模式生物實驗受質疑:影響衰老研究
日期:2016-02-24 08:56:19
秀麗隱桿線蟲(Caenorhabditis elegans,C. elegans)作為分子生物學和發育生物學研究領域的模式生物,已經有50年歷史了,尤其是在衰老研究領域更是被科學家們作為經典的模式動物。
線蟲用于衰老研究實驗,常常會使用一種稱為 FUdR 的化療藥物來對線蟲進行消毒,防止線蟲產卵。但是2月22日公布的一項最新研究表明,這種藥物會影響線蟲的壽命,因此令許多衰老研究實驗結果受到了質疑。這一研究成果公布在Mechanisms of Ageing and Development雜志上。
“許多衰老研究都采用了不同劑量的FUdR,這會產生不同的影響,”文章作者,來自布朗大學的Anne Hart 說,“認識到FUdR 對衰老研究的巨大影響,就能解釋很多關于線蟲衰老研究領域中出現的爭論問題。”
線蟲是動物發育和遺傳學研究的經典生物學模型,并且是第一個完成測序的動物基因組。由于其整個生命周期僅3天,胚胎發育中細胞分裂和細胞系的形成都具有高度的程序性,因此有利于進行發育遺傳學分析。現如今許多關于衰老的研究結論都來自于這個小小的動物,如果其本身實驗出現問題,那么將會影響許多研究領域。
在這篇文章中,研究人員分析了 FUdR 的作用機制,發現這種藥物除了能調控線蟲繁殖,而且也會啟動一種應激應答,激活DNA修復途徑,而這兩個生物進程也都常常是衰老研究的靶標。隨著這些進程被開啟,實驗中的線蟲也能更好的在包括高鹽、高熱或低氧的應激條件下生存下來。
更重要的是,當研究人員在其衰老實驗中使用不同 FUdR 劑量時,發現這種藥物會極大的改變最終的實驗結果。比如說,當存在FUdR 時,一種之前被證明會增加線蟲壽命的應激環境,結果在沒有該藥物時,實際上減少了線蟲的壽命。
“我們沒有料到會出現這樣的研究結果,”Hart表示,這一研究表明需要重新再審查使用過FUdR 的現場實驗。
近年來線蟲也不再單單用于衰老研究,近期洛克菲勒大學的研究人員空i讓年幼和成年線蟲都學會了避開食物的氣味,并詳細地研究了產生經驗記憶的神經回路。,闡明了哪些神經元、基因和分子通路可區分早期記憶和長期記憶。終生記憶是如何形成的?
還有奧地利分子病理學研究所的研究人員發現腦細胞(神經元)被組織在一個全腦網絡中,盡管發揮著不同的功能,但以一種集體的方式相互協調。他們也將線蟲大腦中這些協調活動與產生行為的過程聯系起來。
研究人員主要集中在研究單個或極少數神經細胞的功能及其相互作用,以解釋諸如運動這樣的行為。對于線蟲來說,我們已經知道,一些單個神經元在網絡中如何發揮獨立單元的功能,但是,它們如何作為一個群組起作用,仍然是未知的。研究人員將目前兩種最先進的技術結合起來:首先,科學家使用三維顯微鏡技術,同時、快速地測量大腦的不同區域;其次,他們使用一種熒光蛋白對線蟲進行了遺傳改造,使其神經元在活躍的時候閃光。
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