資料-人類疾病動物模型.ppt

人類疾病動物模型,第一節(jié) 人類疾病動模型評估及分類 第二節(jié) 腫瘤疾病動物模型 第三節(jié) 心血管疾病動物模型 第四節(jié) 呼吸、消化疾病動物模型 第五節(jié) 內分泌、營養(yǎng)疾病動物模型 第六節(jié) 神經系統(tǒng)疾病動物模型 第七節(jié) 骨骼系統(tǒng)疾病動物模型,第一節(jié) 人類疾病動模型評估及分類,人類疾病動物模型(Animal models of human diseases)： 是指醫(yī)學研究中建立的具有人類疾病模擬表現(xiàn)的動物實驗對象和相關材料。,一、復制人類疾病動物模型的評估,1相似性 復制的動物模型應盡可能近似人類疾病，最好能找到與人類疾病相同的自發(fā)性疾病。 2重復性 理想的人類疾病動物模型應該是可重復的，應是可標準化的，不能重復的動物模型是無法進行應用研究的。,3可靠性 復制的動物模型應力求可靠地反映人類疾病，即 可特異地反映該種疾病或某種機能、代謝、結構變化， 同時應具備該種疾病的主要癥狀和體征，并經受一系 列檢測(如心電圖、臨床生理、生化指標檢驗、病理切片等)得以證實。,4適用性和可控性 設計復制人類疾病動物模型，應盡量考慮在今后臨床能應用和便于控制其疾病的發(fā)展，以便于開展研究工作。 5易行性和經濟性 復制動物模型設計，應盡量做到方法容易執(zhí)行和合乎經濟原則。,二、動物模型的分類,按產生原因分類 1誘發(fā)性動物模型(Experimental animal model)： 是指研究者通過使用物理的、化學的、生物的和復合的致病因素作用于動物，造成動物組織、器官或全身一定的損害，出現(xiàn)某些類似人類疾病時的功能、代謝或形態(tài)結構方面的病變，即為人工誘發(fā)出特定的疾病動物模型。,物理因素 ：機械損傷、放射線損傷、氣壓、手術 化學因素 ：化學藥致癌、化學毒物中毒、強酸強堿燒 傷、某種有機成分的增加或減少導致營養(yǎng) 性疾病等。 生物因素 ：細菌、病毒、寄生蟲、生物毒素等 。 復合因素 ：,2自發(fā)性動物模型 (Spontaneous animal model)： 指實驗動物未經任何人工處置，在自然條件下動物自然發(fā)生、或由于基因突變的異常表現(xiàn)通過遺傳育種保留下來的動物模型。 優(yōu)點：完全在自然條件下發(fā)生的疾病，排除了人為的 因素，疾病的發(fā)生、發(fā)展與人類相應的疾病很 相似。 缺點：來源比較困難，種類有限。,3抗疾病型動物模型 (Negative animal model)： 是指特定的疾病不會在某種動物身上發(fā)生，從而可以用來探討為何這種動物對該疾病有天然的抵抗力 的動物模型。 4生物醫(yī)學動物模型 (Biomedical animal model)： 是指利用健康動物生物學特征來提供人類疾病相似表現(xiàn)的疾病模型。,第二節(jié) 腫瘤疾病動物模型,分類： 自發(fā)性腫瘤（spontaneous tumor）動物模型： 指實驗動物未經任何有意識的人工處置，在自然情況下發(fā)生的腫瘤所形成的模型。 誘發(fā)性腫瘤（induced tumor）動物模型： 是使用致癌因素在實驗條件下誘發(fā)動物發(fā)生腫瘤的動物模型。 移植性腫瘤（transplant tumor）動物模型： 指將動物或人體腫瘤移植同種或異種動物連續(xù)傳代而培養(yǎng)出的模型。,誘發(fā)性腫瘤模型： 方法： 原位誘發(fā)：指將致癌物直接與動物靶組織或靶器官接觸而誘發(fā)該組織或器官發(fā)生腫瘤，接觸方法可通過涂抹、灌注、喂養(yǎng)或埋置等 。 