天津醫(yī)科大學(xué)藥物開與研究疾病模型課件

1、天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型1 疾病模型 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型2 第1節(jié) 概述 在動物身上復(fù)制人類疾病是促進(jìn)醫(yī)學(xué)科 學(xué)發(fā)展的重要途徑之一，無論在疾病的 發(fā)生發(fā)展機(jī)制的探討上或預(yù)防與治療上， 都起著不容忽視的作用 藥理學(xué)上：復(fù)制疾病模型屬于實(shí)驗(yàn)治療 學(xué)范疇 病理學(xué)或病生理學(xué)：復(fù)制疾病模型屬于 實(shí)驗(yàn)病理學(xué)范疇 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型3 Lehman AJ說：藥理學(xué)家的工作是具有獨(dú) 特性的，這就象多數(shù)科學(xué)家一樣，他們 不愿完全重復(fù)別人的技術(shù)，而是在應(yīng)用 過程中進(jìn)行各種改造。然而在評價新藥 的安全性時，必須遵循基本的原理和技 術(shù) 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型4 借

2、用相關(guān)學(xué)科方法 早期：動物實(shí)驗(yàn)、臨床觀察和機(jī)遇 此后：生物化學(xué)方法，如酶、受體及其亞型 近來：分子生物學(xué)技術(shù)、培養(yǎng)哺乳動物細(xì)胞， 受體和離子通道，避免了明顯的種屬差異， 但增加了生理學(xué)和病理學(xué)相關(guān)聯(lián)的問題 現(xiàn)在：基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、 代謝物組學(xué)、藥物基因組學(xué)等思想和方法， 基因芯片、蛋白質(zhì)芯片技術(shù)、組合化學(xué)原理 用于藥物的高通量篩選 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型5 面臨的挑戰(zhàn)仍然是體外數(shù)據(jù)和整體作用的相 互關(guān)聯(lián)，海量數(shù)據(jù)的分析、挖掘和利用 體外實(shí)驗(yàn)簡單，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)確實(shí) 培養(yǎng)組織中發(fā)現(xiàn)的作用經(jīng)常不能代表對整體 器官的作用 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型6 用適當(dāng)?shù)哪Ｐ桶l(fā)現(xiàn)治療

3、人類疾病的藥物 藥理學(xué)模型必須具有關(guān)聯(lián)性，即這些模型要 能夠表現(xiàn)出所欲得到的治療指征 如從某個藥理學(xué)模型中證明的藥物作用與人 類疾病治療結(jié)果相吻合，則這個藥理學(xué)模型 可認(rèn)為是有關(guān)聯(lián)性的或相關(guān)的 H. Gerhard Vogel和Wolfgang H. Vogel提出 模型必須符合某些基本要求： 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型7 模型必須對標(biāo)準(zhǔn)化合物有敏感的計量依賴性 特征，標(biāo)準(zhǔn)化合物是具有治療作用的物質(zhì) 已知作用的化合物在模型中表現(xiàn)的相關(guān)效能 應(yīng)該與其臨床應(yīng)用的相關(guān)效能相比較 模型應(yīng)該有選擇性，即已知物質(zhì)在該模型中 的治療指征要與藥物對其他指征的作用有明 顯的區(qū)別。新化合物的陽性數(shù)據(jù)可反映

4、對病 人的治療作用 如果新的方法所適用的指征尚沒有已知的藥 物作對照，就必須要有充足的證據(jù)證明該模 型與所觀察的適應(yīng)癥及病理狀態(tài)有相關(guān)性 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型8 只有整體動物才能夠反映出人類疾病和生理 反應(yīng)的復(fù)雜性。但即使是以志愿人員進(jìn)行實(shí) 驗(yàn)，仍然是一種模型，是一種研究對病人治 療作用的高度相關(guān)性的模型 各種實(shí)驗(yàn)方法的相關(guān)程度依下列順序增加： 游離分子模型(如受體和酶)、細(xì)胞器、器官、 整體清醒動物、自愿人員 動物實(shí)驗(yàn)在新藥發(fā)現(xiàn)和藥物作用評價中是必 須的，也只有在必須時和認(rèn)真設(shè)計以后才能 進(jìn)行 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型9 實(shí)驗(yàn)動物科學(xué) 實(shí)驗(yàn)病理學(xué) 比較病理學(xué) 飼養(yǎng)條件

5、(屏障設(shè)施、隔離器、超凈層流 架)(等級動物室) 等級動物(無菌動物，germ free, GF；已知 菌動物，gnotobiote, GB；無特定病原體動 物, specific pathogen free, SPF；清潔動 物, minimal disease animal, MD； 普通動 物, conventional, CV) 育種：嚴(yán)格按照遺傳學(xué)原理來設(shè)計育種方案， 培育出近交系、遠(yuǎn)交系、同源系、雜交子1代、 重組近交系、突變系等 實(shí)驗(yàn)動物研究(營養(yǎng)、生態(tài)、疾病)，遺傳監(jiān) 測、微生物監(jiān)測 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型10 1961年，NIH支持召開了比較病理學(xué)會議，(醫(yī)學(xué)、獸

6、醫(yī) 學(xué)和生物學(xué)專家)，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)動物病理模型的研究 此后30年，美國實(shí)驗(yàn)生物學(xué)會聯(lián)合會(FASEB)、美國國 家研究委員會(NRC)、國際實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)學(xué)會(ICLAS)等 機(jī)構(gòu)相繼召開了以實(shí)驗(yàn)動物病理模型為專題的會議，出 版論文集，設(shè)立研究基金 1982年，美國Hegreberg 和Leathers發(fā)表了一部兩卷的 動物模型目錄，第1卷自發(fā)的動物疾病模型1289篇 文獻(xiàn)，第2卷誘發(fā)的動物模型2707篇文獻(xiàn) 人類疾病的動物模型收載82個疾病模型復(fù)制方法 藥理實(shí)驗(yàn)方法學(xué) 一些動物模型 病理生理學(xué)進(jìn)展(四)介紹了一些自發(fā)性疾病模型 藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)指南新藥發(fā)現(xiàn)和藥理學(xué)評價(Vogel HG, Vogel

