鼠年说鼠，未免落俗。其实，在鼠年还没到来之前，各类报刊已开始对鼠类大侃特侃了。然而，本文所介绍的鼠可不是那些专门挖窟打洞的“无名鼠辈”，而是被科学家们誉为“实验动物明星”的“生物工程小鼠”。
人类作为万物之灵，不仅能改造世界，而且能创造世界。自1973年英国科学家米尔斯坦与科勒融合了两个骨髓细胞，并组成了淋巴细胞杂交瘤的单克隆抗体以来，生物工程宛如一丛盛开不谢的灿烂之花，不断结出令人欣喜的丰硕之果。其中，最诱人的硕果之一就是生物工程小鼠。目前，生物工程小鼠家族兴旺，形形色色的“鼠星”不断诞生。但概括起来看，生物工程小鼠不外乎细胞工程小鼠和基因工程小鼠两大类、
一、细胞工程小鼠
细胞工程也称细胞操作技术，这是应用细胞生物学和分子生物学的原理与方法，通过某些工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平以至基因水平上，根据客观需要来改变细胞内的遗传物质并获得细胞产品的一项综合技术。它包括细胞融合技术、细胞拆合技术、染色体导入技术、基因转移技术、胚胎移植技术、组织培育技术等。其中，细胞融合技术是细胞操作技术中最引人注目的一项生物技术。细胞融合技术是使种类不同的两种生物细胞直接融合并产生能够同时表达两者有益性状的杂种细胞的一种技术。1989年，美国加里福尼亚州生物医学研究所和斯坦福大学的两个研究小组，分别应用细胞工程技术，把人类免疫系统的不同细胞，移植到一种特殊的小鼠体内，使该小鼠成了一个具有人类的免疫系统的小鼠。该实验之所以能成功，是因为这种小鼠原本是一种称为“严重联合免疫缺陷”（简称SCID〉的特殊小鼠，它们本身没有免疫防御系统，不会排斥外来组织。
生物医学研究所的研究小组，是把成熟的人类白细胞植入SCID鼠体内。结果，人类白细胞便在小鼠体内繁衍生长，并游弋到全身的血液系统和淋巴系统中。当用一种传染源给小鼠注射后，它们体内便产生人类的（而不是鼠类的！）抗体。用破伤风类毒素疫苗对该小鼠进行试验时，它们产生出针对此疫苗的人类抗体。这是一项出色的成就，为研究免疫功能提供了新的强有力的手段。在此之前，利用小鼠研究人类疾病存在一个问题，那就是：鼠类的免疫系统与人类的不一样，在它们身上出现的反应，是鼠类所特有的。这种动物模型是进行人类生物学研究的一个新途径，它使过去无法进行的研究变得易如反掌。难怪专家们将这种具有人类免疫系统的小鼠视为珍宝。这一研究还告诉我们，将来有可能使用小鼠来产生人类抗体，并且可用这种抗体来治疗患有免疫缺陷的病人。
斯坦福大学研究小组采用的是另外一种方法，他们把人类胎儿组织移植到SCID鼠体内，其中包括肝细胞、胸腺组织和淋巴结。结果，移植物在鼠体内“安家落户”，鼠体也具有人类免疫系统的功能。这些原来因缺少免疫防御能力的小鼠本应在4个月内死去，现在则能健康地生活了，它们甚至抵御了卡氏肺囊虫的感染，后者是置艾滋病患者于死地的主要原因，
为了鉴定新的免疫系统，研究者在每个SCID小鼠的皮下植入1cm3的人胸腺组织，然后将一定剂量的艾滋病病毒直接注射到植入的胸腺组织内，结果发现，他们注射的40只鼠全部感染了艾滋病。第二步是在对鼠用一种目前获许可证的抗艾滋病药剂AZT处理后，再对其注射艾滋病病毒。结果发现，AZT抑制了所有17只受试鼠艾滋病病毒的繁殖。但当停用该药后，艾滋病病毒又开始繁殖，这与人体上的情况完全相同。目前筛选抗艾滋病病毒药剂的最经济的方法，是在试管内培养人的免疫细胞，特别是T细胞。现在用这种鼠来代替，因为胸腺组织也产生T细胞，而且这种鼠用于试验从生理学上来说比细胞培养好，
