動物模型免疫缺陷動物

1、關于動物模型免疫缺陷動物第一張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月實驗動物服務領域1.生命科學研究平臺2.人類疾病動物模型3.生物制品原料4.生物監(jiān)測工具5,轉基因動物生物發(fā)生器6.異種器官移植供體7.獸醫(yī)回顧第二張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié)人類疾病動物模型的定義和意義第三張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一、定 義 人類疾病動物模型(animal model of human disease)是指醫(yī)學科學研究中建立起來的模擬人類疾病表現的動物或實驗材料。 或：在醫(yī)學研究中，在動物身上建立或形成類似人類疾病的動物。 通過動物模型可以直接或間接反映疾病的發(fā)生和發(fā)展

2、過程，在了解疾病的基礎上開創(chuàng)、改進和優(yōu)化疾病的治療。 第四張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 二、使用人類疾病動物模型的意義 1.避免直接實驗可能造成的危險。 赫爾辛基宣言：“只有在動物實 驗的基礎上確認有效果，才能以人作為無危 害的受試者。” 如放射性疾病、毒氣中毒、烈性傳染病、原發(fā)性高血壓等。第五張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.提供發(fā)病率低、潛伏期長和病程長的疾病資料 。 3.增加方法學上的可比性。 4.模型容易得到（制作）。第六張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三、動物疾病模型具有的特點動物疾病表現應與人類疾病相類似；動物能重復產生該疾病，最好能在2種以上

3、動物體復制該??；實驗動物合格，動物背景資料完整，生命周期要滿足實驗需要；動物要價廉、來源充足；盡可能選用體型小的動物。 如：SHR(自發(fā)性高血壓大鼠)麻風病模型：犰狳、非洲綠猴第七張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié)人 類 疾 病 動 物模 型 的 分 類 第八張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一.醫(yī)學動物模型基本分類 1誘發(fā)性動物疾病模型 是指以物理、化學、生物學等致病手段，人為導致動物組織、器官或整體產生病變，成為人類疾病動物模型。 即人為地誘發(fā)動物產生類似人類疾病模型。 第九張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2自發(fā)性動物模型 是指- 不加任何人工誘發(fā)，在自然條

4、件下自然產生疾病的動物; 由于基因突變的異常表現，通過遺傳育種保留下來的動物疾病模型。其中包括近交系的腫瘤疾病模型和突變系的遺傳性疾病模型。 第十張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3抗疾病型動物模型 是指特定的疾病不會在某種動物身上發(fā)生。 可借以探討何種因素使動物對該疾病有天然的抵抗力。 第十一張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月4生物醫(yī)學動物模型 是指以動物正常的生物學特征來提供人類疾病相似表現 的疾病模型。 第十二張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、按系統(tǒng)范圍分類1反映疾病基本病理過程動物模型 是指致病因素在一定條件下作用于動物后，在功能、代謝和形態(tài)結構等方面出現的

5、某些共同性改變的動物。 第十三張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月2各系統(tǒng)疾病動物模型 是指與人類各系統(tǒng)疾病相應的動物模型，如神經、心血管、呼吸、消化、泌尿等系統(tǒng)疾病相對應的動物模型。 第十四張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 A.神經系統(tǒng) 1大鼠囊狀腦動脈瘤 結扎大鼠頸總動脈，同時佐以脫氧皮質酮和高滲鹽水處理，飼喂含有氨基丙睛的飼料，復制而成。為研究人類腦動脈瘤與血液動力學的關系，病變的發(fā)展及發(fā)病機理提供有益的幫助。 第十五張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2結扎大鼠中動脈的大鼠卒中模型 結扎大鼠大腦中動脈，復制中風模型其優(yōu)點是能產生非致命性的孤立性病灶損害，可提供長

6、期的行為學和生物化學的研究。第十六張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 3.維生素A缺乏引起的兔腦積水模型 選用雌性幼兔，飼以限制維生素A飼料，誘發(fā)兔腦積水。該模型優(yōu)點是易復制，易收集胎兔和新生兔的標本樣品，通過血清維生素A的監(jiān)測，可控制血清中維生素A的濃度，有利進行生化和形態(tài)學的研究。第十七張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 4大鼠癲癇模型 雌性WISTAR大鼠腹腔注射氯化鋰3mmol/kg。24小時后按30mg/kg體重分3次腹腔注射匹魯卡品（0.1%，每次間隔10分鐘）?？沙霈F癲癇發(fā)作，持續(xù)發(fā)作1小時后，給予10mg/kg安定注射即可終止。第十八張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于