異位誘發(fā)：將與致癌物接觸后的動物組織或器官埋置于該動物或另一正常動物皮下而產生的該組織或器官的腫瘤。異位誘發(fā)腫瘤具有易于觀察和取材的優(yōu)點。 誘癌物： 放射線局部照射、化學致癌物（烷化劑、亞硝胺類、芳香胺類）、生物毒素（黃曲酶毒素）、細菌（幽門螺桿菌）、腫瘤病毒感染。,舉例： 二乙基亞硝胺(DEN)誘發(fā)小鼠肺癌： 采用小鼠皮下注射1DEN水溶液，每周一次，(每次劑量為56mg/kg體重，總劑量為868mg)。觀察時間為100d左右。此模型誘發(fā)率約40%。若將DEN總劑量增到1176mg時，半年誘發(fā)率可達90以上。 亞胺基偶氮甲苯(OAAT)誘發(fā)小鼠肝癌： 用lOAAT苯溶液涂于動物兩肩胛間皮膚上，隔日1次，每次23滴、一般涂100次。7個月以上誘發(fā)肝腫瘤約55。 黃曲霉素誘發(fā)大鼠肝癌： 在大鼠飼料中加入黃曲霉素，含0.011-0.015ppm，喂養(yǎng)6個月，誘發(fā)率達80。,注意： 必須適當選擇：致瘤方法、動物種系、致癌物種類與溶劑、給藥劑量與途徑及觀察時間等盡量簡便可行，有較好的重復性，并有利于與人腫瘤比較。 方法和種系應對所用致瘤物敏感。 致癌物的劑量應能保證動物存活率較高、誘發(fā)期較短而又可誘發(fā)較高頻率的腫瘤,移植性腫瘤模型： 方法： 實體瘤移植： 腫瘤細胞皮下接種7-10d處死荷瘤動物選擇生長良好、無壞死液化的瘤組織2-3mm3+生理鹽水或其它營養(yǎng)液無菌套管針抽吸接種同種受體動物右前腋窩皮下。 腹水瘤移植： 腫瘤細胞皮下接種7-10d處死荷瘤動物取腹水含葡萄糖平衡鹽水稀釋至適當濃度腹腔注射（腹水瘤）或皮下注射（實體瘤）。,評價: 同時接種同樣量的瘤細胞，生長速度較一致，個體差異較小。 接種成活率近100%。 對宿主影響相類似。 可連續(xù)傳代，試驗周期短，條件易于控制。 主要問題是宿主對移植物產生免疫排斥反應。,第三節(jié) 心血管疾病動物模型,高脂飼料誘發(fā)高血脂及動脈粥樣硬化癥模型 非喂養(yǎng)法誘發(fā)高血脂及動脈粥樣硬化癥模型,高脂飼料誘發(fā)高血脂及動脈粥樣硬化癥模型 造模機制： 動物飼料中加入過量的膽固醇和脂肪，飼養(yǎng)一定時間后，其主動脈及冠狀動脈處逐漸形成粥樣硬化斑塊，并出現(xiàn)高血脂癥。 高膽固醇和高脂飲食，加入少量膽酸鹽，可增加膽固醇的吸收，如再加入甲狀腺抑制藥-甲基硫氧嘧啶或丙基硫氧嘧啶可進一步加速病變的形成。,造模方法: 1.小型豬： 選用Gottigen系小型豬較為理想，用12高脂食物飼喂6個月即可形成動脈粥樣硬化病變。 評價：形成動脈粥樣硬化病變特點及分布都與人類近似。 2.猴： 選用3.510.5kg，36歲的恒河猴飼喂高脂飼料(50麥粉、8玉米粉、8麥麩、1膽固醇、8蛋黃、8豬油、17白糖及適量的小蘇打和食鹽)。1個月后造成猴的實驗性高血脂癥。血清膽固醇較正常時升高3.13.2倍。 評價：猴的膽固醇代謝、血漿脂蛋白組成及高脂血癥與人相似，是較理想的模型。,3. 兔： 選用2kg左右體重，每天膽固醇0.3g，4個月后形成主動脈粥樣硬化斑塊；劑量增至0.5g，3個月出現(xiàn)斑塊；增至1.0g，可縮為2個月。在飼料中加人15蛋黃粉、0.5膽固醇和5%豬油，3周后，將膽固醇減去再喂3周，可使斑塊發(fā)生率達100，血清膽固醇可升高至2000mg%。 評價：對喂飼膽固醇非常敏感，在短期內便能出現(xiàn)明顯的病變。因為兔對外源性膽固醇的吸收率可高達7590，對高血脂的清除能力低(靜脈注射膽固醇后，高脂血癥可持續(xù)34天)。 