环球科学|耗子尾汁的二三事_

文章图片
图1/6
图片来源：pixabay
写在前面：我是小白鼠。这是一篇正经且讲武德的文章，为大家介绍耗子尾汁的故事。希望大家珍爱耗子尾，耗子尾汁。
首先，在确认耗子尾汁的成分之前，我们先默认耗子尾的确是耗子的尾巴。秉承着科研武德和实验精神，我们根据这个假设则可以将其推论为小鼠（Mice）或者大鼠（Rat）的尾巴。知道这一点后，就可以来分析模型鼠的尾巴成分了。
基础款
在不进行任何处理，保持尾巴完整的情况下，我们如果要获得耗子尾汁，那么最好的办法就是静脉取血。在执行静脉取血前，必须将小鼠进行固定或者麻醉，之后用针平行穿刺小鼠的尾静脉，这样取下的就是纯净的耗子尾汁了。这种耗子尾汁是基础款，它的成分就是熟知的血液，包含血浆和血细胞。

文章图片
图2/6
从尾静脉取血。图片来源：https：//www.nature.com/articles/laban0906-24
血细胞中有红细胞、白细胞和血小板三种主要成分，而这也是用于检测小鼠生理指标的几个细胞指标，常常用于判定贫血、白细胞减少症、淋巴细胞增多症和全血细胞减少症等血液疾病。而血液中另外一些生化指标，例如肝素、葡萄糖、脂质、胰岛素水平则可以用来分析小鼠的代谢情况，这也是许多代谢模型小鼠的静脉血能提供的信息。
进阶款
不过，耗子尾汁还能以其他的复杂形式呈现在研究人员面前，例如实验室经常会使用到的基因分型（Genotyping）过程。通常来说，每个实验室都会养上一些基因敲除小鼠，有一些小鼠带有的基因型是研究人员特喜欢的。但是，由于基因都是成对存在，当雌雄鼠交配后，则可能产生各种基因型的后代，例如2只 +/- 的小鼠交配，生下来的后代有1/2的 +/-、1/4的 +/+ 和1/4 的-/- 。研究者一般从外表不能分辩后代到底是哪一种基因型，为了挑选自己心仪的基因型小鼠，耗子尾汁就能派得上用场了。

文章图片
图3/6

研究人员只需剪下一段，用蛋白酶充分消化，加入无菌水把耗子尾变成一堆肉末状的液体，利用离心机将耗子尾细胞中的DNA暴露出来。然后通过提取一滴珍贵的耗子尾汁原液进行PCR ，就能确定小鼠的基因型了。在这个过程中的耗子尾汁会从浑浊的肉泥水，转变成清澈的透明状，其中掺杂着些许小鼠DNA ，看起来属于进阶版的耗子尾汁。原则上，小鼠的脚趾也可以做到这种程度，但一般剪脚趾都用来给小鼠编号了，因此还是耗子尾最方便了。
高端款
在进阶版之上，耗子尾汁还能变得更加高端，一种被称作鼠尾胶原蛋白的“珍贵”液体就来自大鼠的尾巴，制作过程需要经历醋酸抽提、氯化钠沉淀和磷酸氢二钠沉淀等步骤，才能从鼠尾中获得珍贵的胶原蛋白。这种胶原蛋白在37℃的条件下会形成3股螺旋结构，可以用来当作细胞培养的基质。

