源單位為生物醫(yī)學(xué)研究提供高質(zhì)量、無(wú)疾病的健康動(dòng)物或特殊動(dòng)物。NCRR經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展，資助開(kāi)發(fā)了200種26 000個(gè)品系的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源，包括：嚙齒類(lèi)動(dòng)物、非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物、脊椎動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)動(dòng)物、生物材料及相關(guān)生物信息等［1ˉ2］。

相對(duì)于歐洲而言，美國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用情況并不透明。有人估計(jì)美國(guó)每年實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用量在2000萬(wàn)只以上。美國(guó)《動(dòng)物福利法》和《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利法》要求美國(guó)農(nóng)業(yè)部定期檢查實(shí)驗(yàn)用貓、狗和非人類(lèi)靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的使用情況（不包括嚙齒類(lèi)動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)和鳥(niǎo)類(lèi)）。美國(guó)動(dòng)物福利組織PETA調(diào)查發(fā)現(xiàn)NIH資助的25個(gè)主要機(jī)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物用量在過(guò)去15年間增加了73%，這主要是小鼠、大鼠的使用量［3］。

2 嚙齒類(lèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源

嚙齒類(lèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物包括小鼠、大鼠、地鼠、豚鼠、倉(cāng)鼠等，是最常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，占總數(shù)的90%以上。嚙齒類(lèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在生命科學(xué)和醫(yī)藥研究中發(fā)揮核心作用，可以轉(zhuǎn)化為人類(lèi)疾病的治療方法。特別是小鼠，與人類(lèi)遺傳基因上許多共同之處，常用于開(kāi)發(fā)、生理、行為、疾病和基因工程技術(shù)等方面研究?；趪X類(lèi)動(dòng)物模型，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了許多重要的生物醫(yī)學(xué)成果，推動(dòng)了人類(lèi)健康發(fā)展。表1列舉了美國(guó)嚙齒類(lèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源中心。

表1 美國(guó)嚙齒類(lèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源中心一覽表Tab.1 Rodent laboratory animal resource centers in USA

3 非人靈長(zhǎng)類(lèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源

非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物是生物醫(yī)學(xué)研究中常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，美國(guó)NIH資助開(kāi)發(fā)非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物（NHP）人類(lèi)疾病模型，提供基礎(chǔ)設(shè)施和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并促進(jìn)NHP在生物醫(yī)學(xué)研究各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用，以及提高動(dòng)物福利等。美國(guó)有八個(gè)國(guó)家級(jí)非人靈長(zhǎng)類(lèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，還有若干實(shí)驗(yàn)基地（表2），其N(xiāo)HP資源最豐富。

表2 美國(guó)非人靈長(zhǎng)類(lèi)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源中心一覽表Tab.2 Nonhuman primate laboratory animal resource centers in USA

4 其他脊椎和無(wú)脊椎動(dòng)物資源

包括酵母、果蠅、線(xiàn)蟲(chóng)、四膜蟲(chóng)、海兔、豬、蟾蜍等資源（表3），以及使用這些動(dòng)物開(kāi)發(fā)的動(dòng)物模型、基因工程動(dòng)物、干細(xì)胞、細(xì)胞系或遺傳資源、計(jì)算機(jī)建模等。

5 水生實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源

包括斑馬魚(yú)、其他魚(yú)類(lèi)、海洋鼻涕蟲(chóng)等水生動(dòng)物、疾病模型和相關(guān)生物材料。水生實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生殖周期短，卵透明，常用于發(fā)育生物學(xué)、行為學(xué)、人類(lèi)疾病和功能基因組學(xué)研究。俄勒岡州大學(xué)斑馬魚(yú)國(guó)際資源中心擁有斑馬魚(yú)13 161個(gè)品系。德克薩斯州大學(xué)的劍尾魚(yú)遺傳資源中心擁有劍尾魚(yú)23種，65個(gè)品系。

6 其他資源

美國(guó)其他生物材料資源中心，包括基因分析資源、信息資源、獸醫(yī)資源與試劑、生物材料資源等。德州農(nóng)工大學(xué)醫(yī)藥學(xué)院健康科學(xué)中心再生醫(yī)學(xué)研究所擁有數(shù)千種成人間充質(zhì)干細(xì)胞資源。美國(guó)疾病研究交換所（NDRI）擁有人體組織和器官資源，每年提供4000多份樣本給癌癥、傳染病、心臟病、毒理和器官移植等研究機(jī)構(gòu)。德州農(nóng)工大學(xué)Kingsville自然毒素研究中心構(gòu)建了毒蛇資源中心，擁有29種450多條毒蛇，提供蛇的毒液、腺體、皮膚、血液和器官用于毒物研究。

表3 美國(guó)無(wú)脊椎實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源中心一覽表Tab.3 Invertebrate laboratory animal resource centers in USA

7 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)美國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源進(jìn)行了系統(tǒng)梳理。自上個(gè)世紀(jì)50年代以來(lái)，以英美為首的發(fā)達(dá)國(guó)家在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域投入大量資金開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源和技術(shù)，建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究服務(wù)中心，為社會(huì)提供資源與技術(shù)服務(wù)［4］。這些豐富的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源，帶動(dòng)了歐美生物技術(shù)和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，已經(jīng)成為歐美國(guó)家人民健康、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的重要引擎，成為歐美國(guó)家引領(lǐng)世界發(fā)展的核心動(dòng)力。由于國(guó)情體制不同，我們不能照搬美國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源發(fā)展模式，但對(duì)我國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源建設(shè)具有借鑒意義。

