绝大部分实验鼠是雄性的,为何做实验也搞“性别歧视”

赵晓萱 DeepTech深科技 2019-07-15


(来源:statnews.com)

当科学家们公布一个关于大脑的新发现时,很多时候是借助实验鼠模型完成实验的。那么,这些实验鼠真的能代表所有人类吗?也许不能代表女性——因为这些实验鼠绝大部分是雄性的。

多年来,许多科学家一直认为雌性啮齿动物的可变因素太多,不适合在实验室里使用,因为它们体内的激素变化很棘手,突然的激素激增会影响它们的行为,扰乱研究结果。《神经科学与科学》(Neuroscience & Biobehavioral Reviews)杂志的一项研究显示,2009 年,在神经科学研究中,实验室哺乳动物的雄性数量是雌性的 5.5 倍一位科学家呼吁改变这一现状,这种过时的刻板印象正在影响相关实验的设计流程。

波士顿东北大学的神经学家丽贝卡·尚斯基 (Rebecca Shansky)说,认为”女性深受卵巢激素的影响“是维多利亚时代形成的一种论点,这甚至渗透到了我们在科学上看待雌性动物的方式。

尚斯基在近日发表于 Science 杂志上的一篇文章中指出,与人类社会群体一样,现在是时候让两性啮齿动物在实验室中得到同等的关注了。

雌性和雄性都受激素影响


在人类体内,雌激素和孕酮等生殖激素在大约 28 天的周期内增减。而在啮齿动物中,这个周期被压缩到四五天。某一天的雌激素或孕酮水平可能是前一天的四倍。

毋庸置疑,这些激素会影响行为。例如,雌性大鼠在发情期间会比其他时候更加兴奋、激动,并且在发情前更少地表现出类似焦虑的行为。尚斯基说,由于行为差异明显与生殖周期有关,科学家们很快就相信激素是影响实验数据的主要因素。所以科学家们想,为什么要冒险呢?最好只研究雄性。

然而,有证据表明,雄性,无论是老鼠还是人类,都不是激素稳定的典范。一只雄鼠攻击另一只时睾酮会明显上升。和雌性交配的时候,其睾酮就会呈现飙升。甚至是生活在雌鼠附近的雄鼠,其睾酮水平也会高于过着“僧侣生活”的雄性大鼠。

美国佛蒙特州米德尔伯里学院(Middlebury College)的行为神经内分泌学家马克·斯普利策(Mark Spritzer)说,睾酮是一种雄性激素,在老鼠的一生中,其变化幅度会达到正常水平的 10 倍。如果我们认为雌性激素很重要,那么雄性激素也很重要,而且同样高度敏感。健康男性体内正常水平的睾酮含量从每毫升 2.15 毫微克到四倍于这个值不等的范围内变化,在性生活或锻炼的时候达到峰值。

在斯普利策的实验室,低睾酮表现出与记忆力差有关。提高睾酮水平,小鼠就会在迷宫中“游刃有余”。但如果睾酮水平过高,它们的表现同样会变差。

许多科学家还认为,女性激素水平的改变会导致其行为表现比男性更加具有不确定性。加州大学伯克利分校的行为神经内分泌学家欧文·祖克(Irving Zucker)认为这个假设是错的。他和同事们研究了雄性和雌性老鼠在体温和运动上的差异,并在 2017 年的《性别差异生物学》(Biology of Sex Differences)上发表了研究结果。

研究结论显示,当你把雄性和雌性放在一起比较时,雄性在一天中的变化更大,而雌性则在长期中的变化更大两性都是变化的,只是通过不同的方式和不同的时间尺度。

把雌性排除会影响实验结论


雄性和雌性的激素都会发生激增。但两性之间也有一些行为差异与激素变化无关。尚斯基的实验室使用了一种名为“恐惧条件反射”(fear conditioning)的经典测试。在该测试中,动物们被置于存在某种音调或光线的环境中,接着对其足部进行一种疼痛但无害的电击。再给老鼠看一遍那种色调或光线,它们就会僵住,为电击的来临而绷紧身体。

在第一次电击后,重新被置于测试环境时,雌鼠会像雄鼠一样僵住。但尚斯基发现,如果持续电击下去,一些雌鼠会开始在笼子里乱窜。这并非说明那些乱窜的雌鼠没有领会到这些音调或光线是将要电击的暗示。尚斯基认为,这些雌鼠知晓这一点,但她们发现“坐以待毙”不起作用,于是换了一种方法来避免电击。进一步的实验表明,激素周期与这种特殊的反应无关,这是性别导致的行为差异,而不是由激素引起的。


图丨在第一次电击后,会“乱窜”的个体(darters)在性别上有很大差别(来源:eLife

尚斯基的实验室发表于 2015 年生命科学期刊 eLife 上的论文描述了这些发现。他说,研究不应该把雄性动物当做“基准”,把雌性动物视作“偏差”。她说,这些不同的行为仅仅意味着两性都有信息要告诉我们。

如果只对雄性啮齿动物进行集中研究,科学家们可能会错过发现雌性动物的重要行为和生理特征,而这可能会影响科学家们将研究成果转化为影响人类健康的举措。尚斯基指出,在与焦虑和抑郁等精神疾病相关的研究中尤其如此。女性被诊断出患有这些疾病的人数是男性的2倍。

美国正试图缩小啮齿动物的性别差异


美国国立卫生研究院(NIH)已尝试将更多雌性啮齿动物带入实验室。2016 年的一项政策要求,由联邦政府资助的科学家在研究中须同时使用雄性和雌性,或者给出为何不使用的合理解释。

不过,这并不是仅仅增加雌性啮齿动物的数量那样简单。加州大学圣地亚哥分校的神经药理学家迈克·塔夫(Mike Taffe)自 2016 年以来一直将雌性动物纳入他的实验范围中。但是他说,并不是所有的科学家都认为这样做是值得的。从广义上讲,我们应该这样做。如果性别差异是你的首要研究目标,那当然是值得的。但如果这不是你的主要目标呢,是否值得?

塔夫说,从科学的角度来看,他并没有把雄性和雌性混为一谈,并假设两者没有区别。但如果你发现了性别之间的差异,研究人员必须进一步探究,找出造成这种差异的原因。这意味着更多的动物实验,更多的钱和更多的时间。最终虽然会得到更多的信息,但它会不可避免地拖缓实验进展

NIH 此举可能会让更多的科学家将雌性啮齿动物纳入研究,但改变将是渐进的。塔夫说,就像科学上的大多数事情一样,要把这艘船驶向一个新的方向需要很长时间。


-End-


参考:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5301430/pdf/13293_2016_Article_125.pdf
https://science.sciencemag.org/content/364/6443/825
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3759970/
https://www.sciencenews.org/article/how-science-has-fed-stereotypes-about-women
https://www.sciencenews.org/article/sex-differences-bias-male-female-lab-animals?tgt=nr
https://elifesciences.org/articles/11352



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