7、 WH) 載近400種體內(nèi)模型，部分為疾病模型 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型11 第2節(jié) 動物模型的分類和產(chǎn)生、 保種方法 實(shí)驗(yàn)動物的病理模型按其產(chǎn)生原因，可分為 誘發(fā)的和自發(fā)的兩大類 誘發(fā)的模型是指研究者通過使用物理的、化 學(xué)的和生物的致病因素人工地誘發(fā)動物發(fā)生 特定的疾病 自發(fā)的模型指不加任何人工的手段而動物自 然發(fā)生的疾病，如中國倉鼠自發(fā)的糖尿病、 山羊的家族性甲狀腺腫和小鼠自發(fā)性腫瘤 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型12 誘發(fā)的動物病理模型 優(yōu)點(diǎn)：能根據(jù)研究者的需要在短時間內(nèi)復(fù)制 出大量疾病模型，為近代研究所常用，特別 是藥物篩選多用誘發(fā)的動物模型 不足：誘發(fā)的病理模型和自然產(chǎn)

8、生的疾病畢 竟在某些方面有所不同(如誘發(fā)的腫瘤和自 發(fā)的腫瘤對藥物的敏感性有差別，動物酒精 性肝纖維化不如人類酒精性肝纖維化程度 重)，有些人類的疾病至今尚不能用人工的 方法在動物身上誘發(fā) 近來十分重視對自發(fā)的動物病理模型的研究 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型13 自發(fā)的動物病理模型 優(yōu)點(diǎn)：自然條件下產(chǎn)生的疾病，有較大 的理論和實(shí)際意義 不足：往往是散發(fā)的，不易被人們檢出 并加以利用；甚至被人們當(dāng)作不健康的 動物而丟棄 各國都重視實(shí)驗(yàn)動物模型的開發(fā)后，才 注意保存和利用 Jezyk的實(shí)驗(yàn)室曾對6000只狗和貓進(jìn)行檢 查，以期發(fā)現(xiàn)先天性代謝缺陷病模型 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型14

9、發(fā)現(xiàn)動物自發(fā)的遺傳病后，如欲把病理 模型保存下來，并培育成具有一定遺傳 特征的突變系，必須以近代遺傳學(xué)知識 為基礎(chǔ)，制定出一套育種的方法 人為地引起某種基因缺失，如knock-out 小鼠、大鼠；或人工導(dǎo)入某種基因，誘 發(fā)某種疾病狀態(tài)，用于藥物作用的確證 和作用機(jī)理研究 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型15 第3節(jié) 自發(fā)的動物病理模型 (一)心血管系統(tǒng) 1.動脈粥樣硬化 以高脂高膽固醇飲食誘發(fā)家兔動 脈粥樣硬化：僅在血脂極度增高的情況下才產(chǎn)生 動脈粥樣硬化；局部病理變化與人不同(人動脈 內(nèi)膜損傷和中層增生；人的動脈病變在大動脈的 遠(yuǎn)側(cè)端)；兔是草食動物。豬、狗、大鼠、雞、 鴿、猴等都能產(chǎn)生自

10、發(fā)或誘發(fā)的動脈粥樣硬化： 小型豬發(fā)生的AS與人類很相似；某些老齡豬飼以 殘羹剩飯后，能產(chǎn)生大動脈、冠狀動脈和腦血管 的粥樣硬化病變。鴿AS與人很相似，甚至冠狀動 脈狹窄和心肌梗死 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型16 非人靈長類的動物模型有很大的優(yōu)越性：分類 學(xué)地位、雜食特性、解剖結(jié)構(gòu)、代謝特點(diǎn)、 局部組織病理、臨床特征均與人類近似。如 獼猴的食餌性粥樣硬化，病變廣泛(大動脈、 冠脈、腦、腎動脈)，甚至腎性高血壓，病變 和年齡的關(guān)系十分明顯(主動脈病損范圍幼猴 為0.25%,老齡猴7.5%)。猴自發(fā)性AS隨增齡而 發(fā)病率增加。食蟹猴是研究冠狀動脈梗塞和 心肌梗塞的良好模型動物。黑猴可用于研究

11、 粥樣硬化和糖尿病之間的關(guān)系。松鼠猴常用 于研究與遺傳有關(guān)的發(fā)病因素。非人靈長類 是研究人類動脈粥樣硬化最好的動物模型 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型17 2. 高血壓 大鼠、小鼠、兔、狗、猴均可發(fā)生 自發(fā)性高血壓。已培育成突變系的高血壓大鼠： 日本的SHR大鼠、美國的Dahl大鼠、法國的 Lyon大鼠和意大利的Milan大鼠，以SHR大鼠應(yīng) 用最廣。SHR系，在出生后幾個月內(nèi)幾乎100% 發(fā)生自發(fā)性高血壓，可達(dá)200mmHg以上，與人 類原發(fā)性高血壓相似，并可發(fā)生腦血栓形成、 梗死、出血、腎硬化、心肌梗塞和纖維化。以 SHR為基礎(chǔ)的2個亞系：易發(fā)生腦卒中的亞系 (stroke-prone

12、 SHR, SHRSP)，迅速發(fā)生嚴(yán)重 高血壓，90%以上出現(xiàn)腦出血和腦栓塞；抗腦 卒中的自發(fā)性高血壓大鼠(stroke-resistant SHR, SHRSR)，不易發(fā)生腦卒中；自發(fā)性血栓 形成大鼠和心肌缺血大鼠 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型18 高血壓模型高血壓模型 （SHR大鼠）大鼠） 肥胖模肥胖模 型型 （Zucker大鼠）大鼠） 糖尿病模型糖尿病模型 GK大鼠大鼠 肥胖并糖尿病肥胖并糖尿病 模型模型 （db/db小鼠）小鼠） 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型19 3. 心肌病 可見于貓、狗、倉鼠、火雞 多見于成年的貓和狗(突然起病，呼吸困難、收縮 期雜音伴奔馬律、心臟擴(kuò)大、

13、肺水腫、EKG異常、 左室舒張期末壓力高) 半數(shù)病貓發(fā)生主動脈血栓栓塞 金黃倉鼠的心肌病呈常染色體隱性遺傳，為一種自 發(fā)的肌肉病變和心肌衰竭模型(病變早期見心肌組 織溶解，晚期有單核細(xì)胞浸潤和心肌內(nèi)纖維組織增 生，最后死于心力衰竭) ，壽命僅正常者1/3 火雞中發(fā)現(xiàn)的心肌病損與貓和人的縮窄性心肌病相 似(左心室肥大、擴(kuò)張、心內(nèi)膜纖維化，類似C型病 毒的顆粒) 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型20 (二) 呼吸系統(tǒng) 1. 慢性支氣管炎和肺氣腫 馬、兔、大鼠、小鼠均可自發(fā)性肺氣腫?；?斑鼠可自發(fā)性進(jìn)行性全小葉肺氣腫，有遺傳 性彈力蛋白合成缺陷而導(dǎo)致彈力組織網(wǎng)發(fā)育 的缺陷，此將肺氣腫的病因與某些遺

