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2025-04-01圓滾滾、毛茸茸、可可愛愛!土撥鼠和雪貂也會被拿來做實驗? 664 期

Author 作者 張慈媛/本刊編輯

說到實驗動物,大家的腦海中會浮現什麼呢?大鼠(Rattus norvegicus)、小鼠(Mus musculus)、天竺鼠?還是全身蒼白、雙眼充血的小白兔?其實除了大家熟知的老鼠與兔子,圓滾滾的土撥鼠(Marmota monax)和美麗修長的雪貂(Mustela putorius furo),也是實驗動物中心和醫學中心的常客。根據農業部統計,目前使用於醫學研究的實驗動物以齧齒類為大宗,約占86%,其次為魚類,占9%,牛、羊、豬等家畜占2.4%,兔與貂占1.7%,犬貓及猿猴則分別占了0.4% 與0.2%。

一般來說,作為實驗動物使用的物種必須滿足幾項條件,包括容易標準化飼養、可大量繁殖、成本不能過高、壽命長短恰當,且基因特性穩定,能表現出特定的疾病或生理反應。例如經常能在機場遇見的「護國神犬」米格魯(Beagle),因品系純正、體型適中,長久以來被使用於毒理試驗。2013 年農業委員會(現為農業部)為測試狂犬病病毒是否會傳染給犬隻,就曾為14 隻米格魯注射病毒。因為米格魯與一般想像中的實驗動物樣貌差距很大,曾一度引起軒然大波。

又例如圓潤可愛的土撥鼠,因為與人類病程相似,感染B 型肝炎(hepatitis B)後會引發急性肝炎、慢性肝炎等症狀,而成為肝炎研究的重要實驗動物。臺大醫院肝炎研究中心更是早在1998 年便從北美引入土撥鼠,用以研究人類B 型肝炎。土撥鼠為大型齧齒動物,牙與爪都很銳利,臺大動物中心的員工需配戴兩層內含鋼絲的手套才能抓住牠們。這些遠道而來的貴賓住在鋪滿松木屑、恆溫16 ~ 18° C 的籠子裡,鎮日大啖臺灣番薯與紅蘿蔔;動物中心也藉由調整光週期的方式確保牠們能夠冬眠,與動物園、生技公司等單位合作,盡力照顧與繁殖這群貴賓。中心裡的土撥鼠多年來替我們累積無數豐碩成果,例如B 肝基因定序與藥物研發;甚至為此犧牲性命,是人類對抗B 型肝炎道路上最不起眼的無名功臣。

臺大醫院肝炎研究中心1998 年便從北美引入土撥鼠,用以研究人類B 型肝炎。( Adobe Stock )

另一種令人意想不到但常出現在實驗室裡的動物是雪貂。或許難以聯想,但雪貂因為對感冒及流感病毒敏感,其實很常使用在人類流感病毒的研究,被認為是目前為止研究流感病毒最理想的小型動物模式(laboratory animal model)〔註〕; 從感染病毒的雪貂身上產生的抗病毒血清,也是國際上判定不同流感病毒血清型的依據。在新冠併發重症(COVID-19)延燒之際,國家實驗研究院的國家生物模式中心(原國家實驗動物中心)著手進行病毒研究,首選對象就是雪貂。後來發現新冠病毒(SARS-CoV-2)在雪貂身上引發的症狀較輕微,才改為使用和人類更相似的倉鼠與基因改造鼠的細胞膜表面受體ACE2(與新冠病毒感染途徑密切相關的受體)。國家實驗研究院與國防醫學院合作開發抗新冠病毒藥物時,也曾利用倉鼠、基因改造鼠及雪貂進行藥物攻毒測試。

雪貂對感冒及流感病毒敏感,很常使用在人類流感病毒的研究。( Adobe Stock )

〔註〕在動物身上產生的疾病或特定生命現象如果與人類相似,就稱該種動物為「模式」,可以用於研究人類發生該疾病或特定生命現象時的生理機制。

除了病毒測試,雪貂還曾經參與了粒子加速器的清潔工作。1971 年,美國國家加速實驗室(現為費米國家加速器實驗室,Fermi National Accelerator Laboratory)在測試兆電子伏特加速器(Tevatron)時,一度苦惱於因設備內金屬積聚所引發的磁鐵故障問題。由於加速器真空管僅約一顆網球寬,清掃十分困難,研究人員決定請體型修長的雪貂代勞。實驗室人員買來一隻名為費利西亞( Felicia )的雪貂,替牠綁上消毒棉,將牠送入長達90 公尺的加速器管道中,最終順利清除了堆積在管內的金屬碎屑。

事實上如果從更嚴謹的標準來看〔註〕,實驗動物需符合遺傳背景控制、微生物控制及應用目的三個條件。目前常見且符合上述定義的實驗動物種類為小鼠、大鼠、倉鼠、豚鼠、兔子和狗,針對其他物種的實驗動物化工作則仍在進行,因此從定義來看,尚未經過漫長育種工程的雪貂與土撥鼠,其實不在狹義的實驗動物範疇之中。

引用自中華實驗動物學會(2020)。《實驗動物科學( 基礎篇)》。臺北:農業部。

不過不可否認,無論是否經過人為育種或遺傳控制,這些動物都在生醫、生技乃至人類健康與生命延續上帶來莫大貢獻。而且別忘了,牠們有時也是很靈活的打掃小幫手!

延伸閱讀
1. 林琇玲(2013 年4 月)。 臺大醫院 B 型肝炎研究之幕後英雄-- 土撥鼠。臺大醫院健康電子報65 期。https://epaper.ntuh.gov.tw/health/201304/story_2.html
2. 白宜君(2022 年11 月30 日)。解謎 COVID-19 的第一關是什麼?國家實驗動物中心主任秦咸靜:那些為了人類安全而建立的「實驗動物模式」。科技大觀園。https://reurl.cc/QYpED9
3. Starr, M. (2023 July 27). Bizarre True Story: Physicists Once Put a Ferret in a Particle Accelerator. ScienceAlert. https://reurl.cc/zqyD77.