但兔作模型不夠理想，主要表現(xiàn)為血源性泡沫細胞增多，且病變分布與人的病變也有差異。,4.大鼠： 配方一飼料(1-4膽固醇、10豬油，0.2%甲基硫氧嘧啶、89-86基礎飼料)，喂服710天。可形成高膽固醇血癥。 配方二飼料(10蛋黃粉、5豬油、0.5膽鹽、85基礎飼料)，喂服7天可形成高膽固醇血癥。 評價：飼養(yǎng)方便、抵抗力強、食性與人相近。所形成的病理改變與人早期者相似，不易形成似人體的后期病變，較易形成血栓。,5.小鼠： 雄性小鼠飼以1膽固醇及10豬油的高脂飼料，7天后血清膽固醇即升為34315mg；若在飼料中再加入0.3的膽酸，連飼7天，血清膽固醇可高達53036mg 評價：容易飼養(yǎng)和節(jié)省藥品等優(yōu)點，但是取血不便，難做動態(tài)觀察，所以較少采用。,6.雞： 48周的萊克亨雞，在飼料中加入1-2膽固醇或15蛋黃粉，再加510豬油，經過610周，血膽固醇即升至1000mg4000mg，胸主動脈斑塊發(fā)生率達100。 評價：雞為雜食動物，僅在普通飼料中加入膽固醇，就可形成動脈粥樣硬化斑塊。病變發(fā)生較快，在斑塊中有時伴有鈣化和形成潰瘍。,非喂養(yǎng)法誘發(fā)高血脂及動脈粥樣硬化癥模型 造模方法: 1.免疫法： 將大鼠主動脈勻漿給兔注射，可引起血膽固醇、脂蛋白及甘油三酯升高。給兔注射馬血清10ml/kg/次，共4次，每次間隔17天。 評價: 動脈內膜損傷率為88，冠狀動脈亦有粥樣硬化的病變，若同時給予高膽固醇飼料，病變更加明顯。,2.兒茶酚胺法： 給兔靜脈滴注去甲腎上腺素lmg/24h，時間為30min。一種方法是先滴15min，休息5min后再滴15min。另一種方法是每次點滴5min和休息5min，反復6次。 評價: 持續(xù)兩周，均可引起主動脈病變，呈現(xiàn)血管壁中層弱性纖維拉長、劈裂或斷裂，病變中出現(xiàn)壞死及鈣化。,3.半胱氨酸法： 給兔皮下注射同型半胱氨酸硫代內酯每天2025mg/kg(以5葡萄糖溶液配成lmg/ml的濃度)，連續(xù)2025天。 評價： 成年兔及幼兔均可出現(xiàn)動脈粥樣硬化的典型病變。冠狀動脈管腔變窄、動脈壁內膜肌細胞增生、纖維狀異物質。如同時在飲料中加入20的膽固醇，則出現(xiàn)顯著的動脈粥樣硬化病變。,4.表面活化劑法： 給大鼠腹腔注射Troton WRl339 300mg/kg體重。 評價: 給藥9h后可使血清膽固醇升高34倍；20h后雄性大鼠血清膽固醇仍為正常的3-4倍，而雌性大鼠卻為6倍左右。用藥后24h左右升脂作用達最高點，48h左右恢復正常。其中以甘油三酯升高最強，其次是磷脂、游離膽固醇，對膽固醇酯沒有影響。,第四節(jié) 呼吸、消化疾病動物模型,肝纖維化動物模型 支氣管哮喘動物模型,肝纖維化動物模型 模型概述： 任何可引起肝損傷的因素長期、反復作用于肝臟，均可產生肝細胞變性、壞死，繼而肝細胞再生和纖維組織增生，導致肝纖維化。 已有化學性損傷、免疫性、生物學、酒精性和營養(yǎng)性肝纖維化模型。每種方法因致病因素不同，給藥途徑不同，產生肝硬化的機理、纖維化出現(xiàn)早晚、穩(wěn)定性、出現(xiàn)率、重復性及機體自然患病過程相似程度等都不盡相同。,造模方法： 1.免疫法： 免疫性肝纖維化產生的機理是型變態(tài)反應引起，白蛋白和血清的大分子物質，作為異種抗原進入大鼠體內后，刺激其產生相應的抗體，當抗原再次進人機體后抗原抗體結合，形成抗原抗體免疫復合物(IC)，抗原的反復、長期刺激，過量的免疫復合物來不及被清除，沉積于肝臟的血管壁內外，引起血管炎，造成肝損傷。反復導致肝細胞變性、壞死，再生，纖維增生等變化，最后發(fā)展為肝纖維化、肝硬化。 