非人类灵长类动物是研究复杂人类疾病、了解生物功能和解决人类新诊断和治疗方法安全性的极其重要的动物模型。与人类相比,它们具有遗传、生理、免疫和发育相似性,因此为人类健康和疾病提供了重要的临床前模型。本综述重点介绍了一些研究领域,这些领域证明了非人类灵长类动物在转化研究中的重要性。这些领域包括妊娠和发育障碍、传染病、基因治疗、体细胞基因组编辑和体内成像应用。免疫系统的力量以及我们对它在急性和慢性疾病中的作用的日益了解正被用于为一系列医疗条件提供新的治疗方法。鉴于人类免疫系统在健康和疾病中的重要性,详细研究非人类灵长类动物的免疫系统对于推进临床前转化研究至关重要。对非人类灵长类动物的需求仍然是高度优先的,这在严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 全球大流行期间尤为明显。非人类灵长类动物将继续解决关键问题并提供预测模型,以确定人类整个生命周期内使用的新型诊断和治疗方法的安全性和有效性。
肠道微生物组可以介导宿主代谢,包括促进冬眠等节能策略。马达加斯加(Cheirogaleus spp。)是灵长类动物之间唯一的强制性冬眠者。它们也在亚热带中冬眠,与温带冬眠不同,通过将果糖转化为脂质沉积物,在相对温暖的温度下滋生,并在出现后饲养饮食。尽管存在这些生态差异,但我们可能预计冬眠会以相似的方式塑造肠道微生物组。因此,我们比较了肠道微生物组曲线,它通过直肠拭子的扩增子测序,在野生毛茸茸的矮人矮人狐猴(C. crossleyi)中,在肿瘤,冬眠和出现后确定。矮人狐猴在肥胖,中等多样性和冬眠期间社区同质化增加以及出现后最大的多样性表现出肠道微生物的多样性降低。在肥胖期间,支原体属富集,而在冬眠期间,空气菌科和放线菌科,而不是akkermansia。正如预期的那样,矮狐狸显示了肠道微生物组的季节性重新配置。但是,微生物多样性的模式与温带冬眠剂不同,并且更好地类似于灵长类动物和模型生物中与饮食水果和糖有关的转移。因此,我们的结果强调了矮狐猴在对比条件下探测灵长类动物中微生物组介导的代谢的潜力。
医学实验是最隐蔽的动物使用行业之一——尽管使用公共资金,但我们从未能够从新南威尔士州政府那里获得多少纳税人的钱用于这个行业,或者资助了哪些类型的实验。 数百万受害者 与其他一些国家不同,澳大利亚没有全国性的动物使用统计数据。即使在州和领地层面,有时也会长时间延迟报告动物使用情况——或者根本没有报告。澳大利亚人道研究中心估计,澳大利亚每年约有 600 万只动物被用于实验和教学。其中超过 25,000 只动物被用于“以死亡为终点”的实验,即动物在实验过程中被故意杀死,而不是在实验之后被安乐死。猴子会染上毒瘾,被钻在头骨上。羊和猪的皮会被烧掉,老鼠的脊髓会被压碎。小老鼠被培养成和自己身体一样大的肿瘤,小猫被故意弄瞎,老鼠被迫忍受癫痫发作。在古老的医学培训课程中,猪和狗被切开后杀死,老鼠被扔进盛有水的容器中并被迫游泳求生,硬塑料管被强行塞进猫和雪貂的细小喉咙。所有这些动物都有感知疼痛和恐惧的能力,当它们在荒凉、没有窗户的监狱中被毒死、切开、弄瞎、电死或感染致命疾病时,它们会遭受巨大的痛苦。动物实验是一门大生意公众认为实验者主要使用动物来推动医学领域的必要进步,这是错误的。动物实验是一个利润丰厚的行业,让大学、饲养者和设备供应商赚取数百万美元。实验室及其附属大学经常获得联邦政府拨款(是的,你的税金)和“健康慈善机构”的私人资金来开展动物研究。澳大利亚政府的国家卫生和医学研究委员会为三个灵长类动物繁育机构提供资金,并拿出巨额资金进行荒唐的试验。在一项由联邦政府资助的莫纳什大学研究中,研究人员切开了三只活猴子的头骨,以便对它们的大脑进行电击。与此同时,西澳大利亚大学、莫纳什大学和墨尔本大学将重物放在老鼠的大脑上,试图复制人类的创伤性脑损伤,但没有产生任何有用的结果。这三所大学的项目都得到了政府的资助。澳大利亚人道研究中心估计,实验中使用的动物中约有 15% 用于畜牧、动物管理或生产目的。其中大部分涉及对密集饲养系统中饲养的动物的研究或对牛、羊等养殖动物进行基因工程研究,以提高生产力和农民的利润率。
1 中国科学院神经科学研究所、神经科学国家重点实验室、脑科学与智能技术卓越创新中心,上海;2 中国科学院大学,北京;3 复旦大学类脑智能科学与技术研究所,上海;4 北京大学心理与认知科学学院、行为与心理健康北京市重点实验室、IDG/麦戈文脑研究中心、北大-清华生命科学中心,北京;5 浙江工业大学信息工程学院,杭州;6 深圳市神经精神调控重点实验室和脑科学协同创新中心、广东省脑连接组与行为重点实验室、中国科学院脑连接组与操控重点实验室、脑认知与脑疾病研究所、深圳先进技术研究院、深港脑科学研究院-深圳基础研究机构,深圳