文章图片
图4/6

细胞培养过程中，细胞需要贴附在培养皿表面（悬浮培养细胞除外）才能完成生长过程，而有一些细胞却总是不太给力，自己完成不了贴壁过程或者贴壁困难，这个时候鼠尾胶原蛋白就能承担起让细胞更容易贴壁的作用。这一步也被称作涂层（coating），给培养皿涂上了一层胶原蛋白后，细胞就能更好地贴附上去，除了培养皿，一些需要使用海藻碳酸钙微球培养得细胞，同样也可以用鼠尾胶原蛋白协助细胞贴壁生长。
除了让细胞更好贴上去，鼠尾胶原蛋白还能用于制备三维胶，这样可以在培养皿中一定程度上模拟身体内部的生长环境，让细胞在更真实地条件下进行生长。当然，除了这些，耗子尾汁还能做到很多事情，只需要打开知名网站——知网，输入鼠尾胶原蛋白就能看到，例如鼠尾胶原蛋白可用于制备防皱保湿或美白产品，制作止血海绵敷料等各种高端用途。
更多选择
另外，除了尾静脉取血能获得基础款的耗子尾汁，静脉注射同样能制造新的耗子尾汁，此场景一般发生在药理或者毒理实验中，注射物一般都是药物或者小分子化合物，当然也有一些转移瘤实验也会利用尾静脉注射目标癌细胞。此时，耗子尾汁的成分就完全取决于实验者注射进去的成内容。
如果不是严格要求耗子尾汁的来源是动物，那么耗子尾汁还有可能是鼠尾草的汁液，鼠尾草（Salvia japonica Thunb）是唇形科、鼠尾草属的一年生草本植物。而薄荷、藿香、紫苏、迷迭香、百里香等带有香料气味的植物都属于唇形科，因此鼠尾草也带有特殊的香味，它通常会被制作成精油，一小瓶微透明的淡淡清香液体就是一瓶耗子尾汁。

文章图片
图5/6
【环球科学|耗子尾汁的二三事】图片来源：pixabay
鼠尾草原产于欧洲南部与地中海沿岸地区，也曾被欧洲一些地区当作应对瘟疫的药物， 1910年的一篇《科学美国人》文章曾回顾分析了中世纪一些用于应对瘟疫的配方，著名的“马赛醋” ，又名“四贼醋”的药剂中就使用了鼠尾草，因为当时马赛的四个小偷用特殊的配方抵御了鼠疫的侵袭，而鼠尾草也被认为具有抵抗瘟疫的作用，成为了一种流行的抗瘟疫药剂配方。现代医学中，也有一些实验检测了鼠尾草提取物的功效，例如鼠尾草酚能阻碍癌细胞的增殖，另外用鼠尾草提取物给小鼠灌胃后，能改善它们的风湿性关节炎症状。
不过，鼠尾草的英文是Sage ，而真正还有一种叫做Rat tail Cactus的植物，就是鼠尾草仙人掌，这种耗子尾汁大概就是一些掺杂着植物细胞的仙人掌汁了。。。
珍爱耗子尾
说到这里，不得不提一提历史上，耗子尾所经历过的最大劫难。这场劫难来自于奥古斯特·魏斯曼（August Weismann）对于“获得性状遗传”学说的坚决否认，该学说认为后天获得的性状也能遗传给后代。为此，魏斯曼做了一个大胆的实验，连续22代剪掉了小鼠的尾巴，并观察它们后代的生长情况，一共有901只小鼠在实验中被人为地剪去了尾巴，但新生鼠都无一例外地带有尾巴。魏斯曼也根据这个实验结果，否定了任何形式的获得性状遗传。
当然，后续也有其他学派的学者站出来，认为魏斯曼这种故意造成的机械性伤残是无法遗传的，而获得性状遗传更多的是指生物体变异的性状可遗传。现代分子生物学出现后，科学家也发现获得性遗传可能来自表观遗传学层面，一些环境引起的DNA甲基化能够影响基因表达，并遗传给下一代。获得性状遗传的问题并没有因为耗子尾的牺牲而得到终结。
由于做实验要剪耗子尾，榨汁取营养物要拿耗子尾，抽血打针还要不停折磨耗子尾，耗子尾牺牲现象实在太过严重。现在，许多研究者都开始强调保护耗子尾，不要在实验室中去揪小鼠的尾巴，《英国医学杂志》的一篇报道文章就直接用“不要提实验小鼠的尾巴”为题，警告大家随意用尾巴提起小鼠，会给它们造成很大的压力，建议使用一个管让小鼠爬进去再捕捉小鼠。

文章图片
图6/6

保护耗子尾，人人有责，劝各位年轻实验员耗子尾汁。