動物選用雄性Wistar大鼠，體重130g左右。取豬血清0.5ml，腹腔內注射，每周2次，共8次(豬血清的制備：取新鮮豬血，離心制血清，濾過除菌，分裝放低溫冰箱備用)。,評價: 大鼠第3周出現(xiàn)肝細胞變性、壞死，第4周增生的膠原纖維形成纖維束，從中央靜脈到門管區(qū)之間相互伸延，發(fā)生纖維化。 模型特點： 肝纖維化出現(xiàn)早，出現(xiàn)率高； 動物整體損傷輕微，毛發(fā)、生長情況正常； 纖維化組織中大量膠原增生，、型前膠原mRNA增多。 慢性活動性肝炎患者循環(huán)免疫復合物多為陽性，豬血清模型可用慢性肝炎所致肝纖維化的研究，對于研究免疫復合物的形成，沉積和清除及對于防治免疫損傷性肝纖維化有效藥物的篩選，具有意義。,豬血清模型與白蛋白模型相比,2.化學性損傷法： 雄性Wistar大鼠，體重130 g左右，用硫代乙酰胺腹腔內注射，第1次20mg/100g體重，從第二次起12mg/100g體重，每周注射2次，共8周。 評價: 第3周，在肝小葉間中間帶出現(xiàn)大片的肝細胞變性壞死和炎細胞浸潤，炎細胞浸潤、壞死細胞數和程度超過豬血清模型。6周后出現(xiàn)增生纖維束，纖維增生晚于和少于豬血清模型。大鼠肝纖維組織中有I型膠原的mRNA增多。,3.四氯化碳法： 180200g Wistar或SD大鼠，皮下注射40%-50%CCl4，油溶液(0.3ml/100g)，每周2次，第2周始，隔日以20-30酒精lml灌胃(或作為唯一飲料)，飼以單純玉米面(混以0.5膽固醇)，共10周。 評價：第2周出現(xiàn)小葉中心小片狀肝細胞變性壞死，第4周開始有較薄的纖維間隔形成，第6周肝臟間隔進一步增厚，有假小葉形成：第8周形成厚的纖維間隔，分割形成假小葉。大鼠成活率60%-80%。 該模型是目前國內外常采用的動物模型，可靠且復制時間短，肝纖維化進展穩(wěn)定，適合于肝硬化過程的動態(tài)研究。,支氣管哮喘動物模型 大鼠、豚鼠和狗最常用。根據制模方式可分為： 主動免疫致敏動物模型： 利用哺乳類大動物(如狗、羊和猴)在自然狀態(tài)下感染線圓蟲類寄生蟲(主要是蛔蟲)，血清中長期存在高滴度的抗某一寄生蟲抗原的特應性抗體(IgE)，再次受到這一寄生蟲抗原的攻擊，即迅速地產生抗原抗體反應，并使呼吸道產生支氣管嗜喘反應； 被動免疫致敏動物模型： 在實驗前，用特殊的抗原及免疫輔佐劑注入動物體內，使動物致敏后，制備抗血清輸入動物使其被動致敏，再用同一抗原進行攻擊建立哮喘模型。,卵白蛋白激發(fā)哮喘模型 造模機制： 過敏原卵白蛋白注入豚鼠體內，其可溶性抗原刺激機體產生IgE抗體，使機體處于致敏狀態(tài)。當豚鼠再次接觸此抗原時，IgE介導發(fā)生抗原抗體反應，使細胞脫顆粒，釋放出活性化學物質如組胺、嗜酸性粒細胞趨化因子等，作用于支氣管引起氣道高反應致哮喘。,造模方法： 豚鼠： 200300g豚鼠，第1天和8天，0.5卵白蛋白溶于生理鹽水10ml加至超聲霧化吸入器，用簡易面罩霧化吸入10min，第1620天將致敏動物置于密閉的容器內，用1卵白蛋白氣霧激發(fā)，使動物暴露在卵白蛋白氣霧中1030min，至出現(xiàn)哮喘樣發(fā)作。 評價： 出現(xiàn)咳嗽、煩躁、口唇和四肢紫紺，呼吸費力。生理記錄儀描記呼吸曲線，出現(xiàn)呼吸頻率加快和呼吸加深。病理檢查發(fā)現(xiàn)毛細血管擴張，嗜酸性粒細胞浸潤，腺體分泌活動亢進。 該模型是國內外常用的方法，方法簡單，復制性強，且豚鼠是最好的顯示氣道高反應型的特征動物，其哮喘發(fā)作與人表現(xiàn)相似。主要用于哮喘發(fā)病機制的研究和治療觀察。