每日消息!重慶畜科院打破國外技術(shù)壟斷 “無菌豬”年培育量世界第一

上個月，重慶市畜牧科學(xué)院（以下簡稱市畜科院）獲得國內(nèi)首個無菌級（豬）實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)許可證，這標(biāo)志著打破國外技術(shù)壟斷、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的“無菌豬”，將規(guī)范用于實(shí)驗(yàn)動物繁育和特殊病人膳食產(chǎn)品開發(fā)、嬰幼兒奶粉評價、早產(chǎn)兒疾病研究等。

(相關(guān)資料圖)

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(shù)壟斷。這種小鼠可替代人類研發(fā)特定的抗體藥物，能應(yīng)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(chuàng)新帶來新的契機(jī)。

這兩項(xiàng)突破“卡脖子”難題的技術(shù)，到底是怎樣研發(fā)成功的？又會給我們的生產(chǎn)、生活帶來怎樣的改變？重慶日報記者走進(jìn)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(chǎn)，由“醫(yī)生”接生，吃的食物必須進(jìn)行高溫、高壓等多種無菌手段消毒，平日的生活和運(yùn)動由專門人員實(shí)行“保姆式”看護(hù)……

這些備受呵護(hù)的“無菌豬”是研究菌群與疾病，以及生長發(fā)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(xì)菌微生物對實(shí)驗(yàn)的干擾降到最低，可用于醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、畜牧、食品、環(huán)境等諸多領(lǐng)域。

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

為此，市畜科院2013年開始建設(shè)無菌豬培育基地，開展“無菌豬”培養(yǎng)技術(shù)攻關(guān)。

突破核心技術(shù)

終結(jié)國外對“無菌豬”的技術(shù)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(yǎng)的難點(diǎn)在于——為豬仔提供無菌的生長環(huán)境和采用無菌化的培養(yǎng)技術(shù)。

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(tuán)隊(duì)成功突破“無菌豬”培育的核心關(guān)鍵技術(shù)，建立了國內(nèi)目前唯一的“無菌豬”繁育平臺，在國內(nèi)首次成功培育“無菌豬”，終結(jié)了國外在“無菌豬”技術(shù)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(tuán)隊(duì)研發(fā)了子宮剝離器，采取切除子宮的剖宮產(chǎn)方式，保障豬仔出生時的無菌環(huán)境。經(jīng)過千百次反復(fù)實(shí)驗(yàn)后，他和團(tuán)隊(duì)成員總結(jié)出了一個異常珍貴的數(shù)據(jù)——從將母豬麻醉開始到取出小豬傳遞到運(yùn)輸隔離器中，整個過程不能超過八分鐘。

通過技術(shù)的不斷優(yōu)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(chuàng)下了世界第一。

全程無菌培養(yǎng)

任何環(huán)節(jié)都不能掉以輕心

花費(fèi)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。”葛良鵬介紹。

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(xì)菌感染，生產(chǎn)時，母豬剖腹點(diǎn)及其周圍，會套上一層透明罩，醫(yī)生在透明罩下對母豬進(jìn)行手術(shù)。豬崽從母豬體內(nèi)抱出來后，會立即送到無菌隔離室內(nèi)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(jīng)過了高溫、高壓等多種手段消毒。科研人員隨時對“無菌豬”的體貌特征進(jìn)行觀察，以免它們不小心感染到菌群。只有做好每一個細(xì)節(jié)，才能培育出不含任何微生物的“無菌豬”。

“只要任何一個環(huán)節(jié)、任何一個細(xì)節(jié)有一點(diǎn)點(diǎn)失誤和瑕疵，都會導(dǎo)致這頭豬夭折，影響整個項(xiàng)目的進(jìn)展。”葛良鵬說。

“無菌豬”大有用處

可幫助開發(fā)特殊膳食、選擇嬰幼兒奶粉等

那么，在堪稱嚴(yán)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(jīng)過化療后，腸道消化系統(tǒng)大多會受到影響，無法很好地吸收營養(yǎng)，而現(xiàn)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(nèi)，可模擬病人消化吸收特點(diǎn)，開發(fā)定制出促進(jìn)病人康復(fù)的特殊膳食產(chǎn)品。

奶粉是嬰幼兒普遍選擇的營養(yǎng)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(fā)育，而有了“無菌豬”，這樣的難題就迎刃而解了。科研人員將嬰幼兒的腸道菌群植入到“無菌豬”體內(nèi)，通過觀察分析它們吸食奶粉后的生長發(fā)育情況，就能對嬰幼兒奶粉質(zhì)量體系進(jìn)行評價。

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

當(dāng)前，市畜科院通過“無菌豬”培育與轉(zhuǎn)化應(yīng)用平臺，已先后和中科院、中國人民解放軍總醫(yī)院、香港大學(xué)、華西二院、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)等３０多家單位開展合作。這些單位在進(jìn)行免疫缺陷豬的飼養(yǎng)、檢測試劑盒開發(fā)、腸道微生物與消化吸收及腸道創(chuàng)傷修復(fù)的調(diào)控作用等科學(xué)研究時，都需要“無菌豬”相關(guān)技術(shù)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(guān)系提供獨(dú)特的平臺。接下來，我們還要對‘無菌豬’的生理特性進(jìn)行系統(tǒng)研究，從而加深對微生物－宿主，動物－人類之間相互關(guān)系的理解，為畜牧、生物醫(yī)藥等大健康領(lǐng)域的科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更多科技支撐。”

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