目前，研究者已将人的淋巴结植入SCID鼠，因为人的淋巴结比胸腺组织产生更多的免疫细胞，包括能产生抗体的B细胞，因此植入淋巴结的鼠可作为人体的更好模型。利用细胞工程鼠，也可以对艾滋病毒是怎样破坏免疫系统的情况进行直接的研究，可以用它们来试验药物和疫苗。人类肝组织在SCID鼠身上的成功移植，将促进对人类肝炎感染以及对人类肝细胞正常功能的研究，例如，了解肝细胞是如何产生胆固醇的。另一有前途的研究领域，将是研究宿主对异体组织的相容性，解决器官移植中的排斥难题。如果将流产的糖尿病妇女的胎儿组织移植入SCH）鼠体内，就可能为寻找糖尿病遗传学基础提供线索。科学家们对细胞工程小鼠评价甚高，斯坦福大学生物化学教授、诺贝尔奖获得者保罗 · 伯尔格说：“这是一项真正卓越的突破，它将谱写医学科研的新篇章
二、基因工程小鼠
决定生物遗传性状的基本物质是生物体细胞内的一种化学物质，学名叫做“脱氧核糖核酸”，简称DNA，基因就是一段有功能的DNA序列。载有基因的DNA分子在体内组合在一起的叫染色体。这些染色体把世代传下来的遗传性状一代一代地传下去。说白了，儿子像他妈，儿子像他爸，人的高矮、胖瘦、肤色，甚至智力等特征，是在基因的控制下，并一代代遗传下去。
基因工程又叫遗传工程或DNA重组技术。它是用人工方法，把不同生物的DNA提取出来，在生物体外进行剪切、搭配、拼接，再放回受体细胞内，把不同生物的遗传特性结合在一起，创造出具有优良性状的新物种，基因工程使人类期待多年的定向改变生物性状，培育新物种的愿望得以实现。
转基因小鼠是转基因动物家族中成员之一，是指那些在其基因组内稳定地整合，以实验方法（物理的、化学的或生物的手段）导入的外源基因，并能遗传给后代的一类小鼠。自1979年美国科学家明茨和耶尼什首次将猴病毒（SV40）DNA导入小鼠早期胚胎的囊胚胎，得到了第一个承载有人工导入的外源基因的转基因小鼠以来，在10多年的时间里，至少已培育出40余种转基因小鼠，并应用于不同目的的研究，归纳起来有以下几个方面：
1. 用于癌症研究
当将人体致癌基因注入到受孕不久的母鼠胚胎中，得到的转基因小鼠只要接触少量致癌物，就可以迅速地发生肿瘤，而发生的肿瘤往往只局限于一种或几种组织。这种局限性反映了指导导入的癌基因表达的增强子的特性。利用癌基因与细胞的增强子之间的关系，可以分析不同癌基因在同样细胞环境中或同样癌基因在不同细胞环境中的作用，加之各种类型的癌基因的转基因小鼠都可能制备，因此，它们是研究肿瘤的发生、分布和进程的一个有效的实验体系。更可以利用它们来试验新的治疗方法和研究抗肿瘤新药。
2. 用于病毒学研究
病毒与人类有着密切的关系，病毒会引起人类许多传染病，而且某些肿瘤的发生和慢性疾病有关，所以近年来以转基因小鼠为工具的病毒学研究也不少，其中研究较多的有猴病毒（SV40）、人嗜T细胞病毒I型（HTLV-1）等。
3. 用于研究基因的表达与调控
基因的表达与调控是一个非常复杂的系统工程，很多问题不可能在培养细胞中得到解决。由于转基因小鼠是一个具有能够从空间和时间角度同时观察基因表达与调控的四维系统，因而它为基因发育阶段性表达和组织特异性表达提供了一个极好的实验体系。利用这种手段，已对小鼠的免疫球蛋白基因、小鼠和人的血红蛋白基因及小鼠的α-胎蛋白基因的结构与功能的关系及其在发育过程中的表达调控进行了详细的研究。