14、傳性缺 陷聯(lián)系起來 大鼠、小鼠定時吸入SO2引起慢支。SO2、煙 霧、甲醛蒸氣、辣性氣體可誘發(fā)猴、兔、大 鼠、小鼠慢支。煙草燃燒和SO2混合熏蒸4個 月引起獼猴慢支 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型21 2. 過敏性肺炎 農(nóng)民肺(farmers lung)，由于吸入長有霉 菌的干草灰塵而急性發(fā)作 過敏性抗原物質(zhì)(霉菌孢子、干燥霉菌、昆 蟲碎片、鳥糞顆粒) 牛、馬、猴，血清中有抗體，肺泡間隔有廣 泛的淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞浸潤 常用家兔造模(因易于產(chǎn)生和檢出沉淀素) 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型22 (三) 消化系統(tǒng) 豬和非洲嚙齒類自發(fā)性胃潰瘍 豚鼠的誘發(fā)性結(jié)腸潰瘍 花斑小鼠自發(fā)性巨

15、結(jié)腸 倉鼠的肝淀粉樣變性 羊和大鼠的先天性高膽紅素血癥 South Down變種羊，先天性肝攝取有機(jī)陰離 子(如膽紅素)缺陷，血中未結(jié)合膽紅素增高， 與人類Gilbert綜合征相似 Gilbert syndrome: 因肝細(xì)胞攝取非結(jié)合膽紅素障礙及微粒體內(nèi)葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶 不足所致。Gilbert綜合征是最常見的家族性成人遺傳性非溶血性黃疸?；颊叱?黃疸外,多無其他癥狀,或僅有乏力、消化不良、肝區(qū)不適等。感染、手術(shù)、酗酒、 妊娠等可誘發(fā)或加重黃疸。血清非結(jié)合膽紅素增高,紅細(xì)胞脆性正常,肝功能檢查 正常。一般無需特殊治療,預(yù)后良好 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型23 Corriedale羊

16、的遺傳性缺陷，為有機(jī)陰離子從 肝細(xì)胞內(nèi)排入膽汁的障礙，與人類Dubin- Johnson綜合征類似。適用于研究人類遺傳性 肝病及肝內(nèi)膽紅素的形成、轉(zhuǎn)變和排泄 Gunn大鼠(是Wistar大鼠的突變系) ，存在慢性 非溶血性未結(jié)合膽紅素血癥，葡萄糖醛酸酶活 性缺陷以致膽紅素醛酸鹽形成障礙，與人類 Crigler-Narjjar綜合征相似。是研究膽紅素 代謝、腸內(nèi)醛酸鹽的形成及核黃疸的極好模型 Dubin-Johnson綜合征是慢性良性間歇性黃疸。由肝細(xì)胞的先天性缺陷,使結(jié)合膽 紅素不能在肝內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn),也不能被排出細(xì)胞外,致血清結(jié)合膽紅素增高、尿中膽紅素 陽性。還存在分泌非水溶性有機(jī)陰離子(如BSP、

17、碘造影劑、雌激素)障礙,此為 Dubin-Johnson綜合征所特有的表現(xiàn)?？诜懩以煊皠r,75%患者膽囊不顯影,顯 影者也甚暗淡;靜脈法造影時有半數(shù)不顯影。此病多在青少年時期被發(fā)現(xiàn),有明顯 的家族背景。患者多無自覺癥狀,或偶有乏力、肝區(qū)不適。約半數(shù)病人肝臟輕度腫 大,如行肝活組織檢查可發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞內(nèi)有彌漫性棕色色素顆粒。本病無需任何治療, 預(yù)后良好,并不演變?yōu)槁愿尾?天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型24 (四) 泌尿系統(tǒng) 注射異種抗腎血清、大量異種血清、細(xì)菌抗 原與腎組織復(fù)合抗原，抗原抗體復(fù)合物，可 誘發(fā)兔、羊的腎小球腎炎 屠宰場的羊患增生性腎炎的比例高，牛和山 羊亦見類似損害。芬蘭的L

18、andrace羊羔中可 見一種進(jìn)展迅速并致死的腎小球腎炎伴腎小 球免疫復(fù)合物沉積，與人類的系膜-毛細(xì)血 管性腎炎(mesangial-capillary nephritis) 相似。靈長類中，瀨猴患膜性腎炎，食蟹猴 和梟猴可出現(xiàn)自發(fā)性腎小球腎炎的變化(腎 活檢)，狗和貓可見自發(fā)性免疫性腎炎 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型25 (五) 內(nèi)分泌與代謝 1. 糖尿病 在小鼠、大鼠、中國倉鼠、沙漠鼠、貓、 狗、猴均可見，包括自發(fā)的和誘發(fā)的模型 Wistar大鼠的自發(fā)性糖尿病模型(bb)與人的少年型糖 尿病最為相似(中度或顯著的糖尿、酮尿、多尿、體 重減輕、血糖升高達(dá)800 mg%、高酮血癥、低胰島

19、素 血癥01 ng/mL、胰高血糖素過多、無肥胖癥、胰島 細(xì)胞破壞顯著)，對胰島素治療反應(yīng)良好，壽命較非 糖尿病鼠短 BB大鼠是和自身免疫性毀壞胰腺細(xì)胞的胰島炎以及 胰島素缺乏有關(guān)的自發(fā)性糖尿病模型(60120周齡時 突然發(fā)病；數(shù)天后出現(xiàn)嚴(yán)重高血糖、低胰島素和酮血 癥，除非開始胰島素治療)，用胰島素治療，用免疫 抑制劑預(yù)防，對病鼠可移植純化胰島細(xì)胞 B!oBreedin(BB)大鼠是一種白發(fā)性、遺傳性糖尿病動物模型，l974年在加 拿大渥太華的BioBreedin實(shí)驗(yàn)室首次發(fā)現(xiàn)，并以該中心的字母縮寫來命名 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型26 近交系Wistar老齡雄大鼠、WBN/Kob大鼠