7、2022年6月B.心血管疾病動物模型 1.動脈粥樣硬化 兔、大鼠飼以高脂肪、高膽固醇飼料誘發(fā)動脈粥樣硬化的動物模型。給小型豬飼喂高脂肪、膽固醇飼料誘發(fā)動脈粥樣硬化病變，其解剖部位，病理特點均與人類相似，有時還伴有心肌梗塞。 第十九張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2心肌缺血和心肌梗塞 電刺激法：雄性成年免麻醉后，用弱、強刺激(弱為0.81.6毫安，強為46毫安)交替刺激右側下丘腦背側核，復制心肌缺血動物模型； 藥物法；給大鼠、兔注射異丙腎上腺素，犬靜脈給予麥角新鹼制備冠狀動脈痙攣模型； 冠狀動脈阻斷法：應用大鼠、犬麻醉后,分離冠狀動脈套上自制的冠狀動脈壓迫環(huán)，制備心肌缺血和心肌梗死模

8、型。 第二十張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 3自發(fā)性高血壓大鼠 目前，應用最廣泛的是日本學者培育的突變系SHR(Spontaneous Hypertension Rat)大鼠。該鼠自發(fā)性高血壓的變化與人類原發(fā)性高血壓相似，并且可產生腦血栓、梗塞、出血、腎硬化、心肌梗死和纖維化等變化。第二十一張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 在SHR的基礎上，又培育了兩個亞系SHRSP和SHRSR，前者出生后，除出現嚴重高血壓外,90以上患腦卒中(腦出血和腦栓塞)；SHRSR則是抗腦卒中的自發(fā)性高血壓大鼠。而WKY為SHR二品系最好的對照品系動物 。第二十二張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于20

9、22年6月 WISTAR( from USA) Kyoto(Japan) Yamari SHR WKY SHRSR SHRSPSHRSR 抗卒中高血壓大鼠SHRSP 高卒中高血壓大鼠WKY 對照品系第二十三張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 4.飲食誘導大鼠高血壓模型 體重160-180g SD大鼠,飼喂含66%果糖、12%脂肪、22%蛋白質的高果糖飼料，飲水為10%蔗糖水。4周后可誘導高血壓。第二十四張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月C.呼吸系統(tǒng) 1慢性支氣管炎和肺炎 應用SO2、煙霧、甲醛蒸氣、辣性氣體等制備誘發(fā)性猴、兔、大鼠、小鼠的慢性支氣管炎動物模型。 第二十五張，PP

10、T共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 D.消化系統(tǒng) 1先天性高膽紅素血癥模型：已發(fā)現非洲嚙齒類胃潰瘍、地鼠的肝淀粉樣變、羊和大鼠的先天性高膽紅素血癥動物模型。尤其是South-downe變種羊，因其先天性肝臟攝取有機陰離子缺陷(膽紅素)，造成血中未結合的膽紅素增高。 第二十六張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 E.泌尿系統(tǒng) 1.誘發(fā)性腎小球腎炎模型： 給兔、貓、狗注射異種抗腎血清、細菌抗原與腎組織復合抗原，以及抗原抗體誘發(fā)動物腎小球腎炎模型。 第二十七張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月F.內分泌與代謝 (1)手術糖尿病模型 ： 自從德國的Won Mening將犬作胰腺全切除術，造

11、成糖尿病后，陸續(xù)報道貓、大鼠、兔、豬、猴等切除80一90胰腺，并受到高糖飲食刺激后，引起永久性糖尿病。 第二十八張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 (2)遺傳性及自發(fā)性糖尿?。簁k小鼠由日本雜種小鼠交配得來的遺傳性糖尿病小鼠，其生物特性類似ob小鼠，屬先天遺傳缺陷性小鼠。C57BLks小鼠是一種具有db基因的近交小鼠，其表現多食肥胖及血糖升高，類似人類中年肥胖合并糖尿病。第二十九張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月中國地鼠(黑線倉鼠)有50自發(fā)產生糖尿病，屬多基因遺傳，病鼠耐糖曲線類似人類型非胰島素依賴性糖尿病。第三十張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月腫瘤動物模型1.自發(fā)

12、性腫瘤模型:近交系小鼠：129/terSv 睪丸畸胎瘤發(fā)病率30%。AKR 淋巴性白血病發(fā)病率76-90%；68-90%。C3H 乳腺癌發(fā)病率97%，乳汁中有乳腺癌致病因子。BALB/c 肺癌發(fā)病率29%；26%。近交系大鼠：F344 乳腺癌發(fā)病率41%,23%;白血病24%；甲狀腺瘤22%；睪丸間質細胞瘤85%。LOU/C 8月齡以上自發(fā)漿細胞瘤30%,16%。ACI 雄性自發(fā)腫瘤：睪丸瘤46%；腎上腺瘤16%；腦腫瘤11%。第三十一張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月腫瘤動物模型2.誘發(fā)性腫瘤模型 甲基芐基亞硝胺誘發(fā)大鼠食管癌； 甲基硝基亞硝基胍誘發(fā)大鼠腺胃癌； 硝基哌嗪等誘發(fā)大鼠鼻