4. 人类疾病的动物模型
人类疾病（包括遗传病）的动物模型采用显微注射或逆转录病毒的感染方法，将外源基因的DNA片段通过随机、定点和插入突变导入小鼠的基因DNA组，已成功地建立了一些疾病的动物模型，如亨廷顿氏舞蹈症、Lesch-Nyhan综合征（自毁容貌综合征）、镰形细胞贫血症、动脉粥样硬化、自发性高血压等转基因小鼠，这为探讨致病的机理研究、药物研究、治疗方法等都提供了便利。具体地说，利用转基因小鼠建立人类疾病的模型*可以增进对人类疾病有关的各种生化或生理因子的了解，以及为设计和_试新的治疗方法奠定了基础。可以说，转基因小鼠为"实验动物的研究，展示了一个崭新的领域，它从根本上改变了动物育种的传统方法。
几种免疫球蛋白基因的转基因小鼠已被用作研究免疫调节的实验动物模型，并已取得成功。在转基因小鼠中，可合成具有生物学功能的人血红蛋白。对此技术的完善，可提供患人血红蛋白病的小鼠模型。另外，一些因外源基因的导入而引起内源基因的插入突变或缺失突变的转基因小鼠品系，也可以用作不同研究目的的动物模型。
5. 用作基因治疗的动物模型
基因治疗就是利用基因转移技术把病人缺失的正常基因转移到病人基因中，并且得以表达，从而达到治疗疾病的目的。由于基因可以定点整合，插入到特定的位点。所以研究者已成功地将人生长激素因子与小鼠金属硫蛋白基因启动子的融合基因导入生长激素缺乏的小鼠（侏儒小鼠），结果这些小鼠生长激素水平明显提高，生长超过了正常水平。插入促性腺激素释放基因克隆，使缺乏生殖能力的小鼠内分泌功能和生殖能力恢复。有一种“战栗”型小鼠，是由于一种髓性基质蛋白质（MBP）基因的隐性突变所致。研究者将正常小鼠的MBP基因插入“战栗”型小鼠的受精卵，得到的转基因小鼠不再战栗。由于在转基因小鼠中，可以在整体水平上观察到目的基因表达的空间特性和时间特性，也能观察到目的基因的表型效应，因此能为人类遗传病的基因治疗提供更为直接的证据。
6. 作为转基因动物的前模型
基因转移技术为改造生物品种开辟了一条很有前途的道路。1984年哈默等把大鼠的生长激素基因导入6号染色体发生突变的小鼠中，这种突变导致生长激素水平降低，体重比野生型减轻，但经过这种基因转移后，却生长得比野生型还大。后来他们又把生长激素释放因子（GRF）基因导入小鼠中，其生长速度增大了25~50%。这些成功实验，使人们认识到转基因技术的巨大潜能及其在遗传育种方面的划时代的意义。大如牛的猪、壮如象的羊、小如鼠的狗等多种转基因动物的培育，以及灭绝了动植物的复活，已不在是异想天开的事。近年来，转基因动物被称为生物反应器和医药、生物制品的动物加工厂，具有巨大的经济价值而得到重视。如：生产人血红蛋白的转基因猪、抗胰蛋白酶的转基因羊等等。但如果直接在牛、羊、猪身上作试验研究，毕竟代价较高。转基因小鼠饲养方便、繁殖周期短，产仔数目多，所以花费相对就少许多，而且基因的整合率在小鼠中较高，因此它在转基因动物的实验中是最好的前模型。目前，借助转基因小鼠的成熟经验，已经得到的转基因动物有转基因猪、牛、羊、兔、鱼等。用转基因动物获取治疗人类疾病的蛋白质，已取得许多可喜突破。
转基因小鼠作为一套实验体系，经历了10多年的发展，现已基本完善，进入应用阶段。许多成功的实例显示，它在生物医学领域中，确实具有许多独特的优越性和实用价值，并将在未来的许多领域中发挥重大作用。