混種結果,並非基因工程產物 比利時藍牛原產地在比利時。原本伺養有產奶和產肉兩個目地。 直到19世紀從英國引進了短角牛進行雜交,以提高其作為肉牛的能力,於是這種"怪"牛就出現了。 比利時藍牛不但體魄健壯而且早熟,易於早期育肥,日增重1.4千克。 據測定:增1千克體重耗濃縮料6.5千克。該牛最高的屠宰率達71%。 比利時蘭牛能比其他品種牛多提供肌肉18%~20%,骨少10%,脂肪少30%。 食用價值更高 此外,比利時蘭牛肉的肌纖維較細,蛋白含量高,膽固醇少,熱量低。 從比利時藍牛身上,可以看出肌肉生長抑制素失去作用的後果。 這種品種的牛因為帶有天然的基因突變,產生的肌肉生長抑制素是截短的而沒有效用,導致肌肉生長不受限制。 缺乏肌肉生長抑制素也會干擾脂肪的堆積,造成這種「雙倍肌」牛格外精壯結實。 肌肉萎縮症(MD ;Muscular Dystrophy) 的治療應用 為了進一步評估這種方法和其安全性,羅森塔爾培育了在所有骨骼肌內基因IGF-1表現過量的遺傳工程改造小鼠, 結果令人振奮。這些小鼠的發育一切正常,而骨骼肌比一般小鼠多出20~50% 。當這些基因轉植小鼠變老時,牠們的肌肉仍保有年輕小鼠才有的再生力。 同樣重要的是,牠們IGF-1濃度的提高只發生在肌肉,而沒有出現在血液中。 這是很重要的分別,因為循環血液中如果有高濃度的IGF-1,將會引發心臟疾病,並增加罹患癌症的機會。 後續實驗證實,過量製造IGF-1可加速肌肉的修復,即使小鼠本身患有嚴重的肌肉萎縮症。 局部提高IGF-1的製造,讓我們能達成以基因療法對抗肌肉耗損疾病的主要目標: 解開肌肉使用和肌肉體積間的緊密聯繫,它的成效可比擬肌肉運動的結果,顯然會讓頂尖運動員心動。 事實上,從年輕但活動受限小鼠的肌肉生長速度來看,這類遺傳工程方法的確可能用來提升健康肌肉的性能。 最近我的實驗室就和美國德州大學奧斯丁分校法拉爾所領導的運動生理小組合作,測試這項理論。 在人類身上也有 這兩種蛋白質在囓齒類、狗、豬、羊,甚至人類身上都有。在一項2004年的研究中
一個人類嬰兒的個案可以用來描述肌肉生長抑制素缺乏的現象。 下圖上半部是這位小朋友的照片,左邊是出生六天的腿部照片,右邊是七個月大的照片,透過箭頭所指的方向, 可以看到他的大腿肌肉往外突出一塊,這是大腿肌肉大幅成長的現象。 我們將AAV-IGF-1注射到大鼠一隻腳的肌肉中,然後讓這些大鼠進行八週的重量訓練, 在訓練快結束時,曾注射AAV-IGF-1的大鼠肌肉,能產生的力量幾乎是同一隻動物其他腳的兩倍;訓練結束後, 受注射的肌肉失去力量的速度,也比未處理的肌肉慢許多。即使是活動受限的大鼠,AAV-IGF-1仍能增加15%的肌力, 這和我們較早期的小鼠實驗結果類似。我們計畫以狗為實驗對象,繼續IGF-1基因療法的研究, 因為黃金獵犬容易罹患一種特別嚴重的MD。 我們同時也將以健康狗來測試誘導IGF-1過量生產的效果和安全性,IGF-1是一種效力強大的生長和訊號分子,它會刺激腫瘤。 除了安全顧慮外,還有些問題有待解答,像是將AAV送入人體的方法,是經由血液還是直接注射到肌肉較好。 這也意味AAV-IGF-1的基因療法要通過核准,至少還要再等10年。 短期內,利用基因移植取代有缺陷肌肉萎縮蛋白基因的人類臨床試驗,已經在籌畫中, 肌營養性萎縮症協會也將很快展開臨床試驗,以注射IGF-1治療強肌肌肉萎縮症 這種疾病會延長肌肉收縮,因而造成肌肉損傷。 還有另一種較直接讓肌肉增厚的方法,是設計能夠阻斷肌肉生長抑制素作用的藥物, 雖然肌肉生長抑制素如何抑制肌肉建造的細節,到目前為止都還沒有釐清,但從胚胎發生到成年, 肌肉生長抑制素似乎一直限制著肌肉的生長,作用像是正常肌肉生長的煞車,在肌肉功能的需求降低時, 促進肌肉的萎縮。利用基因工程改造小鼠的實驗顯示, 缺乏這種抑制素時,小鼠會長出巨大的肌肉,肌纖維不僅增厚,同時也會過度增生。 國家地理頻道的介紹 |
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