7.1 制定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源建設(shè)中長(zhǎng)期規(guī)劃

由于缺乏長(zhǎng)期系統(tǒng)規(guī)劃，過(guò)去我們一方面通過(guò)引進(jìn)解決燃眉之急，一方面在小規(guī)模研制。我國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物品系，尤其是基因工程品系每年增加不超過(guò)200種。以這樣的速度，我們需要100年才能達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)在的水平。我們的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源面對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家，幾乎是微不足道的。如果生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域的科技創(chuàng)新要和發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，我們必須跳脫現(xiàn)在的思路，在5～10年內(nèi)將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源建設(shè)提升到一定高度。

7.2 建立穩(wěn)定的資金投入機(jī)制

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源保存是一項(xiàng)社會(huì)公益性的基礎(chǔ)工作。應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源研制、保存與共享所需經(jīng)費(fèi)納入國(guó)家財(cái)政經(jīng)常性支出，代替目前的臨時(shí)性項(xiàng)目方式維持國(guó)家實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源庫(kù)或中心的正常運(yùn)轉(zhuǎn)［5］。

7.3 實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源集中研制和共享

改變“重建設(shè)、輕運(yùn)行、無(wú)管理”的現(xiàn)狀。我國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源需要以?xún)?yōu)勢(shì)實(shí)驗(yàn)室或?qū)I(yè)研究機(jī)構(gòu)的集中研制為主，輔以分散深入分析，形成資源研制、資源積累共享、創(chuàng)新研究相互支持的良性循環(huán)［6］。各機(jī)構(gòu)應(yīng)建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源長(zhǎng)期保持機(jī)制，并提供維持經(jīng)費(fèi)，或交到國(guó)家指定機(jī)構(gòu)統(tǒng)一保存。重視實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)［7］。

（致謝：感謝秦川教授對(duì)本文的指導(dǎo)和幫助。）

［1］ 美國(guó)NIH網(wǎng)站［M/OL］，（2015ˉ04ˉ16）http：//dpcpsi.nih. gov/orip/cm/resource_dir.aspx

［2］李亞子，錢(qián)慶，王敏，等.美國(guó)國(guó)家科研資源中心（NCRR）戰(zhàn)略計(jì)劃及對(duì)發(fā)展我國(guó)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的思考［J］.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床. 2011，31（3）：339ˉ343.

［3］ Goodman J，Chandna A，Roe K.Trends in animal use at US research facilities［J］.J Med Ethics，doi：10.1136/medethics-2014-102404.

［4］ National Research Council（US）Institute for Laboratory Animal Research.Guide for the Care and Use of Laboratory Animals［M］.Washington（DC）：National Academies Press（US）；2008.

［5］ 岳秉飛.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源開(kāi)發(fā)，引進(jìn)，共享，供應(yīng)［J］.中國(guó)比較醫(yī)學(xué)雜志.2011，21（10）：45ˉ47.

［6］ 張連峰.我國(guó)常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源的現(xiàn)狀及對(duì)未來(lái)發(fā)展的思考［J］.中國(guó)比較醫(yī)學(xué)雜志.2011，21（10：39ˉ44.

［7］ 傅江南，黃韌，胡凱，等.在Internet網(wǎng)上建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源信息庫(kù)系統(tǒng)的研究［J］.中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)雜志.2001，11（1）：59ˉ61.

Analysis of laboratory animal strain resources in USA

KONG Qi，XIA Xia-yu，ZHAO Yong-kun
（1.Institute of Laboratory Animal Science，Chinese Academy of Medical Sciences&Comparative Medical Center，Peking Union Medical College，Key Laboratory of Human Disease Comparative Medicine，Ministry of Health；Key Laboratory of Human Diseases AnimalModel，State Administration of Traditional Chinese Medicine，Beijing，100021 China；2.Institute of Military Veterinary Medicine，Academy of Military Medical Sciences，Changchun，130122，China）

Laboratory animal is an important support condition in life science and biomedical research.With the rapid development of life science and biomedical industry，laboratory animals，and quantity and variety of animalmodel resource are rapidly increasing.According to the statistics，there aremore than 200 kindsofa totalofmore than 26000 strains，including2607 strains of conventional laboratory animals in theworld.USA isa big country of laboratory animal resource in theworld，withmost of the laboratory animalbreed resourcesand preservation organization.In this paper，we analyzed American laboratory animal resources，and provided references for the development of laboratory animal resource in China.

Laboratory animal；Animalmodel；Strain；Resources

Q95-33

A

1005-4847（2015）05-0539-05

10.3969/j.issn.1005ˉ4847.2015.05.019

2015ˉ05ˉ14

中央科研院所基本業(yè)務(wù)費(fèi)（DWS200502，DWS200709，DWS201208）和傳染病科技重大專(zhuān)項(xiàng)（2009ZX10004-503），中國(guó)工程院咨詢(xún)研究項(xiàng)目（2012-XZ-18）；國(guó)家自然科學(xué)基金（L1222012）資助。

孔琪（1978ˉ），助理研究員，醫(yī)學(xué)博士，研究方向?yàn)閷?shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)。E-mail：infor@cnilas.org。