◆ T細胞是免疫系統中重要的一部分。 網上圖片
◆ 科學家經常在老鼠身上進行醫學試驗。 資料圖片

上次和大家討論了利用動物做實驗的時候,牠們的飲食也可以是一個很重要的因素。今天再和各位探討另一個影響動物實驗的考慮:原來太乾淨的老鼠,也不一定能為我們帶來最理想的實驗結果呢。

長處無菌環境 免疫系統過弱

起碼在過去50年,研究人員一直在努力讓實驗用的老鼠處於盡量無菌的環境之中:在今天的許多實驗室中,實驗動物用的籠子、水瓶、食物等都經過消毒處理。這樣的努力為實驗排除了許多影響的因素,讓實驗的結果變得更穩定可靠。

免疫反應與現實不同

不過近來已有不少研究顯示,清潔的環境令實驗室老鼠的免疫系統發展緩慢,與現實世界中跟細菌生活在一起的老鼠及人類的免疫能力可能相差甚遠。這可能對臨床試驗藥物有一定的影響,基於兩者免疫系統的不同,對實驗室老鼠有效的藥物,可能對現實世界的人類作用不大。有統計顯示,通過動物測試而進入臨床試驗的藥物中,大概只有一成的成功率。美國免疫學家David Masopust認為,當中一些不成功的案例,就是因為實驗室老鼠的免疫反應與現實中的人類不同。

Masopust早已對實驗室老鼠的免疫系統有興趣,因此與糧倉、寵物店中找到的老鼠作對比。Masopust發現,實驗室老鼠的血液中,記憶T細胞(memory T cell)這種免疫細胞的確比較少;在實驗室老鼠的其他細胞中,幾乎找不到記憶T細胞。記憶T細胞是曾對外來病原體發生反應的免疫細胞;實驗室老鼠缺少這種細胞,反映出牠們的免疫系統真的是「經驗不足」。

抗微生物感染 對寄生蟲無策

為了「訓練」實驗室老鼠的免疫系統,Masopust引進了從寵物店買來的老鼠,將牠們和實驗室的老鼠混起來一齊飼養。過了一個多月後,實驗室老鼠的免疫系統慢慢變得與寵物店老鼠的相似:牠們的記憶T細胞變得更多元化、數量更多。這些老鼠的抗菌能力也的確變得更強。研究人員讓牠們感染李斯特菌,只需三天,這些老鼠身體中的細菌就已下降了上萬倍,跟接受過相關疫苗的老鼠反應相若。

不過,把實驗室老鼠的免疫系統「訓練」得跟野外老鼠的差不多,並不一定能解決所有問題。普林斯頓大學的演化生態學家Andrea Graham做了一個實驗,把實驗中的老鼠放進8個不同的戶外環境中自由活動。這些老鼠自然遇上了各種各樣的病原體。Graham發現,這些老鼠能夠較快地應付微生物的感染,但絕不可以有效地面對寄生蟲。這可能是因為微生物引起的感染往往較急、較致命,因而誘使老鼠的免疫系統對它們「優先處理」。

這個研究方向當然還有一些問題需要處理。比如說不同野外環境的老鼠,牠們的免疫反應可能也會不同。那麼在研究某一種藥物的時候,我們應該應用哪一種老鼠呢?這亦是科學家正在努力研究的問題。

「太乾淨」的老鼠,可能未必能夠代表人類對藥物、疾病的反應。科學家們已挑選了一些臨床試驗不成功的案例,再看看利用「不清潔」的老鼠做試驗,是否能得到正面的結果。

◆ 杜子航 教育工作者

早年學習理工科目,一直致力推動科學教育與科普工作,近年開始關注電腦發展對社會的影響。