经颅交流电刺激 (tACS) 是一种常用的非侵入性脑活动调节方法。具体来说,tACS 经常被用作一种有针对性的干预手段,通过增强特定频率的神经振荡来影响特定行为。然而,这些干预手段往往产生高度可变的结果。在这里,我们为这种可变性提供了一个可能的解释:tACS 与大脑的持续振荡相竞争。利用来自警觉的非人类灵长类动物的神经记录,我们发现,当神经放电独立于持续的脑振荡时,tACS 很容易同步脉冲活动,但当神经元强烈同步于持续的振荡时,tACS 通常会导致同步减少。因此,即使刺激方案是固定的,tACS 也可以对神经活动产生截然不同的结果。数学分析表明,这种竞争很可能在许多实验条件下发生。因此,试图将外部节奏强加于大脑往往会产生完全相反的效果。
安志强,德克萨斯大学休斯顿健康科学中心 MICHELE A. BASSO,华盛顿大学华盛顿国家灵长类动物研究中心 RUDOLF P. BOHM,杜兰大学国家灵长类动物研究中心 KATHLEEN CONLEE,美国人道协会 HENRY T. GREELY,斯坦福大学 DIANE E. GRIFFIN,约翰霍普金斯大学 THOMAS HARTUNG,约翰霍普金斯大学动物实验替代中心 JEFFREY H. KORDOWER,亚利桑那州立大学 DOUGLAS LAUFFENBURGER,麻省理工学院 VIRGINIA M. LESSER,俄勒冈州立大学 PATRICIA E. MOLINA,路易斯安那州立大学新奥尔良健康科学中心 RICHARD NAKAMURA,美国国立卫生研究院(已退休) KYLE E. ORWIG,匹兹堡大学 SERGIU PASCA,斯坦福大学 MICHAEL LOUIS SHULER,康奈尔大学
未经同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者(此版本于 2022 年 5 月 4 日发布。;https://doi.org/10.1101/2022.03.30.486457 doi:bioRxiv preprint
由于动物研究,健康得到改善的个人以外的整个社会都从中受益,因为疾病对家庭的影响可能会破坏家庭和社区中多个成员的生活质量。除了这些普遍问题之外,当前的 COVID-19 疫情提供了一个重要的例子,说明开展基础研究的重要性,这些研究可以与最先进的技术相结合,在短时间内取得进展。澳大利亚的 COVID-19 病例现已超过 300 万,新南威尔士州的死亡人数超过 1000 人,有令人信服的证据表明,动物辅助研究既提供了重要的有效疫苗,也提供了一系列用于治疗 COVID-19 的特定新开发药物和生物制剂。在未来几年,需要进行动物研究来探索现在才受到审查的新疗法。这凸显了新发传染病的影响,以及对灵活的研究响应和适当设施以开发新疫苗和疗法的必要性。
大多数灵长类动物的繁殖和生存都反映了竞争和合作关系的管理。在这里,我们研究了自由放养的恒河猴的神经解剖学和社会性之间的联系。在成年期,社会伙伴的数量可以预测颞上中沟和腹侧异质岛叶的体积,这分别与社会决策和同理心有关。我们发现大脑结构与其他关键社会变量(如成年人的社会地位或间接联系)之间没有联系,母亲的社会网络或地位与依赖婴儿的大脑结构之间也没有联系。我们的研究结果表明,特定大脑结构的大小随直接的亲和性社会联系的数量而变化,并表明这种关系可能在发育过程中出现。这些结果强化了社交网络规模、生物学成功和特定大脑回路扩展之间的假定联系。
摘要 有一些恒星和类地行星被认为年龄超过 100 亿年。在这个星系中,“水世界”和包含咸水海洋的卫星可能很常见。鲸类和灵长类动物的进化可能为其他星球上智慧生命如何进化提供一些线索。最聪明的灵长类动物——智人,其平均脑重(~1350 克)比其他灵长类动物大得多,但比许多鲸类动物的平均脑重小得多,而鲸类动物也被认为非常聪明。本文回顾了导致一小部分灵长类动物而不是脑容量相对较大的鲸类动物(从人类的角度来看)主宰我们的星球的因素,包括语言和工具制造能力。如果在其他星球上,类似鲸类的智慧生物为了适应与地球相似的水生环境而趋同进化,那么它们就不会拥有复杂的工具和技术;而在其他比地球古老得多的星球上,类似灵长类的生物可能已经趋同进化,并且可能早就开发出超越我们自己的技术。
