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從單一細胞到多代傳承：1980年代的基因改造技術如何改變了動物模型的未來？
基因改造技術的發展徹底改變了科學家對於研究人類疾病的方式，其中最具代表性的便是基因改造小鼠（GEMM）。這種小鼠的基因組因基因工程技術而被改變，為人類疾病提供了重要的動物模型。
歷史回顧
1974年，Beatrice Mintz和Rudolf Jaenisch成功創造了第一隻基因改造動物，雖然當時在一隻早期小鼠的胚胎中插入了一種DNA病毒，但該小鼠無法將轉基因傳給其後代，限制了此實驗的應用性。直到1981年，來自耶魯大學的Frank Ruddle、牛津大學的Frank Costantini與Elizabeth Lacy，以及來自賓夕法尼亞大學和華盛頓大學的Ralph L. Brinster與Richard Palmiter共同努力，首次在小鼠胚胎中利用純化的DNA進行了核注射，此技術讓基因可以傳遞至後代，為動物模型的研究開創了新的篇章。
在1980年代，Palmiter和Brinster進一步發展並引領了轉基因技術，透過對生殖系統的改造，揭示了基因的活性和功能，為未來的研究提供了更多的可能性。
基因改造小鼠的技術方法
產生基因改造小鼠的技術主要有兩種。第一種是由Ralph L. Brinster在1960年代及1970年代發展的核注射技術，該技術可隨機整合到小鼠基因組中，從而創造出轉基因小鼠。第二種方法由Oliver Smithies和Mario Capecchi開創，這是一種對胚胎幹細胞進行基因修飾的技術，通常用於“敲除”目標基因或進行更細微的基因操控。
基因改造小鼠不僅可以幫助研究特定疾病，也為藥物開發提供了重要的工具，使藥效和毒性的研究變得更加便利。
基因改造小鼠的應用
基因改造小鼠在研究中被廣泛應用，作為人類疾病的模型。小鼠的組織和器官與人類相似，且擁有幾乎相同的基因組，使其成為研究的理想選擇。根據需求，小鼠品種的選擇也非常多樣，這使得在同一實驗條件下重複實驗變得更加可行，降低了研究成本。
研究疾病的範疇
常見的基因改造小鼠為“敲除小鼠”，其特定基因的活性被移除，這些小鼠已被用於研究肥胖、心臟病、糖尿病、關節炎等多種人類疾病。例如，研究人員已經開發出承載克隆致癌基因的轉基因小鼠及缺乏腫瘤抑制基因的敲除小鼠，這些小鼠是研究人類癌症的重要模型，並逐步被修飾以更能代表人類癌症的特徵。
科技的進步使得基因改造小鼠可以在多重疾病的研究中發揮重要作用，包括新型藥物的潛在療效測試，極大地增強了基礎與臨床的連結。
最新創新
基因改造小鼠的研究無疑正在不斷發展。近年來，有些小鼠因為增強了肌肉生長和力量而受到青睞，這是因為在其分化的肌肉纖維中過表達了類胰島素生長因子I (IGF-I)。另外，研究人員還創造出基因受損但表現出更佳存活能力的“代謝超級小鼠”，這些小鼠不僅能更高效的進行能量代謝，還能保持良好的體重和活力。
然而，在使用基因改造小鼠時，科學家們必須極為謹慎，甚至在選擇對照組時，也可能因忽略細節而導致結果不準確。
展望未來
基因改造技術自1980年代以來已經取得了飛速發展，這不僅促進了基因功能的研究，也推動了新藥的開發和疾病模型的建立。然而，隨著科技的進步，我們也應反思在生物醫學研究中，這些技術對倫理、環境以及生物多樣性所帶來的影響。在追求探索未知的過程中，我們是否能平衡科技進步與道德考量的界限?