20、， 有自發(fā)性高血糖、糖尿和葡萄糖耐量降低 (雄大鼠12周齡時胰島大小與數(shù)目減少，12 周齡時圍繞退化的胰島和胰管周圍胰腺組織 中出現(xiàn)纖維性滲出與變性，21周齡時出現(xiàn)葡 萄糖耐量降低和糖尿) Cohen糖尿病大鼠表現(xiàn)為高血糖、糖尿、高 胰島素血癥，然后發(fā)展為低胰島素血癥、胰 島素抵抗和胰島素受體數(shù)目和敏感性降低， 喂以富含蔗糖或精制糖又缺乏銅元素的飼料 的大鼠形成明顯的糖尿病及其并發(fā)癥，但喂 淀粉或粗料時則不發(fā)病 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型27 Zucker肥胖大鼠是典型的高胰島素血癥肥胖 模型。肥胖是由于單常染色體隱性基因，在 幼時發(fā)病，表現(xiàn)為輕度葡萄糖耐量降低、高 胰島素血癥和外周胰

21、島素抵抗，類似人的非 胰島素依賴性糖尿病，但其血糖水平終身是 正常的幻燈片 18 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型28 WDF/Ta-fa大鼠通常指Wistar肥胖大鼠，是從 Zuker大鼠脂肪基因轉(zhuǎn)至Wistar Kyoto大鼠而 得到的遺傳性肥胖高血糖大鼠，表現(xiàn)為肥胖、 高胰島素血癥、葡萄糖耐量降低、高脂血癥和 多食癥均類似Zuker大鼠，但存在更差的葡萄 糖耐量和更大的胰島素抵抗 通常雌鼠不出現(xiàn)高血糖，但飼料中添加蔗糖則 可誘發(fā)。用吡格列酮激活Wistar肥胖大鼠胰島 素受體激酶可增強(qiáng)胰島素的敏感性 eSS大鼠是Tarres等1981年發(fā)現(xiàn)的一個大鼠種 群中發(fā)生自發(fā)性糖尿病大鼠。2月齡

22、以上的eSS 大鼠葡萄糖耐量試驗(yàn)異常，但屬輕型糖尿病， 并不減少壽命；6月齡大鼠出現(xiàn)胰島結(jié)構(gòu)破壞 和基質(zhì)纖維化 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型29 SHR肥胖大鼠是由Koletsky(1973, 1975)將 Kyoto-Wistar自發(fā)性高血壓雌大鼠和正常血 壓的Spraque-Dawley大鼠交配育成，經(jīng)數(shù)代 選擇性繁殖，出現(xiàn)高血壓、高脂血癥，一部 分大鼠發(fā)生胰島極度肥大、高血糖、糖尿 SHR/N-cp大鼠：先天性糖尿病SHR/N-cp大鼠 是由具肥胖基因(cp/+)雜合子雄大鼠和 Okamato雌大鼠交配育成。至少12次逆代雜 交后，純合子(cp/cp) SHR/N-cp大鼠出現(xiàn)肥

23、胖、輕度高血壓、高胰島素血癥和葡萄糖耐 量降低 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型30 BHE大鼠種群由賓夕法尼亞州立大學(xué)品系的 黑白頭巾鼠和耶魯品系的白大鼠交配而來。 只有在成熟期才發(fā)生糖尿病。50日齡時有高 胰島素血癥、葡萄糖耐量降低、胰島素抵抗， 而后高胰島素血癥減輕，胰腺中胰島素貯量 減少，出現(xiàn)輕度高血糖和高脂血癥 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型31 自發(fā)性糖尿病小鼠：KK小鼠，KK-Ay小鼠， NOD小鼠，Wellesley小鼠。NZO小鼠，高血 糖肥胖小鼠，糖尿病小鼠(db/db) (從 C57BL/KsJ品系小鼠自發(fā)的常染色體隱性突 變衍化而來，嚴(yán)重的糖尿病癥狀包括早發(fā)的 高

24、胰島素血癥、體重下降、早死，以及明顯 的腎病) 中國倉鼠的遺傳性糖尿病：血糖從正常的 110mg%升至600mg%，嚴(yán)重的多尿、糖尿、酮 尿和蛋白尿。胰島素和口服降糖藥有效。胰 腺、肝、腎組織可見病理改變，胰島數(shù)目減 少，剩余胰島細(xì)胞異常 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型32 沙漠鼠：北非和近東沙漠地帶，經(jīng)23月的 飼養(yǎng)而發(fā)病，糖尿病的嚴(yán)重程度不同，重者 死于酮血癥。疾病中期胰島細(xì)胞脫顆粒， 繼之細(xì)胞變性、壞死，產(chǎn)生胰島素缺乏和 酮尿 貓自發(fā)性糖尿病，多發(fā)于89歲，主要病理 變化是胰島淀粉樣變性，相當(dāng)于人的成年型 糖尿病 非人靈長類黑猩猩糖尿病的發(fā)病率隨年齡而 增長，胰島呈淀粉樣變性，類似成

25、人型糖尿 病。嚴(yán)重的猿猴糖尿病可伴發(fā)動脈粥樣硬化 和白內(nèi)障 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型33 2. 尿崩癥 神經(jīng)原性(下丘腦-垂體功能障礙，抗利尿激 素分泌不足)尿崩癥，呈常染色體半隱性遺 傳，Brattleboro大鼠患此病，患鼠每天飲 水量10倍于正常鼠，純合子鼠尿量為體重的 70%(正常鼠為3%)，注射抗利尿激素可糾正 腎原性尿崩癥(不能建立正常的腎皮質(zhì)乳頭 滲透壓梯度和對抗利尿激素的反應(yīng)性降低) 可見于小鼠，因尿液濃縮和水分排泄的遺傳 性缺陷而呈不同程度的多尿癥狀 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型34 3. 其它內(nèi)分泌障礙 狗和兔腎上腺皮質(zhì)功能亢 進(jìn)癥，狗和小鼠垂體性侏儒，羊、

26、山羊和牛的 家族性甲狀腺腫，小鼠和大鼠的睪丸雌性化 (雄性假兩性畸形) 山羊的家族性先天性甲狀腺腫是一種常染色體 隱性遺傳病(呆滯、皮毛粗糙、毛稀少而皮膚 厚，甲狀腺功能低下，甲狀腺球蛋白含量減少， 甲狀腺腺泡縮小，腺上皮細(xì)胞變高，腺泡內(nèi)無 膠性蛋白液)，甲狀腺球蛋白的合成障礙 睪丸雌性化的模型TFM大鼠和TFM/Y小鼠是2株 研究雄激素及其受體的有用的突變系，呈X連 鎖隱性遺傳，為染色質(zhì)內(nèi)受體部位缺陷引起的 受體病 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型35 (六) 免疫系統(tǒng) 1.原發(fā)性免疫缺陷病 (1)B淋巴細(xì)胞缺乏：馬的無球蛋白血癥、雞的異 常球蛋白血癥、免疫缺陷CBA/N小鼠及遺傳性 無脾

