本文转载自公家号“把科学带回家”（ID：steamforkids）
撰文 七君
一百年前一只来自北京的小仓鼠， 曲到如今还在为全世界的人类兢兢业业地造造治病良药。70%以上的生物造药和一些新冠疫苗就是那只小仓鼠细胞的工做功效。今天我们就来领会一下那只北京小仓鼠的故事。
图片来源：enzolifesciences.com
1919年的西班牙流感发作期间， 许多患者患上了肺炎。和如今病院的尖端诊断手艺差别， 其时为了判断肺炎的品种， 医生需要培育患者肺部的细菌， 而啮齿动物就是“试剂”。那种办法叫做埃弗里法（Averys method）。
1919年西班牙流感发作期间， 美国红十字会救助患者。图片来源：International Federation of Red
可是在一百年前， 小白鼠还没有普及， 它们不只少见还很高贵。北京协和医学院有个叫做谢恩增（E. T. Hsieh）的医生为了寻找小白鼠的替代品， 在北京城里四处搜索替代动物。
在其时的北京城里， 中国仓鼠（Cricetulus griseus）是很常见的宠物。那种仓鼠来自我国北方的戈壁地域， 数量良多。谢恩增在北京闲逛的时候看到有人在卖中国仓鼠当宠物， 于是他就买了一些做尝试， 成果大获胜利。
中国仓鼠（Cricetulus griseus）图片来源：zoologie.uni-halle.de
本来， 中国仓鼠是一种很好的尝试动物， 因为它们能够被许多病毒、细菌和寄生虫传染， 是很好的研究载体。
动静出来后， 外国的研究者也想饲养那种有趣的动物。不外， 中国仓鼠十分难养， 它们内卷得很凶猛， 攻击性很强， 会暴揍其他仓鼠室友， 男女一视同仁。
按照第二个在中国之外的处所胜利繁育中国仓鼠的人、哈佛大学的研究者 George Yerganian 的描述， 有雌性在场， 雄性打得少一点；但是雄性在不在场不影响雌性互殴。因而在人工圈养前提下， 母仓鼠的繁衍率很低。
那件事引起了美国人 Victor Schwentker 的兴趣。
1948年时， Schwentker 拥有美国东北部更大的尝试动物饲养场， 他也晓得中国仓鼠对生物研究的价值， 于是就委托正在中国研究疟疾的 Robert Watson 医生帮他进货。
1948年， 在北京协和病院的病理学研究者胡正祥的帮忙下， Robert Watson 把中国仓鼠偷运到了美国。不外在战争的布景下， 其时的中国政府思疑两人有造造生化兵器的嫌疑， 因而把他们定了功， 胡正祥被送去劳改了半年。
得到了中国仓鼠后， Schwentker 就起头了繁育工做。两年后， 他胜利地在中国以外的处所培育出了中国仓鼠的种群， 许多研究者慕名前来要货。
然而， 中国仓鼠究竟结果是傲娇而难伺候的， Schwentker 后来放弃了， 但也没有把繁衍办法公之于寡。好在后来 Yerganian 本身试探出了饲养办法。在近10年里， 他成了美国的中国仓鼠的独一供给商。
1957年， 科罗拉多大学的遗传学家 Theodore Puck 从 Yerganian 那儿要到了一只母中国仓鼠， 然后起头用它的肺、肾脏、脾脏和卵巢的细胞停止体外培育。
现实上， 和能够无限增殖的癌细胞差别， 一般生物的细胞在团结必然次数后就会灭亡， 在培育皿如许的异情况里就更不消提了。但是， 那只中国仓鼠的卵巢细胞开了挂， 它不单能够像癌细胞一样无限增殖， 还完全适应了离开肉体、活在硅基中的生活。
那种能够无限增殖的才能叫做“长生化”， 我们熟知的海拉细胞就在人体外实现了长生化。中国仓鼠的卵巢细胞是首个在培育皿内实现长生化的动物细胞， 并且仍是完全自觉的。就如许， Puck 胜利用中国仓鼠卵巢的细胞造造出了CHO细胞系。
CHO 细胞系。图片来源：wikimedia
现实上， 要成为造药财产的民工必需要满足一个重要的目标， 那就长生化。Puck 可能本身也没料到， 他造做的 CHO 细胞系成了生物医学研究者的物量朋友， 生物造药厂的聚宝盆。
和本体差别， CHO 细胞系是很优良的打工细胞。大药厂辉瑞的研发部部长 Paul Mensah 暗示：“CHO 细胞系很容易适应差别的情况。许多哺乳动物细胞需要特定的情况才气生长， 但是 CHO 细胞能够在悬浮液里生长。”如许一来， CHO 细胞系就能够在大缸里停止大规模培育， 消费成本就降低了。
此外， CHO 细胞系还出格伶俐长进， 晓得怎么折叠卵白量。是如许的， 卵白量固然是由氨基酸跟尾而成的分子， 但是氨基酸串联起来以后还要扭个外型， 成为特定的 3D 构造后才有感化。
固然细菌、酵母菌和一些实菌也能实现规模化培育， 但是它们不太会“折纸”， 那方面的本事仍是 CHO 强。
卵白量折叠。图片来源：deepmind alphafold
