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      市畜科院打破國外技術壟斷 “無菌豬”年培育量世界第一
      重慶日報
      時間:2023-04-20 08:16:43

      科研人員展示“無菌豬”。

      核心提示

      上個月,重慶市畜牧科學院(以下簡稱市畜科院)獲得國內首個無菌級(豬)實驗動物生產許可證,這標志著打破國外技術壟斷、擁有自主知識產權的“無菌豬”,將規范用于實驗動物繁育和特殊病人膳食產品開發、嬰幼兒奶粉評價、早產兒疾病研究等。

      此前,市畜科院成功培育的中國首個全人源抗體小鼠,同樣打破了國外技術壟斷。這種小鼠可替代人類研發特定的抗體藥物,能應用于腫瘤、免疫性疾病和感染性疾病等臨床治療,為我國全人單克隆抗體藥物的源頭創新帶來新的契機。

      這兩項突破“卡脖子”難題的技術,到底是怎樣研發成功的?又會給我們的生產、生活帶來怎樣的改變?重慶日報記者走進市畜科院一探究竟。

      在位于榮昌的市畜科院生物工程研究所,有一群享受“國寶”待遇的豬兒:

      1200平方米的無菌“大房子”,只住了300頭豬兒,它們出生時是無菌剖宮產,由“醫生”接生,吃的食物必須進行高溫、高壓等多種無菌手段消毒,平日的生活和運動由專門人員實行“保姆式”看護……

      這些備受呵護的“無菌豬”是研究菌群與疾病,以及生長發育的一類特殊模式動物,它本身不含任何微生物,可以把研究過程中細菌微生物對實驗的干擾降到最低,可用于醫學、生物學、畜牧、食品、環境等諸多領域。

      然而,以前“無菌豬”培育的核心關鍵技術只掌握在美國、韓國等少數國家手中,我國要開展相關研究,只能向國外公司支付高昂的服務費,受制于人。

      為此,市畜科院2013年開始建設無菌豬培育基地,開展“無菌豬”培養技術攻關。

      突破核心技術

      終結國外對“無菌豬”的技術壟斷

      “無菌豬”是一種不含任何活的微生物的特殊模型動物,培養的難點在于——為豬仔提供無菌的生長環境和采用無菌化的培養技術。

      2017年下半年,市畜科院生物工程研究所所長葛良鵬和他的團隊成功突破“無菌豬”培育的核心關鍵技術,建立了國內目前唯一的“無菌豬”繁育平臺,在國內首次成功培育“無菌豬”,終結了國外在“無菌豬”技術上長時間的壟斷。

      葛良鵬介紹,為確保豬仔在無菌條件下正常生長,團隊研發了子宮剝離器,采取切除子宮的剖宮產方式,保障豬仔出生時的無菌環境。經過千百次反復實驗后,他和團隊成員總結出了一個異常珍貴的數據——從將母豬麻醉開始到取出小豬傳遞到運輸隔離器中,整個過程不能超過八分鐘。

      通過技術的不斷優化,目前市畜科院培育的“無菌豬”存活率在80%以上,每年可提供300頭“無菌豬”,年培育量創下了世界第一。

      全程無菌培養

      任何環節都不能掉以輕心

      花費大量時間和精力培育出來的“無菌豬”,和普通豬到底有啥不同?

      “從出生到成長,除了無菌外,培育方法也大不一樣?!备鹆践i介紹。

      普通豬出生后,會感染母體所帶的菌群,而為了保障“無菌豬”離開母體的瞬間不被細菌感染,生產時,母豬剖腹點及其周圍,會套上一層透明罩,醫生在透明罩下對母豬進行手術。豬崽從母豬體內抱出來后,會立即送到無菌隔離室內生長。

      在無菌隔離室,這些小豬呼吸的是無菌的空氣,飲用水也是無菌的,食物則經過了高溫、高壓等多種手段消毒??蒲腥藛T隨時對“無菌豬”的體貌特征進行觀察,以免它們不小心感染到菌群。只有做好每一個細節,才能培育出不含任何微生物的“無菌豬”。

      “只要任何一個環節、任何一個細節有一點點失誤和瑕疵,都會導致這頭豬夭折,影響整個項目的進展?!备鹆践i說。

      “無菌豬”大有用處

      可幫助開發特殊膳食、選擇嬰幼兒奶粉等

      那么,在堪稱嚴苛的條件下培育出來的“無菌豬”,到底有何用途?

      葛良鵬舉例說,癌癥患者經過化療后,腸道消化系統大多會受到影響,無法很好地吸收營養,而現在,通過把癌癥患者等特定疾病人群的菌群,接種到“無菌豬”體內,可模擬病人消化吸收特點,開發定制出促進病人康復的特殊膳食產品。

      奶粉是嬰幼兒普遍選擇的營養食品,但家長們在選擇時大都會犯難,不知道哪種奶粉寶寶吃了更有利于其生長發育,而有了“無菌豬”,這樣的難題就迎刃而解了??蒲腥藛T將嬰幼兒的腸道菌群植入到“無菌豬”體內,通過觀察分析它們吸食奶粉后的生長發育情況,就能對嬰幼兒奶粉質量體系進行評價;

      由于豬和人在消化道、皮膚、心血管系統等方面非常相似,具有其它實驗動物不可替代的優越性,因此不光是在特殊病人膳食產品開發和嬰幼兒奶粉評價上,在兒童疫苗臨床前評估、早產兒疾病研究等方面,“無菌豬”都能發揮重要作用。同時,“無菌豬”培育技術也對豬的疾病凈化和豬源性生物醫藥產品的生物安全起到保障作用。目前“無菌豬”研究成果已在醫學、生物學、畜牧、食品、環境等領域有廣泛的應用價值。

      當前,市畜科院通過“無菌豬”培育與轉化應用平臺,已先后和中科院、中國人民解放軍總醫院、香港大學、華西二院、四川農業大學等30多家單位開展合作。這些單位在進行免疫缺陷豬的飼養、檢測試劑盒開發、腸道微生物與消化吸收及腸道創傷修復的調控作用等科學研究時,都需要“無菌豬”相關技術的支持。

      談及“無菌豬”未來的研究,葛良鵬說:“‘無菌豬’身體里沒有任何微生物,能為科研人員研究微生物與動物健康之間的關系提供獨特的平臺。接下來,我們還要對‘無菌豬’的生理特性進行系統研究,從而加深對微生物-宿主,動物-人類之間相互關系的理解,為畜牧、生物醫藥等大健康領域的科學研究和產業發展提供更多科技支撐?!?/p>

      編輯:肖福燕
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