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小动物自动化换血技术 精选

已有 6446 次阅读 2016-11-23 20:47 |系统分类:海外观察|关键词:学者

最近《自然-通讯》发表的研究介绍了一种年轻小鼠与年老小鼠换血的新方法。

经典的换血研究技术是使用小鼠联体共生,就是将两个动物的皮肤分别切开,然后缝合起来让两只动物的毛细血管连接起来,达到两个动物血液循环共享的目的,这样的手术难度大,动物因为需要共同起居,饲养难度大,动物也容易死亡,给研究带来非常大的不便。为了克服这个问题,加州大学伯克利分校的Irina Conboy及同事设计了一种简化的输血系统,实现了简单的换血目的。我看其技术就是实现了自动抽血和注射的目的,没有什么稀罕的。


小鼠联体共生技术也存在一个影响因素,因为除了共享血液,两个个体还会共享其它身体组件,包括器官,这意味着年老小鼠可以获得较年轻小鼠的肺、免疫系统、心脏、肝和肾,而年轻小鼠必须额外维持一具衰老的身体。新方法仅在小鼠之间交换血液,可以避免这种联体共生技术的缺陷。


作者认为新技术速度更快、侵入性更小,且能够推动未来在有力的控制情况下,研究识别影响组织老化或再生的血源因素。

这种换血技术是参考过去循环细胞洗涤设备,是由微量输液泵和体外血液操纵系统组成,输液泵和血液系统都由计算机控制(图)。这种装置的核心设计理念是能对小动物的非常少量血液进行采集和在线分离。为了保证动物安全,每次血液采集不能超过10%,小鼠血液大约是体重的5-8%30克的小鼠大约是1.5-2毫升血液,只能一次转移150微升左右血液。小体积微量血液分离系统一般是诊断设备的元件。但是这种技术用于活体血液转移是第一次。小鼠联体共生技术手术后需要7-10天才能让皮下组织毛细血管共生。这种血液转移装置不需要等待,可以随时投入实验。新的技术对动物的伤害也比较小,不需要复杂的手术操作,只需要给动物留一个静脉插管。血液交换过程可以直接观察,交换的体积可以准确测量。使用这种小动物换血装置,研究人员对4对老年/年轻动物,4对年轻/年轻4对老年/老年动物进行了研究。研究结果表明,换血后六天就显现出了效果,年轻血液可增强受损老化肌肉修复,老化血液会抑制年轻小鼠体内新脑细胞的形成和肝细胞再生。整体而言,老化血液的抑制作用比年轻血液的有益作用更明显。

简单说就是一种自动化成分输血装置,因为是小动物,对非常少量血液的分离存在技术上的困难,作者对现成的技术进行整合,实现了动物换血的目的,并对换血的效应进行了观察,证明了这种技术具有可行性。技术突破会巨大地推动这类研究的开展。我们课题组曾经希望开展这种换血技术,但是觉得难度不小,一直没有下决心开展。现在有了这样的新思路,未来开展这种研究的可能性会增加许多。




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3 陈南晖 晏成和 aliala

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