,大鼠： 46周齡120180g雄性SD大鼠，腹腔注射卵白蛋白100mg抗原液1ml，滅活百日咳桿菌疫苗5109個和氫氧化鋁干粉100mg致敏。2周后用超聲霧化器向箱內噴霧1卵白蛋白，吸入20min激發(fā)。 評價： 表現(xiàn)呼吸氣促，嚴重者呼吸減慢或節(jié)律不齊、輕度紫紺、四肢癱軟、行動遲滯或俯伏不動、反應遲鈍，連續(xù)激發(fā)后大鼠體重減輕、毛色失去光澤、反應遲鈍。本模型適用于特異性抗原抗體反應的研究，有速發(fā)和遲發(fā)雙相反應。,鄰苯二甲酸酐(PA)致變應性哮喘模型 機制： 苯酐是小分子化合物，屬半抗原。由于半抗原不能刺激機體產生免疫反應，故需與蛋白結合成全抗原，形成新的抗原決定簇而發(fā)揮致敏作用。據此實驗制備了兩種不同載體的苯酐全抗原即PA-HAS和PA-BSA。用致敏的抗血清給正常動物注射使其致敏，并在相應抗原吸入攻擊下同樣可誘發(fā)出哮喘。,方法： 2-3月齡250300g豚鼠。用30mg苯酐以lml丙酮溶解后，加入42HAS 9%碳酸氫鈉溶液中，并攪拌1h形成PAHSA。同法制備PABSA。將制備的抗原與弗氏完全佐劑等量研磨，使之成油包水狀。腹腔或后腿肌肉注射0.20.3ml/只(含蛋白4-6mg)。注射38周后抗原吸入激發(fā)。動物俯臥固定，激發(fā)前描記正常的呼吸曲線。用1:1000 HSA鹽水溶液霧化后吸入13min，觀察記錄0.5h。,模型評價： 豚鼠吸入抗原后1-10min內，表現(xiàn)為呼吸頻率加快，由100120次/min增加到140160次/min；呼吸幅度增大，同時伴有咳嗽、噴啑，重者呼吸極度費力、掙扎，有短暫窒息甚至死亡。發(fā)作一般持續(xù)3050min。 PA是確切的職業(yè)性致喘物質。苯酐哮喘屬變應性哮喘，患者體內可測出特異性抗體，苯酐抗原吸入激發(fā)試驗常呈現(xiàn)陽性。本模型的建立，為進一步研究該哮喘的病理變化提供了條件。,血小板活性因子(PAF)誘發(fā)哮喘模型 造模機制 PAF是目前已知的唯一能引起氣道高反應性炎癥介質。PAF引發(fā)哮喘發(fā)作的原因可能是PAF通過嗜酸性粒細胞的活化趨向、脫顆粒、釋放嗜酸性細胞蛋白X(Epx)、嗜酸性細胞陽離子蛋白(ECP)和堿性蛋白等細胞毒性物質引起氣道上皮細胞損傷和脫落。另外，激活的嗜酸性細胞本身又合成和釋放PAF，使這一過程加劇，最終引起氣道高反應性。,方法: 300500g雄性豚鼠，激發(fā)實驗當天，采用含0.25%BSA生理鹽水，將PAF稀釋成500ug/ml，按1500ug/kg的劑量霧化吸入，即引起豚鼠哮喘發(fā)作。 評價: PAF激發(fā)豚鼠哮喘發(fā)作不需致敏過程，直接利用其特性而引發(fā)氣道的高反應性，本模型主要用于研究哮喘病因學和發(fā)病機制的研究。,第五節(jié) 內分泌、營養(yǎng)疾病動物模型,糖尿病動物模型 缺鐵性貧血動物模型 維生素D缺乏性佝僂病動物模型,模型概述 糖尿病動物模型復制方法主要包括5種： 注射致高血糖因子，如生長激素、胰高糖素、糖皮質激素以及兒茶酚胺類激素等，復制出某些繼發(fā)性糖尿病模型。 注射化學物質引起胰島細胞的損傷，如鏈脲佐菌素(STZ)、四氧嘧啶、二苯硫代卡肥腙可造成胰島細胞不可逆損傷；環(huán)丙庚哌、天門冬素酶、6氨基尼克酰胺、2脫氧葡萄糖、甘露庚酮糖可引起細胞可逆性損傷。,糖尿病動物模型,注射生物及生物制品引起細胞破壞，如鼠腦炎、心肌炎病毒M型變異可誘發(fā)若干品系的成年小鼠糖尿病，IL1在一定劑量和范圍內對細胞有選擇性細胞毒作用，導致IDDM。 手術切除胰腺的大部分或全部，并給予高糖飲食刺激，引起繼發(fā)性永久性糖尿病。 