27、小鼠。其中馬的無球蛋白血癥(雄性，用 各種抗原免疫均無特異性抗體產(chǎn)生，淋巴結(jié)內(nèi)沒 有原發(fā)濾泡及生發(fā)中心，也無漿細(xì)胞產(chǎn)生)，是 與人的Bruton氏癥相應(yīng)的動物模型 (2)T淋巴細(xì)胞缺乏：裸小鼠、免疫缺陷無毛豚鼠、 丹麥黑牛變種 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型36 裸小鼠(nu/nu)：Flanagan于1966年首先發(fā)現(xiàn)并 報道的無毛突變小鼠 胸腺不發(fā)育和免疫功能缺損，為常染色體隱性遺 傳缺陷，第3對鰓弓和鰓囊發(fā)育缺陷，純合子胸 腺發(fā)育不良，皮膚無毛 裸小鼠缺乏TH淋巴細(xì)胞，對胸腺依賴抗原不產(chǎn)生 抗體，不產(chǎn)生細(xì)胞毒T細(xì)胞，對促細(xì)胞分裂劑幾 無反應(yīng)，對同種移植物和異種移植物無排斥反應(yīng)， 無宿

28、主抗移植物反應(yīng)，廣泛用于人類腫瘤組織的 移植試驗(yàn) 裸小鼠T細(xì)胞缺乏與胸腺發(fā)育不良或缺乏有關(guān) 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型37 裸大鼠(rnu/rnu)：1953年在英國Rowett Research Institute發(fā)現(xiàn) 有觸須，皮膚有稀疏的毛，胸腺發(fā)育不良但有一 定數(shù)量的T細(xì)胞 免疫功能嚴(yán)重缺損，脾淋巴細(xì)胞對促有絲分裂劑 及胸腺依賴抗原不起反應(yīng)，淋巴結(jié)細(xì)胞對PHA和 ConA起反應(yīng) 同種皮膚移植可被接受，而異種皮膚移植可能被 接受或排斥，對異種腫瘤移植一般可被接受 體型較大，可接受裸小鼠難以接受的手術(shù)，對不 適宜的環(huán)境的耐受力較小鼠強(qiáng) 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型38 無毛免疫

29、缺陷豚鼠：體形小，皮皺、毛干、觸須 短，胸腺發(fā)育不良或缺如，對移植排斥反應(yīng)推遲， 低球蛋白血癥，對病毒感受性增加 丹麥黑牛的突變型 為常染色體隱性遺傳。病牛 的胸腺、淋巴結(jié)和脾的T細(xì)胞缺乏，細(xì)胞免疫顯 著抑制，而免疫球蛋白水平及免疫后抗體滴度正 常。患?？诜nO或ZnSO4后可完全恢復(fù)(皮損痊 愈，淋巴組織發(fā)育正常，對DNCB(二硝基氯苯)和 結(jié)核菌素的反應(yīng)也恢復(fù))，如停止攝Zn2+，則1 3周后復(fù)發(fā)，故此種免疫缺陷病與體內(nèi)Zn2+缺乏 (腸吸收Zn2+的先天性缺陷)有關(guān)。此模型與人的 腸胃型肢皮炎相似，也可用于研究Zn2+在細(xì)胞免 疫和胸腺功能中的作用 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型3

30、9 (3)T、B淋巴細(xì)胞缺乏(聯(lián)合免疫缺陷)：見于阿拉 伯馬駒、N:NIH(S)11-nu/nu小鼠及Motheaten小 鼠 在美國出生的阿拉伯馬駒約有2%患聯(lián)合免疫缺陷 病，出生時正常，野外條件下5月齡便死亡，嚴(yán) 重的呼吸道(馬腺病毒和肺囊腫病毒)感染癥狀， 重度淋巴細(xì)胞(包括B細(xì)胞)缺乏，不能合成免疫 球蛋白，T細(xì)胞顯著減少乃至測不到，皮膚延遲 過敏反應(yīng)和對PHA的反應(yīng)減弱或缺如，對同種異 體淋巴細(xì)胞無反應(yīng)，用于研究小兒聯(lián)合免疫缺陷 病及其實(shí)驗(yàn)性治療，研究免疫缺陷與代謝缺陷的 關(guān)系 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型40 2. 自身免疫病 新西蘭小鼠(NZBNZW)F1雜交系中，有一種嚴(yán)

31、重 的進(jìn)行性的病變過程，常引起腎功能衰竭、死亡， 有免疫復(fù)合物沉積于腎小球基底膜，檢測到抗組 織細(xì)胞和抗核抗體，此模型與人的系統(tǒng)性紅斑狼 瘡相似，可用于研究紅斑狼瘡的環(huán)境和遺傳因素 狗可見類似的模型，出現(xiàn)類似慢性腎炎的腎損害 狗和鼠的自家免疫性溶血性貧血 狗和馬的特發(fā)性血小板紫癜 狗的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎 雞和大鼠的自家免疫性甲狀腺炎 狗的重癥肌無力癥和尋常性天皰瘡 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型41 (七)腫瘤 化學(xué)致瘤，病毒誘發(fā)，移植性腫瘤 (八) 傳染病 九帶犰狳體溫低(32-35)，對低氧負(fù)荷耐受性 好，麻風(fēng)桿菌接種于其皮下和足趾間 (九) 遺傳病 遺傳病模型 突變系 先天性代謝缺陷動物

32、，如各種先天性溶酶體貯積 病(糖原貯積癥、神經(jīng)磷脂增多癥、高雪氏病、 尼曼匹克氏病、粘多糖貯積病) 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型42 第4節(jié) 誘發(fā)的動物病理模型 一、分類 1. 動物模型、細(xì)胞模型 體內(nèi)模型、體外模型 2. 器官、組織、細(xì)胞、分子、基因、功能 基因、mRNA、蛋白質(zhì)、非蛋白質(zhì)分子、 基因敲除、基因?qū)?天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型43 二、動物模型的特點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn) 與人類疾病相似而不相同 用作研究人類疾病的動物模型的有效性是選 擇動物模型最重要的標(biāo)準(zhǔn) 可行性、穩(wěn)定性、標(biāo)準(zhǔn)性、相似程度 三、如何模擬 全模擬 用NIN小鼠腹腔接種細(xì)粒棘球蚴和多房棘球蚴 原頭節(jié)制成包蟲病動物

