王謙 張曉娟
小鼠(mouse)因與人類間存在大量的同源基因,一直作為人類在疾病研究時最理想、最常用的重要模型動物[1],是廣泛應用于生命科學、神經(jīng)科學、生理心理學和神經(jīng)精神藥物學等研究領域的實驗動物之一,是醫(yī)學研究領域重要的優(yōu)勢資源,也是目前應用最廣泛,研究最詳盡的實驗動物,并成功地培養(yǎng)出很多品系。小鼠的品種和品系很多,是實驗動物中培育品系最多的動物。如以腫瘤研究需要培育的品系,為研究各種人類疾病需要培育的品系,為供藥物和代謝等研究需要培育的品系,為不同研究領域所培育的品系等等。隨著醫(yī)學科學技術(shù)進步,特別是基因工程技術(shù)的發(fā)展,對實驗小鼠的品系資源也提出了更高的標準和要求,需要與研究方向、應用結(jié)果等對接,需要提供更加具有靶向作用的高質(zhì)量的實驗品系,需要實施精準高效的質(zhì)量管理和控制,以期為精準醫(yī)療服務提供可靠的實驗資源、理論數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐[2]。同時,需要追蹤世界前沿動態(tài),掌握國際標準,實現(xiàn)專業(yè)領域國際接軌。在國際,對實驗小鼠品系命名始于1952年,由國際小鼠標準化遺傳命名委員會(International Committee on Standardized Genetic Nomenclature for Mice)研究制訂了命名準則[3],并開始運行且每年進行更新修訂[4]。但我國一直未對此進行統(tǒng)一要求,目前在實驗動物研究機構(gòu),在各動物實驗室中,在各種相關(guān)文獻報道中,包括有關(guān)管理部門的質(zhì)量檢測報告中[5],對小鼠品系名稱沒有統(tǒng)一標準,表達不一,存在使用或部分使用、不用等情況[6-8]。鑒此,對實驗小鼠品系進行標準化命名、分類管理,形成規(guī)范命名體系,有利于實驗動物資源的行業(yè)規(guī)范管理,達到統(tǒng)一規(guī)范用語和實驗質(zhì)量的精準控制,有利于提供更加優(yōu)質(zhì)的實驗資源,實現(xiàn)實驗動物資源標準化管理的國際接軌,更好的為各類研究培育標準化、名稱規(guī)范的實驗小鼠品系。
根據(jù)國際小鼠標準化遺傳命名委員會(International Committee on Standardized Genetic Nomenclature for Mice)制定的命名準則[4],對各實驗小鼠品系進行命名。
1.2.1 具有自發(fā)突變的小鼠的命名 自發(fā)突變非常罕見,可能會改變品系的正常表型。應用具有自發(fā)突變的小鼠可用于闡明基本的生物學過程,研究基因突變與疾病表型之間的關(guān)系,以及模擬人類疾病。命名方法:基因符號用斜體表示。隱性基因的符號以小寫字母開頭,顯性,半顯性和共顯性基因的符號以大寫字母開頭,后跟小寫字母。不同等位基因可以用基因符號的上標表示當通過將純合子交配在一起來維持近交品系背景中的突變時,所有后代都是受影響的突變體(表型上表現(xiàn)為基因突變)。
1.2.2 基因工程小鼠的命名 化學誘導和靶向突變的命名遵循與具有自發(fā)突變的小鼠所述相同的命名方法(參見“具有自發(fā)突變的小鼠的命名方法”)。等位基因在上標標明通過化學誘變或靶向突變(targeted mutation,縮寫為“tm”),接著是實驗編號和實驗室注冊碼(例,APOA1tm1Unc)。
1.2.3 克隆突變的命名 1994年,國際小鼠標準化遺傳命名委員會投票決定克隆化基因上標符號來表示突變。例如,髓磷脂堿性蛋白(Mbp)基因中的shiverer(shi)突變記作Mbpshi。如果原始突變符號已經(jīng)有上標,則突變和等位基因上標符號記在新上標中的同一行中并使用連字符連接。例如,髓磷脂不足(shimld)突變成為Mbpshi-mld。當在克隆化候選基因中發(fā)生突變時,基因符號的第一個字母保持大寫。例如,黑皮質(zhì)素1受體(Mc1r)基因的隱性黃色(e)和黑色(Eso)等位基因記為Mc1re和Mc1r E-so。突變等位基因名稱保持不變。