篩選、引種、繁殖遺傳性及自發(fā)性糖尿病，這類動物模型更接近人類糖尿病的自然起病及發(fā)展，尤其適于研究糖尿病的病因學。,造模方法 病毒誘發(fā)法 DBA/2雌性小鼠，皮下接種腦炎、心肌炎病毒M型變異株47天后出現(xiàn)明顯的高血糖，伴有血中及胰腺中胰島素含量降低。 評價： 其高血糖為特發(fā)性，伴明顯低胰島素血癥，在某些小鼠中可自然緩解，但糖耐量異常及高血糖在恢復期中仍將存在，其生化方面與人類MODP相似。,四氧嘧啶法 SD大鼠200g左右，40mg/kg四氧嘧啶靜脈注射1次，觀察血糖300mg/l，持續(xù)2周可以認為造模成功。 鏈脲佐菌致糖尿病Wistar大鼠 鏈脲佐菌素可造成動物胰島細胞大量壞死，通過不同給藥方法，可復制出速發(fā)型類似NIDDM和遲發(fā)型類似IDDM的動物模型。,速發(fā)型： STZ用0.1mmol/L無菌枸櫞酸枸櫞酸鈉緩沖液新鮮配制成2溶液，調節(jié)pH至4.5，濾菌器過濾除菌。大鼠禁食10h按5065mg/kg腹腔內或尾靜脈一次性注射，24h內隨機血糖16.7mmol/L，穩(wěn)定5d即可作為成功模型。 遲發(fā)型： 鏈脲佐菌配制同前，福氏佐劑(CFA)按4:1稱取液體石蠟和羊毛脂，研碎混勻，經高壓消毒后低溫保存，使用前按1.5mg/0.5ml加入無菌滅活卡介苗。第1天腹腔注射0.5mlCFA，次日按25mg/kg腹腔內注射STZ溶液。每周1次，連續(xù)3周，第2周部分大鼠就可成模型，第3周成模率87.5。,評價： 速發(fā)型 一次足量給予鏈脲佐菌素，造成細胞大量損傷，胰島素合成和分泌減少，引起糖代謝紊亂，導致糖尿病。速發(fā)型模型較適于NIDDM的相關研究。通常單劑量達50mg/kg體重不出現(xiàn)自然緩解現(xiàn)象，第627天，胰島有一定程度再生，功能部分恢復，但仍處于高血糖狀態(tài)。 遲發(fā)型 福氏完全佐劑可激發(fā)機體免疫功能，將小劑量STZ和CFA聯(lián)合使用，可激活大鼠體內淋巴細胞誘導胰島細胞發(fā)生輕度改變，被激活的HLC可將輕度變性的細胞作靶細胞攻擊，導致自身免疫，胰島細胞損害加重，引起糖尿病。遲發(fā)型模型有免疫學的改變，更接近人類IDDM的發(fā)生發(fā)展變化，有報道可測得大鼠體內抗胰島細胞抗體。,化學誘導是一種簡便，價廉的方法。其中STZ優(yōu)于四氧嘧啶，其造模穩(wěn)定，快速，無自然緩解，種屬選擇性不強(豚鼠只能用鏈脲菌素造模)，復制前不需禁食。糖尿病形成后無需特意安排動物飼養(yǎng)條件。 STZ可作用于對四氧嘧啶致糖尿作用有抵抗的豚鼠。但價格較四氧嘧啶貴。 四氧嘧啶和鏈脲菌素均為一種可以選擇性作用于胰島細胞的化學物質，其作用機制目前有不同認識，有人認為是破壞了細胞本身，有人則認為僅是細胞脫顆?；蚴前ど掀咸烟鞘荏w的變化。,高糖飼喂誘發(fā)法 選用SHR/NLHCP大鼠5周齡，喂飼含54庶糖飲食。1個月時，觀察到OGTT異常，6.5個月時胰島素反應異常，9個月時可見體重減輕，衰弱。 評價： 一些動物品系有自發(fā)或在施加誘導的條件下發(fā)生糖尿病的傾向。SHR/NLH-CP大鼠模型某些代謝和組織病理特征與人類非胰島素依賴性糖尿病相似，該模型還可觀察糖尿病肝腎損害。,缺鐵性貧血動物模型 缺鐵性貧血（IDA）發(fā)生的主要原因是由于鐵的攝入不足和/或鐵丟失過多，引起機體血紅蛋白合成障礙導致。IDA模型有大鼠、小鼠、兔、雞、貓、狗、猴等，其中以大鼠最為常用。,方法： 給予低鐵飲食。飼料含鐵量50mg/kg能滿足大鼠的基本需要，低鐵飼料的鐵含量10mg/kg，標準飼料鐵含量為220-270mg/kg。