33、模型, 以包蟲囊的濕 囊重和囊重抑制率進(jìn)行藥效學(xué)評價 1. 小鼠或家兔血吸蟲病肝纖維化模型 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型44 2. 病因上 體質(zhì)量20-25kg的1年期雄性健康小香豬16只,以標(biāo)準(zhǔn)大 腸桿菌由右側(cè)頸內(nèi)靜脈緩慢注入,分別于注入大腸桿菌 前及注入后1、3、5、7h檢測血清內(nèi)毒素、血常規(guī)、血 氣分析、血生化,同時記錄動脈壓及平均動脈壓(MAP)、 心率(HR)、體溫及呼吸頻率。結(jié)果:注入大腸桿菌3h后, 動物100%出現(xiàn)內(nèi)毒素血癥,5h后全部出現(xiàn)MODS,制模成功 多因素隨機(jī)性慢性刺激引起慢性應(yīng)激/抑郁癥 移植性腫瘤模型 我國已建立小鼠可移植腫瘤株10余種 1969年Rygar

34、rd首次用人的結(jié)腸癌移植于裸小鼠獲得成 功；直腸癌、黑色素瘤、鼻咽癌、骨肉瘤、胰腺癌、胃 癌、結(jié)腸癌等百余種；我國建成的人類腫瘤的裸鼠移植 瘤數(shù)十種 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型45 病毒誘發(fā)的腫瘤模型 目前幾乎所有禽類的腫瘤和小鼠的腫瘤以及部分其他動 物的腫瘤均可用腫瘤的無細(xì)胞濾液誘發(fā)，電鏡下可見濾 液中有病毒顆粒，應(yīng)用無細(xì)胞濾液或病毒的培養(yǎng)物可將 動物的腫瘤傳遞下去，并可誘發(fā)其他種類動物新的腫瘤 模型，如Rous雞肉瘤病毒 動物腫瘤病毒：RNA病毒和DNA病毒，僅小鼠白血病病毒 就多于14種 化學(xué)致瘤物誘發(fā)的動物腫瘤模型 多環(huán)碳?xì)浠衔铩被嫉玖?、芳香胺、亞硝?黃曲霉毒素B1、

35、B2、G1、G2等 重金屬 農(nóng)藥 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型46 3. 病理過程上 80只Wistar大鼠,雌雄各半。分別 采用復(fù)合因素法、四氯化碳(CCl4)加乙醇法及玉 米面、膽固醇加乙醇法建立大鼠肝硬化的模型 (假小葉形成為判定CM成功的唯一標(biāo)準(zhǔn))。復(fù)合因 素法:40只大鼠,飼料為80%的玉米面、20%動物油 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型47 、0.5%膽固醇,飲料僅為15%酒精,首次sc注射40% CCl4-橄欖油溶液5mLkg-1(以下濃度相同),以后 每3d皮下注射CCl4 3mLkg-1。第6周末隨機(jī)處死 6只大鼠做肝臟病理,均符合肝硬化診斷標(biāo)準(zhǔn)。將 余下存活的26

36、只(逃逸2只、死亡6只)隨機(jī)分為兩 組,每組13只均正常飼養(yǎng),其一組每7d sc注射 3mLkg-1CCl4,觀察第7、8周末的病理變化。 CCl4加乙醇法:20只大鼠,以正常飼料喂養(yǎng),余條 件同復(fù)合因素法前6周。玉米面、膽固醇加乙醇 法:20只大鼠,不用CCl4,余條件同復(fù)合因素法前6 周。結(jié)果:復(fù)合因素法6周末處死6只大鼠均形成 CM,成模后正常飼養(yǎng),2周后假小葉均消失,而繼續(xù) 應(yīng)用CCl4 2周后，大鼠假小葉基本存在。其余2種 方法 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型48 大鼠均未見典型肝硬化改變 4. 臨床表現(xiàn)上 5. 處理方法上：病原生物、異種蛋白、藥物、 手術(shù)等 血吸蟲尾蚴經(jīng)皮膚感

37、染引起小鼠或大耳白兔 肝纖維化 BSA、HAS、ConA分別引起大鼠、小鼠肝纖維 化，ConA也引起急性肝損害 CCl4、DMN引起大鼠肝纖維化、DMN和黃曲霉 毒素等誘發(fā)肝癌、酒精引起慢性肝損害、D- 氨基半乳糖和CCl4引起急性肝損害 膽管結(jié)扎引起黃疸及肝纖維化 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型49 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型50 四、如何選擇動物 1.首先應(yīng)考慮實(shí)驗(yàn)的目的和要求 2.動物是否容易獲得、經(jīng)濟(jì)、容易飼養(yǎng)和管理 3.注意實(shí)驗(yàn)動物的種類(species)、品種(breed)或 品系(strain)、健康狀態(tài) 4.選擇與人類的機(jī)能、代謝、結(jié)構(gòu)以及疾病特點(diǎn)相 近似的動物 猴

38、、狒狒、猩猩、長臂猿等靈長類動物是最近似 于人類的理想動物 獼猴、紅面猴和熊猴是研究脊髓灰白質(zhì)炎、腦炎、 痢疾、肝炎、麻疹等疾病的理想實(shí)驗(yàn)動物，也是 放射醫(yī)學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)、病毒學(xué)、婦產(chǎn)科學(xué)、胚胎 學(xué)、外科學(xué)、病理學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)等實(shí)驗(yàn)研 究及藥物毒理、營養(yǎng)、行為研究的良好動物 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型51 獼猴對人的痢疾桿菌和結(jié)核桿菌最易感染，是腸 道桿菌病和結(jié)核病的很好動物模型 獼猴的生殖生理與人非常接近，月經(jīng)周期和人一 樣為28天左右，是研究人類避孕藥的理想動物 獼猴是制造和檢定脊髓灰白質(zhì)炎疫苗的唯一實(shí)驗(yàn) 動物 原猴類動物樹鼩的信貸代謝過程較狗、鼠類更與 人相似，大體解剖和生理功

39、能方面也與其他靈長 類相似；在乙型肝炎和睡眠生理研究有重要用途； 還能自然感染和實(shí)驗(yàn)感染單純皰疹病毒；適用于 人皰疹病毒的研究 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型52 狗具有發(fā)達(dá)的血液循環(huán)和神經(jīng)系統(tǒng)以及與人基本 相似的消化過程，在藥理方面的研究和人比較接 近，適用于外科、營養(yǎng)、藥理、毒理、生理、行 為等研究 豬的皮膚結(jié)構(gòu)與人相似，上皮修復(fù)性再生、皮下 脂肪層及燒傷后內(nèi)分泌與代謝等也相似，選用小 豬皮敷蓋人燒傷后的創(chuàng)面，減少患者疼痛、感染， 無排斥反應(yīng)、血管聯(lián)合好，愈合速度較快 蛙適用于簡單的反射弧實(shí)驗(yàn) 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型53 5. 選用遺傳背景明確；具有已知菌叢或無菌動物 純系