1.2.4 同源品系的命名 大部分基因工程和突變小鼠品(Genetically Engineered&Mutant Mice,GEMM)是同源品系。通過反復回交將突變從一個遺傳背景轉(zhuǎn)移到另一個特定的近交系品系產(chǎn)生同源品系。除了已轉(zhuǎn)移的基因位點和染色體的連鎖片段,同源品系和交配近交系的其他所有基因位點都是相同的。該片段的大小和其他染色體上轉(zhuǎn)移等位基因的可能性取決于回交世代的數(shù)量。經(jīng)過十代回交(N10),該品系可以被認定是完全同源的。而經(jīng)過多于5代但少于10代回交的品系稱為始祖同源品系。同源品系由包含受體品系(通??s寫),句號“.”,供體品系(通常也縮寫),連字號以及差異基因座或基因座和等位基因的斜體符號(例,B10.129P-H12b)。當供體品系不是近交系或復合型時,使用表示同源的符號“Cg”。
許多同源品系的遺傳背景是C57BL / 6J和129亞型的混合品系(記為B6;129,B6;129P或B6;129S)。一些同源品系的背景品系是未知的,源自兩個以上的始祖品系,或者遺傳貢獻來源于未知或遠交來源的,這種同源基因的背景通常被記為“STOCK”。
依據(jù)對各實驗小鼠品系的命名準則,從實驗小鼠選種、育種、培育飼養(yǎng)、觀測、實驗數(shù)據(jù)采集、匯總、分析、報告、實驗室管理、質(zhì)量控制及實驗品類選擇、推薦、使用等整個過程進行規(guī)范和分類管理,實施標準化質(zhì)量控制,達到數(shù)據(jù)采集分析精準、質(zhì)量可控、用語規(guī)范、表達一致、便于應用。
各實驗小鼠品系命名,依據(jù)命名準則及目前實驗小鼠品系,確定實驗小鼠各品系命名,見表1。
實驗小鼠品系的標準命名體系在上世紀40年代已經(jīng)國際應用。國際小鼠標準化遺傳命名委員會于1952年制定了實驗小鼠品系名稱的準則,標志著實驗小鼠資源實行國際化的規(guī)范化管理和標準化的質(zhì)量控制體系將逐步建立和完善。目前,有關(guān)實驗小鼠品系命名的最新版本發(fā)布于2006年,并每年進行修訂[9]。對此,我們應緊跟國際行業(yè)發(fā)展步伐,追蹤科技領域前沿,掌握和運用國際標準,提升國際化水平。
表1 實驗小鼠品系命名實例
目前我國尚未就實驗小鼠品系命名進行統(tǒng)一標準制定和標準化管理。此方面的研究和系統(tǒng)規(guī)范體系目前尚處于空白狀態(tài)。筆者國內(nèi)僅查詢到兩篇對單個實驗品系的命名的論述,且時間較早。對此,我們應該根據(jù)國際通用標準,探討和設計對實驗小鼠品系做規(guī)范命名及有關(guān)標準制定的必要的市場調(diào)研、論證、資料搜集等前期準備,具有前瞻性、指導性、操作性。
從實驗動物的管理方面,有利于實現(xiàn)實驗小鼠的全程標準化管理。以研究需要為導向,在實驗小鼠的選種、育種時,即進行標準化命名,便于在今后的培育飼養(yǎng)、觀測、實驗數(shù)據(jù)采集、分析及質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)進行分類管理,直至為研究項目選擇、使用和研究成果的表達等,均采用一致的、規(guī)范的、可追溯的實驗小鼠品類,形成行業(yè)規(guī)范[10-11]。同時,有關(guān)管理部門對實驗動物質(zhì)量抽檢結(jié)果在各品系、各送檢部門、各批次等方面的動態(tài)變化結(jié)果[5]也需要統(tǒng)一的行業(yè)標準來支持結(jié)果的運用。
從實驗動物質(zhì)量控制方面,有利于實驗小鼠分類管理和質(zhì)量控制。同時,基礎實驗室間、科技成果表述中如果名稱不一致、不規(guī)范等會影響科學的嚴謹性。因此,對實驗小鼠品系進行統(tǒng)一規(guī)范命名對行業(yè)管理、經(jīng)驗交流、國際同步等具有重要的現(xiàn)實意義,也便于實驗資源質(zhì)量控制的統(tǒng)一標準、統(tǒng)一標注、統(tǒng)一執(zhí)行。
從實驗動物的使用方面,有利于實現(xiàn)實驗小鼠供給與使用的無縫對接。實驗動物的選種、育種及培育是有方向性的,是根據(jù)實際需要進行分類管理。而實驗動物研究機構(gòu)和使用對象數(shù)量眾多、需求不一,需要進行全行業(yè)管理,規(guī)范環(huán)節(jié)、名稱等是實際工作需要和必要的。
實施實驗小鼠品系標準化命名,是一項系統(tǒng)工程[12]。需要構(gòu)建相關(guān)權(quán)威組織、專家團隊等組織架構(gòu),需要研究設計適合我國國情和實際需要的行業(yè)標準、運行模式,需要在實際應用中逐步總結(jié)經(jīng)驗、修改完善,最終達到標準化管理、規(guī)范化執(zhí)行及國際接軌。