13、咽癌； 二甲肼誘發(fā)小鼠大腸癌。第三十二張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月腫瘤動物模型3.移植性腫瘤模型 將人類腫瘤移植到動物體內，經傳代后，成活率、生長速度、荷瘤壽命、侵襲和轉移等生物學特性穩(wěn)定。 原位移植肺、肝臟、腎臟、 卵巢等 異位移植皮下移植第三十三張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月四、設計動物模型的注意事項1盡可能重視“類似于人類疾病”的模型 。2注意選用標準化和實用價值高的動物。 生活在標準化的環(huán)境內，有清楚的遺傳背景和微生物學質量控制標準，具有較強的敏感性、較好的重復性和反應均一性的特點。 有嚴格的飼養(yǎng)規(guī)程。 易獲取大樣本實驗和觀察。 第三十四張，PPT共六十七頁，

14、創(chuàng)作于2022年6月 3慎重選用近交系 。 4注意環(huán)境因素對模型動物的影響。第三十五張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié)免疫缺陷動物模型 第三十六張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月實驗動物遺傳學分類回顧近交系動物（INBRED STRAIN）封閉群動物（CLOSED COLONY）突變系動物（MUTANT STRAIN）雜交F1動物（HYBRID ANIMAL）雜種動物（MONGRAL ANIMAL）第三十七張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月人類疾病動物模型分類回顧誘發(fā)性動物模型自發(fā)性動物模型抗疾病型動物模型生物醫(yī)學動物模型第三十八張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于202

15、2年6月一、免疫缺陷動物的定義 免疫缺陷動物是指由于先天性遺傳突變，或用人工方法，培育一種或多種免疫功能缺陷的動物。 免疫缺陷動物開創(chuàng)了腫瘤學、免疫學、細胞生物學的新的里程碑。第三十九張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月二、免疫功能缺陷動物的分類按免疫功能缺陷的種類常分為:1.T-淋巴細胞功能缺陷動物：裸小鼠、裸大鼠、裸牛、裸豚鼠等。2.B-淋巴細胞功能缺陷動物：CBA/N小鼠、Arabin馬和Quarter馬等馬屬動物。3.NK細胞功能缺陷動物：Beige小鼠。4.聯(lián)合免疫缺陷動物：SCID小鼠等人工定向培育的多種免疫功能缺陷動物。 基因符號：-nu;-Rnu基因符號：-Xid基因符號

16、：-bg基因符號：-scid第四十張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月按免疫缺陷程度分為:1.單缺陷動物：裸小鼠、裸大鼠、裸牛、裸豚鼠、CBA/N小鼠、Beige小鼠等。2.雙缺陷動物：T、B淋巴細胞缺陷小鼠（SCID小鼠）等。3.多重缺陷動物：三缺陷動物。 第四十一張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月三、免疫缺陷動物歷史裸小鼠： 19世紀50年代先后發(fā)現無毛小鼠，并知其后代也屬無毛遺傳； 1907年Campbell證實無毛性狀為隱性突變； 1962年Flanagan用全同胞BS近交（Nu/+ Nu/+ ）繁殖后代，形成了最早的裸鼠群體；第四十二張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022

17、年6月 1968年Pantelouris首次報告無胸腺，即先天缺陷T淋巴細胞。至此受到廣泛重視； 1975年首臺無菌隔離器問世，裸小鼠能夠正常生長和繁殖； 同年，丹麥人Rygaard首次將人結腸癌移植到裸鼠獲得成功； 1973年起，每隔三年舉行一次裸鼠國際會議。后改名為“免疫缺陷動物實驗國際會議”。 第四十三張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月四、常見的免疫缺陷動物1.裸小鼠 是指先天性無胸腺，且無被毛的小鼠,簡稱為裸小鼠。其突變基因為裸基因,符號為:-nu,是一個隱性突變基因,位于小鼠的第11號染色體上。目前，此基因已導入到不同品系的小鼠中,常見的有BALB/c-nu、C3H-nu、C