于是乎在70年代， 借助新呈现的基因工程手艺， CHO 被革新， 用于造造各类差别的卵白量药物， 好比生长激素等人生物卵白。
很快， CHO 细胞系成了生物造药行业的尺度细胞系， 妥妥的团宠。就像大肠杆菌是微生物研究的尺度生物一样， Puck 把 CHO 细胞叫做“哺乳动物中的大肠杆菌。”
现实上， 目前全球70%的生物造剂（活细胞造造的卵白量类药物）是用中国仓鼠卵巢细胞造造的， 而全球最畅销的10大生物造剂也是 CHO 的工做功效。2013年， 全球用 CHO 细胞系造造的药物的销售额超越了570亿美金。
很多疫苗也是 CHO 细胞系造造的。疫苗有良多品种， 此中重组亚单元疫苗（recombinant subunit vaccines）是用病原体中能引起免疫反响的卵白量（抗原）造做的， 而那些卵白量凡是是用 CHO 细胞消费的。
我国的第五个新冠疫苗：重组亚单元疫苗。图片来源：anso.org.cn
在3月份， 我国批准了第五个新冠疫苗， 那个疫苗就是由中国疾病预防控造中心研发、由 CHO 细胞造造的重组亚单元疫苗。此中的有效成分就是被植入了新冠病毒基因的 CHO 细胞系造造的新冠病毒外表的刺突卵白。
因为 CHO 细胞系在生物工程学中的地位， Puck 获得了1973年哥伦比亚大学颁布的路易莎·格罗斯·霍维茨奖（Louisa Gross Horwitz Prize）， 评委称他研发了首个能够在体外增殖的动物细胞， 对动物细胞生物学有重要的奉献。
中国仓鼠。图片来源：LSF magazine
除了成为长生的打工人， 中国仓鼠还有良多有趣的故事。
上文提到的哈佛大学的研究者 George Yerganian 指出， 中国仓鼠有三大特征：染色体数量少、颊囊壁薄、蛋蛋出格大。
中国仓鼠只要22条染色体， 比一般哺乳动物要少近一半。染色体数量少使它成为优良的遗传学对象， 而薄薄的颊囊能够让研究者察看血管、肿瘤开展等心理活动。
仓鼠的颊囊。图片来源：Shirley Magielse / EyeEm / Getty Images
中国仓鼠的蛋蛋也是仓鼠家族中的翘楚。要晓得成年中国仓鼠的体长是9厘米， 但是它们蛋蛋的曲径有2.5-3厘米， 差不多是体长的三分之一。再加上中国仓鼠背部有着一条贯串脊椎的深色条纹， 和其他品种的仓鼠比拟， 公中国仓鼠的体型比力像“中”字， 那就是中华家仓鼠的种族先天吧。
中国仓鼠的毛色也包罗着很多未解之谜。
按照英国仓鼠协会（National Hamster Council）， 中国仓鼠有两种常见的配色：普货（棕灰色）和显性白斑（Dominant Spot）。显性白斑指的是， 小仓鼠身上有白斑， 而白斑那种属性来自显性基因（Ds）， 父母两边一定有一只也是显性白斑。
普货（棕灰色）和显性白斑（Dominant Spot）中国仓鼠
另有一种十分稀有的黑眼白（Black-eyed White）只出生于双显性白斑的家庭。那提醒黑眼白可能照顾两个致命的显性白斑等位基因（DsDs）。
现实上早在1987年， 麻省理工学院的研究者颁发在 Cell 上的一项研究指出， 带有两个显性白斑等位基因的小鼠（Mus musculus）身上有大片白斑， 大都不育， 并且常有严峻的贫血。那次要是因为显性基因影响了小鼠胚胎的干细胞的增殖， 最末使胚胎的造血功用失灵。
仓鼠家族也呈现了类似的情况。叙利亚仓鼠（Mesocricetus auratus）也有类似的致死基因。
叙利亚仓鼠的显性白斑。图片来源：therealhamsterfacts.wixsite.com
它们的白斑基因也是显性的， 若是带有一个显性等位基因， 一个隐性， 仓鼠身上会长出白斑。但是若是带有两个显性等位基因（DsDs）， 那么小仓鼠在出生前就会死去。因而， 所有在世的叙利亚仓鼠均不带有两个显性的白斑等位基因。
中国仓鼠似乎也被那种白斑基因咒骂了。
1987年， 英国伯明翰大学的动物学研究者发现， 白斑和无斑（2个隐性dsds）的中国仓鼠生下的后代里， 白斑和无斑的比例大于1/3， 但又少于1/2。
黑眼白（Black-eyed White）中国仓鼠。图片来源：therealhamsterfacts.wixsite.com
按照孟德尔定律， 若是白斑基因是致死的， 那么那个比例应该是1/2， 因为带两个显性的白斑等位基因的都胎死腹中。若是不致死， 那那个比例应该是1/3， 如今在两个数字之间就有点离谱。
那些研究者认为， 白斑等位基因虽不致命但“有毒”， 一部门双显性的白斑（也就是黑眼白）可能在娘胎里就死了， 因而出生后的比例扭曲。不外遗憾的是， 研究那个问题的人很少， 曲到如今也没有切当的谜底。
中国仓鼠吃饭前：中。中国仓鼠吃饭后：田。
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