40、動物存在遺傳的規(guī)律性、反應(yīng)的一致性、實(shí) 驗(yàn)結(jié)果精確可靠 使動物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果有規(guī)律性 清潔級是最基本的要求；SPF級優(yōu)先 6.選用解剖、生理特點(diǎn)符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟮膶?shí)驗(yàn)動 物 狗的甲狀旁腺位于甲狀腺的表面，位置比較固定； 家兔的甲狀旁腺分布比較散，位置不固定，除甲 狀腺周圍外，甚至到主動脈弓附近，故作甲狀旁 腺摘除實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇狗；作甲狀腺摘除實(shí)驗(yàn)如要保 留甲狀旁腺的功能，則應(yīng)選用兔 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型54 猴的氣管腺的數(shù)量較多，直至三級支氣管中部仍 有腺體存在，用于慢性支氣管炎的模型或祛痰平 喘藥的療效實(shí)驗(yàn)較合適 家兔頸部的交感神經(jīng)、迷走神經(jīng)和主動脈減壓神 經(jīng)是分別存在、獨(dú)立走行的，如

41、要觀察減壓神經(jīng) 對心臟等的作用，就必須用家兔 地鼠頸部頰囊是缺少組織相容性抗原的免疫特殊 區(qū)，適用于作免疫學(xué)、組織培養(yǎng)、腫瘤學(xué)和微循 環(huán)功能等的實(shí)驗(yàn)研究 烏賊骨有一條巨大的神經(jīng)，足以允許把一個微電 計插入其內(nèi)，適用于做神經(jīng)纖維的膜電位和動作 電位的實(shí)驗(yàn) 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型55 7.選用具有某些特殊反應(yīng)的動物 家兔對體溫變化十分靈敏，適用于發(fā)熱、解熱和 檢查致熱源等實(shí)驗(yàn) 鴿子、狗、猴、貓嘔吐反應(yīng)敏感，適于作嘔吐實(shí) 驗(yàn) 金黃地鼠和豚鼠對各型鉤端螺旋體敏感，適用于 鉤端螺旋體病的研究 大鼠垂體-腎上腺系統(tǒng)功能發(fā)達(dá)，應(yīng)激反應(yīng)靈敏， 適用于作應(yīng)激反應(yīng)和垂體、腎上腺、卵巢等內(nèi)分 泌實(shí)驗(yàn) 大

42、鼠肝再生能力強(qiáng)，適用于肝外科研究 大鼠對炎癥反應(yīng)靈敏，踝關(guān)節(jié)對炎癥反應(yīng)更敏感， 適用于多發(fā)性關(guān)節(jié)炎和化膿性淋巴腺炎研究 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型56 也適于中耳疾病和內(nèi)耳炎的研究 大鼠是化學(xué)物質(zhì)致畸最敏感的動物，適用于畸胎 學(xué)研究 豚鼠易于致敏，適于做過敏性實(shí)驗(yàn)研究 家兔、雞、鴿、猴食用高膽固醇、高脂肪的飼料 一定時間后容易形成動脈粥樣硬化病變，適用于 動脈粥樣硬化實(shí)驗(yàn)研究 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型57 8.選擇實(shí)驗(yàn)動物時既要考慮其特殊要求也不能忽視 一般要求 年齡體重：幼年動物較靈敏；通常選成年動物進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)；慢性實(shí)驗(yàn)時，可選擇年幼、體重較小的 動物 成年實(shí)驗(yàn)動物：小鼠1

43、828 g，大鼠180280 g ，豚鼠350650 g ，家兔23 kg ，貓1.5 2.5 kg ，狗315 kg 動物性別：一般應(yīng)優(yōu)先選用雄性動物或雌雄各半 做實(shí)驗(yàn)；動物性別不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的實(shí)驗(yàn)或一定 要用雌性動物的實(shí)驗(yàn)例外 健康狀態(tài)：一定要選用健康動物做實(shí)驗(yàn)；應(yīng)沒有 該動物所特有的疾病，如小鼠的脫腳病、肝炎和 肺炎、鼠傷寒 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型58 實(shí)驗(yàn)季節(jié)和晝夜過程：如狗在春夏兩季受輻射后 的死亡率比秋冬高；一般放射敏感性白天低、夜 間高；體溫、血糖、基礎(chǔ)代謝率、內(nèi)分泌激素等 皆有晝夜節(jié)律性變化 實(shí)驗(yàn)重復(fù)和肯定： 在肯定一個實(shí)驗(yàn)結(jié)果時最好采用2種以上的動物 進(jìn)行比較觀察

44、，其中一種應(yīng)該是非嚙齒類動物 由動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果要外推到人的實(shí)驗(yàn)，所選用的動 物品種應(yīng)不少于3種，而且其中之一不應(yīng)是嚙齒類 動物 常用的生物序列是：小鼠大鼠 狗(猴) 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型59 五、如何選擇指標(biāo) 1. 形態(tài)指標(biāo)、生化指標(biāo)、功能指標(biāo)、行為指標(biāo)等 2. 金指標(biāo)、一般指標(biāo) 將雄性Bcl-2高表達(dá)轉(zhuǎn)基因小鼠(Bcl-2 transgenic mice)和受GFAP啟動子控制表達(dá)皰疹 病毒-胸苷激酶轉(zhuǎn)基因雌性小鼠(GFAP-TK)交配產(chǎn) 生的4只812周成年小鼠(2030g),Bcl- 2/GFAP-TK雙轉(zhuǎn)基因小鼠作為實(shí)驗(yàn)組,同周齡4只 Bcl-2轉(zhuǎn)基因小鼠作為對照組。其中B

45、cl-2/GFAP- TK雙轉(zhuǎn)基因小鼠皮下植入緩釋泵,連續(xù)7d釋放更 昔洛韋(GCV)100mgkg-1d-1選擇性地去除視神 經(jīng)損傷后激活的星形膠質(zhì)細(xì)胞。更昔洛韋緩釋泵 植入術(shù)后2d在兩組動物中制作右側(cè)單眼標(biāo)準(zhǔn)的完 全 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型60 性視神經(jīng)鉗夾損傷模型,視神經(jīng)鉗夾10d后獲 取組織標(biāo)本。采用免疫熒光染色特異性檢測 再生軸突纖維并進(jìn)行定量分析，結(jié)合羅丹明 的霍亂毒素B亞單位(CTB-R)或增強(qiáng)表達(dá)綠色 熒光蛋白的復(fù)制缺陷型腺相關(guān)病毒(AAV-EGFP) 為標(biāo)記物以顯示再生軸突是否到達(dá)大腦靶器 官。結(jié)果:在Bcl-2/GFAP-TK雙轉(zhuǎn)基因小鼠中 存在免疫熒光陽性的再