飼料配方以酪蛋白或脫脂奶粉作為蛋白來源，玉米淀粉或蔗糖作為碳水化合物來源，加入植物油，混合維生素和混合無機鹽配制。近來通過絡合劑1%EDTA-2Na除去國產飼料中的鐵，取得滿意的實驗結果。 給動物逐次少量放血，造成鐵的慢性丟失。通常采用剪尾的方法，一方面放血不但引起鐵的丟失，而且還可以引起其它營養(yǎng)素的丟失；另一方面剪尾易引起動物感染而死亡。 低鐵飲食輔以定期少量放血。,評價： IDA大鼠早期(Hb100g/L)表現(xiàn)為毛發(fā)生長差、脫毛、眼球腫脹突出、蒼白、興奮為主，晚期(Hb60g/L)表現(xiàn)為倦怠、活動減少，易感染為主； 血液學及生化檢查表現(xiàn)為血紅蛋白及骨髓鐵(功能池)、血清濃度(交換池)、血清運鐵蛋白及肝臟鐵含量(貯存池)均顯著低于正常對照組。其中以血紅蛋白和骨髓鐵的變化較敏感。 低鐵飼料喂養(yǎng)大鼠5、6周即可復制出上述表現(xiàn)，F(xiàn)344、Wistar大鼠的反應性優(yōu)于SD大鼠。 此模型形成期短、穩(wěn)定、可行，是研究IDA的一個可靠動物模型。,維生素D缺乏性佝僂病動物模型 VitD可從食物中攝取，即外源性VitD，另外，皮膚中7-脫氫膽固醇經日光紫外線照射后可轉變VitD3，即內源性VitD3。阻斷飼料中維生素D攝入減少光照，可制成維生素D缺乏性佝僂病模型。佝僂病模型建立較方便、可行，重復性好，可采用不同動物。,方法： 1大鼠 20-21d斷奶大鼠給予不含VitD飼料，常見配方(玉米76%，蛋清粉5%，小麥麩13%，碳酸鈣5%，食鹽1%或玉米76%，賴氨酸0.5%，小麥麩20%，碳酸鈣3%，食鹽1%)。鈣、磷的含量根據實驗設計確定。大鼠飼養(yǎng)于避光環(huán)境，于2l、30、55、77d活殺。 大鼠在飼養(yǎng)20-30d時血清鈣磷降低，堿性磷酸酶增高；骨X光片示先期鈣化帶模糊，干垢端毛糙，毛刷狀改變；骨病理切片顯示軟骨細胞向骨干呈舌島狀增生，骨化線參差不齊。判定模型成功。,2豬 用不含維生素D的飼料養(yǎng)母豬，避光，產仔后繼續(xù)原飼料喂養(yǎng)，仔豬于6-12周時出現(xiàn)佝僂病體征。檢測血清1-羥化酶活力增高，表示豬佝僂病模型成立。在治療4周后(1，25-(OH)2D3 lmg/d)，佝僂病仔豬1-羥化酶活力無變化。提示佝僂病仔豬為1，25-(OH)2D3產生的先天缺陷。,第六節(jié) 神經系統(tǒng)疾病動物模型,疼痛動物模型 記憶動物模型 癲癇動物模型,疼痛動物模型,疼痛作為主觀的感受和體驗，是一種復雜的生理心理反應。動物實驗只能間接借助由于傷害性刺激引起的“痛”反應作為測量指標。按刺激性質可分為四大類，即熱刺激法、電刺激法、機械刺激法和化學刺激法。,一、大鼠光熱法 造模機制： 用小型聚光燈產生一定強度的光束，經凸透鏡聚焦照射大鼠的尾巴或家兔鼻部以致痛，大鼠以甩尾為痛反應指標，家兔以甩頭為痛反應指標。,方法： 200g雄性大鼠，裝入固定筒內，尾巴外露，先用75乙醇擦凈尾部，用墨汁在尾部下1/3處標出光刺激點的位置(墨汁能易于吸熱)。 調節(jié)輻射熱測痛儀的焦距，在聚焦的鼠臺檔板作標記，使鼠尾光刺激點位置與檔板上標記重合。每次實驗于每日同一時間進行。 照射開始到甩尾反應的潛伏期為痛閾。負載電壓20V，選用潛伏期在5s以內的動物。實驗開始時先測3次，每次間隔5min，計算其平均值為基礎痛閾。 為防止皮膚灼傷，光照截止時間10s或以潛伏期升高150為限。,模型評價 大鼠甩尾法操作方便，反應恒定，重復性好，對于篩選麻醉性鎮(zhèn)痛藥及非麻醉性鎮(zhèn)痛藥均適用，故使用最多。但甩尾反應是一種脊髓反應，骨骼肌松弛藥也可出現(xiàn)陽性結果。