18、57BL/6-nu等。 第四十四張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十五張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十六張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十七張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月裸鼠的解剖生理特點： 毛囊發(fā)育不良，外觀上看幾乎沒有被毛，故稱“裸鼠”（無毛）。 無胸腺，僅有胸像殘跡或異常的胸腺上皮。故不能分泌胸腺素，不能使T細胞正常分化，而T細胞是移植排異的主要細胞。有較高的NK細胞數量和活性（無胸腺）。 因為IgG的產生需要T細胞和巨噬細胞的參與，其免疫球蛋白主要是IgM，只有極少量的IgG。第四十八張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 自發(fā)

19、腫瘤現象罕見，可能與NK細胞的活性高有關（無自發(fā)腫瘤）。 裸鼠易患鼠肝炎和病毒性肺炎（易感染）。 純合裸鼠母性極差，且受孕率低，乳房發(fā)育不良。通常以純合雄鼠與帶有nu基因的雜合雌鼠（nu/+nu/nu）可獲1/2裸鼠（雌性不育）。 裸鼠需飼養(yǎng)在屏障環(huán)境中（生活環(huán)境要求高）。第四十九張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 裸鼠的應用 （1）腫瘤學。 （2）微生物學。 （3）免疫學。 （4）寄生蟲學。 （5）遺傳學。 （6）皮膚病。 （7）臨床醫(yī)學。 第五十張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 裸鼠的繁育方式 （1）nu/nunu/nu？ （2）nu/+ nu/nu？ （3）nu/+ n

20、u/+?! （4）nu/nu nu/+!第五十一張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 nu+nunu /nunu / +nu / + / + nu+nunu /nunu / +nunu /nunu / +nu/+ nu/+nu/nu nu/+ 第五十二張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 近交系裸鼠的保持和生產過程 （1）保持原種近交系（ B S） （2）導入裸基因。 （3）反復自交+回交。 （4）約8-10代獲得與原近交系背景一致的裸鼠。 （5） nu/nu nu/+ ！第五十三張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月舉例：BALB/cBALB/c-nu:1.BALB/c BS

21、(+/+/+);2.BALB/cnu/nu : + /+ nu/nu 3. 反復自交、回交： nu /+ nu /+(自交） （回交） nu/nu nu /+ + /+4.約8-10代后獲得與BALB/c 背景一致的BALB/c-nu。此時裸鼠繁育采用: nu/nu nu/+第五十四張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 封閉群裸鼠的保持和生產過程 第五十五張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 2.裸大鼠 1953年，英國科學家首次在大鼠中發(fā)現一種外觀與裸小鼠相似，只是被毛不像裸小鼠那樣全無，通過解剖和免疫學檢查發(fā)現:無胸腺、缺乏T細胞功能，B細胞功能正常，NK細胞活力增強，繁殖方式

22、與裸小鼠相同，且能接受異種組織和細胞移植。基因符號：-Rnu第五十六張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3.Beige（bg）小鼠 為NK細胞活性缺陷的突變系小鼠，bg是隱性突變基因，位于第13號染色體上。純合的小鼠（bg/bg）被毛完整，但毛色變淺，耳廓和尾尖色素很淡。這種小鼠其內源性NK細胞功能缺陷。純合bg基因降低殺菌活性。 bg對化膿性細菌感染非常敏感，對各種病原因子也都較敏感， bg小鼠必須在屏障環(huán)境中才能較好的生存。繁殖時可采用純合子的親本。 第五十七張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 4.SCID小鼠 SCID小鼠的全稱為“重癥聯(lián)合免疫缺陷 (Severe Comb

23、ined Immuno Deficiency Mice)”小鼠。其突變點在16號染色體上，為單基因突變，突變基因符號為-scid，當其純合時，性狀表現為淋巴細胞抗原受體基因編碼順序異常，造成T、B淋巴細胞不能分化為特異性的淋巴細胞，目前已有多種不同品系的SCID小鼠。 第五十八張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 SCID小鼠的生物學特征： 外觀與普通小鼠無異樣，但其胸腺、脾、淋巴結等免役器官的重量不到正常小鼠的30%。其胸腺多為脂肪組織包圍，沒有皮質結構，僅殘存的髓質。外周白細胞較少，淋巴細胞僅占總數的10-20%（正常小鼠為70%）。第五十九張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 SCID小鼠需在屏障環(huán)境（ 空氣潔凈度1萬級以下）中，方能存活一年以上。其繁殖生產，以近交系繁殖方式進行，產子率和離乳率均低于正常小鼠。第六十張，PPT共六十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 5.人工定向培育的多聯(lián)免疫缺陷型小鼠 目前，常見的三種小鼠的三個隱性免疫基因，即 NK細胞缺陷的Beige基因、T細胞缺陷的nu基因和B細胞缺陷的X