46、生視神經(jīng)軸突,再生軸 突計數(shù)為71.9924.04,并可見生長錐 (growth cone)樣結(jié)構(gòu),但是再生軸突纖維未 能延伸達(dá)到大腦靶器官。在對照組Bcl-2轉(zhuǎn)基 因小鼠中未見明顯再生跡象 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型61 自體血注入和膠原酶注入大鼠尾狀核建立腦 出血模型是目前國內(nèi)外使用最多的兩種腦出 血模型。但自體血注入法在取血過程中需控 制在3min內(nèi)完成,否則血液凝固；注血過程中 血液大多從進(jìn)針處冒出,血腫大小很不穩(wěn)定； 神經(jīng)功能損傷不明，Bederson評分一般在2分 左右。但血腫周圍水腫帶比較明顯,因此該模 型可用于腦水腫的機(jī)制、藥物療效及其作用 機(jī)制的研究。膠原酶注入法:由

47、膠原酶誘導(dǎo)的 大鼠尾狀核腦出血模型所產(chǎn)生的腦出血以滲 出為主,出血量大,產(chǎn)生的血腫大小基本一致, 并且神經(jīng)功能障礙比較明顯,Bederson評多在 4分左右，是比較常用的疾病動物模型 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型62 肝纖維化模型 1. 造模因素：(1)化學(xué)毒物：如CCl4、DMN； (2)生物因素：血吸蟲尾蚴、細(xì)菌細(xì)胞壁、異種血 清、異種動物蛋白、刀豆球蛋白(concanavalin A)；(3)機(jī)械因素：如結(jié)扎膽管 2. 指標(biāo) (1) 生物化學(xué)指標(biāo)，如肝hydroxyproline (2) 組織形態(tài)學(xué)指標(biāo)，如肝組織切片HE染色、膠原 染色、免疫組化 (3) 血清學(xué)指標(biāo)，如HA, PI

48、IIP,IV Col,LN (4) 細(xì)胞學(xué)及分子生物學(xué)指標(biāo) (5) 各種反映模型產(chǎn)生與藥物作用機(jī)制的指標(biāo) 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型63 第5節(jié) 新方法簡介 轉(zhuǎn)基因動物(transgenic animal) 沒有新的篩選模型，就沒有新型藥物 轉(zhuǎn)基因動物指體內(nèi)基因組中穩(wěn)定地整合 有外源性基因的動物，轉(zhuǎn)基因動物技術(shù) 的發(fā)展，使人為對動物基因組進(jìn)行遺傳 修飾成為可能 轉(zhuǎn)基因動物的一種較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母拍钍牵?“外源DNA”導(dǎo)入(包括同一物種的DNA) 動物的基因組而產(chǎn)生了可以遺傳的改變 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型64 轉(zhuǎn)基因動物就是把外源性目的基因?qū)?動物的受精卵或其囊胚細(xì)胞中；然后注

49、入受精卵的任何一個前核，并在細(xì)胞基 因組中穩(wěn)定整合，再將合格的重組受精 卵或囊胚細(xì)胞篩選出來；采用借腹懷孕 法寄養(yǎng)在雌性動物（foster mother） 的子宮內(nèi), 使之發(fā)育成能表達(dá)目的基因 的胚胎動物, 并能傳給下一代。這樣， 生育的動物為轉(zhuǎn)基因動物。這類動物由 于外源性目的基因的穩(wěn)定存在而賦于子 代動物個體 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型65 這些可以遺傳的改變包括： 外源DNA片段至少整合到一條染色體的一個位點(diǎn)上 外源DNA的插入使基因組中任何一個基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改 變 外源DNA的插入使染色體發(fā)生重排 導(dǎo)入可以持久存在的遺傳實(shí)體，如一條人工染色體或者 可以自我復(fù)制并傳遞給子細(xì)胞的非

50、染色體DNA元件 不屬于轉(zhuǎn)基因動物范疇的其它手段： 由于化學(xué)品的誘變作用導(dǎo)致基因發(fā)生改變 由于輻射作用導(dǎo)致基因發(fā)生改變 由于化學(xué)品或輻射的作用使染色體發(fā)生畸變 通過核移植交換遺傳物質(zhì) 使用基因治療技術(shù)導(dǎo)入DNA 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型66 轉(zhuǎn)基因動物在基礎(chǔ)生物學(xué)研究和醫(yī)學(xué)及農(nóng)業(yè)應(yīng)用 研究上有其獨(dú)特作用，不可能被其它方法所取代 研究基因的功能和基因間互作，最有效的手段是 基因剔除技術(shù)和把人工修飾后的基因序列定向地 整合到它原來的基因座上 基因定向整合只能在細(xì)胞中完成，經(jīng)過基因修飾 的細(xì)胞需要變成動物，只有在活的動物體才能觀 察和檢驗(yàn)基因的功能 “多莉” 技術(shù)表明：動物體上多種類型的體

51、細(xì) 胞都可以通過克隆變成動物個體，再沒必要研究 胚胎干細(xì)胞，體細(xì)胞培養(yǎng)條件比胚胎干細(xì)胞簡單 很多 體細(xì)胞核移植技術(shù)為基因結(jié)構(gòu)、功能和表達(dá)調(diào)控 的研究提供了飛速發(fā)展的基本條件 天津醫(yī)科大學(xué)藥物開發(fā)與研究疾病模型67 體細(xì)胞克隆技術(shù)的出現(xiàn)，使我們可以能動地改進(jìn) 動物的基因組，應(yīng)用基因工程的手段培育動物優(yōu) 良品種 使用基因定向轉(zhuǎn)移技術(shù)，在基因座上對基因的結(jié) 構(gòu)部分和調(diào)控部分進(jìn)行修改，并把這種經(jīng)過基因 修改的細(xì)胞變成動物個體 獲得理想的基因修飾的細(xì)胞可以大量繁殖，并使 用它們克隆出一批動物 在基因座上對基因進(jìn)行修改相當(dāng)于一種自然發(fā)生 的有利突變，并可成批生產(chǎn) 基因定向轉(zhuǎn)移和體細(xì)胞克隆，是生命科學(xué)中兩項(xiàng) 重大技術(shù)，二者結(jié)合就獲得了