,二、小鼠熱板法 造模機制 把小鼠放在事先加熱到55的金屬板上，以舔后足或跳躍作為疼痛反應指標。 方法： 20g雌性小鼠。 恒溫水浴至550.5，金屬盤的底部接觸水面，記錄小鼠自投人熱板至出現(xiàn)舔后足的時間(s)作為該鼠的痛閾值。 給藥前先測定每只小鼠的痛閾(共測2次，以平均值不超過30s者為合格)。給藥后每隔0.5-1h測定1次，連續(xù)數次。 痛閾值超過60s，即停止測試并按60s計(時間過久，易燙傷足部)。,模型評價 本法簡便易行，痛感指標明確易于觀察，對組織損傷小，動物可反復利用，為目前常用的方法之一，但對作用較弱的鎮(zhèn)痛藥不太敏感。 室溫對實驗有影響，室溫過低小鼠反應遲鈍，過高則敏感，易引起跳躍。室溫在13-18范圍內動物反應波動較小。,動物實驗前應通過跳臺試驗(step down test)、避暗試驗(step through test)、迷津(maze，包括Y型迷宮、水迷宮等)進行訓練，使動物建立一定的條件反射，學習和記憶逃避電擊或尋覓食物的能力，然后給予損害中樞神經系統(tǒng)因素后，觀察動物記憶的保留情況。,記憶動物模型,一、跳臺試驗 雄性KM小鼠，體重25-28g。（遠交系昆明鼠） 跳臺試驗裝置：跳臺為13cml3cml7cm的被動回避反應箱，底板設有銅柵，可通交流電；電壓為30V。銅柵的一角放置一直徑為4cm、高4.5cm的橡皮圓臺為安全區(qū)。動物可停留在圓臺上回避電擊。,先將小鼠放入回避反應箱內自由活動2min熟悉環(huán)境，然后接通銅柵電源，動物即跳到橡皮圓臺上回避電擊。 訓練小鼠使之在圓臺上能持續(xù)停留5min的目標，記錄在達此目標前動物跳下臺的次數(錯誤次數)和每次受到電擊的時間總和，并以此作為學習訓練的成績。 學習訓練完成后15min重新將小鼠放到圓臺上，記錄5min內小鼠跳下臺的次數(錯誤次數)及在臺下受電擊的時間總和，以此成績作為第一次記憶試驗成績。24h后重復上述試驗為第二次記憶試驗成績。,二、水迷宮 體重250-300 9雄性大鼠。 跳臺反應箱與回避反應箱結構類似而體積較大，為90cml8cm60cm有機玻璃箱，用不透明板分隔為5間。箱底為銅柵，通電壓為36V的交流電，每間內置一高4.5cm、直徑6.5cm的橡皮墊，作為大鼠回避電擊的安全區(qū)。 整個迷路設置四個盲端，終點有一高出水平面的安全臺。水深20cm，水溫252。,學習獲得期： 正式訓練前將大鼠放在安全臺附近，讓其自行游上終點安全臺二次。然后分別從中部和起點讓其自行游上終點安全臺一次，進行預訓練。 預訓練后選取體重和靈活性等較一致者，每天一次逐只依次游迷宮。以大鼠自迷宮起點游至終點安全臺所需要的時間和途中進入盲端的錯誤次數，作為衡量大鼠學習獲得能力的指標。,記憶鞏固期： 大鼠預訓練后，選取體重和靈活性一致者，進行水迷宮學習訓練。 每天每只大鼠10次測試，連續(xù)訓練5d，以連續(xù)4次在10s內，進入盲端次數不超過一次，到達終點作為學會游迷宮的標準。 實驗處理后，通過大鼠對已掌握的游迷宮正確途徑在7d內鞏固的程度，衡量其記憶鞏固的能力。 以大鼠自迷宮起點游至終點安全臺所需要的時間和進入盲端的錯誤次數作為衡量記憶鞏固的指標。,第七節(jié) 骨骼系統(tǒng)疾病動物模型,脊髓損傷的動物模型 坐骨神經長段缺損模型,脊髓損傷的動物模型 脊髓損傷分為四大類，即脊髓撞擊傷、脊髓壓迫傷、脊髓缺血性損傷及脊髓橫斷損傷。脊髓血供豐富，但側支循環(huán)供血較差，易發(fā)生缺血。缺血可由脊髓外動脈閉塞引起，也可與脊髓損傷并發(fā)而加重損傷。 Allen(1911年)采用重物墜落撞擊脊髓背側，開創(chuàng)脊髓損傷的標準化實驗。但Allen