人類疾病動物模型

1、人類疾病動物模型第1頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日第一節(jié) 人類疾病動物模型定義和意義第二節(jié) 人類疾病動物模型的分類第三節(jié) 免疫缺陷動物模型第四節(jié) 轉(zhuǎn)基因動物模型第2頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日第一節(jié)：人類疾病動物模型定義 人類疾病動物模型(Animal models of human diseases)是指在醫(yī)學(xué)研究中，在動物身上建立，或形成類似人類疾病動物。通過動物模型直接，或間接反映疾病的發(fā)生和發(fā)展過程，在了解疾病的基礎(chǔ)上開創(chuàng)和改進(jìn)、優(yōu)化疾病的治療。 第3頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日人類疾病動物模型的意

2、義1.避免直接實驗所造成危險。 2.臨床上平時不易見的疾病可以隨時復(fù)制。3.增加方法學(xué)上的可比性。 4.樣品易得，實驗方法簡化。 5.有助于了解疾病的本質(zhì)。第4頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日1.避免直接實驗所造成危險。古人嘗白草扁鵲腫瘤損傷中毒第5頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日2.臨床上平時不易見的疾病可以隨時復(fù)制發(fā)病率低：遺傳疾病，傳染病，內(nèi)分泌疾病潛伏期長：動脈粥樣硬化病程長：慢性哮喘，甲亢放射病，毒氣中毒，烈性傳染病第6頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日3.增加方法學(xué)上的可比性年齡，性別，體質(zhì)，遺傳，社會因素

3、等，都對疾病發(fā)生發(fā)展起著一定的影響作用。動物模型，認(rèn)為設(shè)計，遺傳背景等各項條件都很清楚，或可以控制，因此可以排除外因干擾。第7頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日4.樣品易得，實驗方法簡化動物模型，可按需要采集各種樣品，其中包括處死收集標(biāo)本。取材方便，簡化了試驗方法。5.有助于了解疾病的本質(zhì)臨床研究帶有一定的局限性同一病原體對人和動物的感染觀察遺傳因素對疾病發(fā)生發(fā)展的影響可以用單一病因短時間復(fù)制出人類疾病第8頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日動物疾病模型具有的特點應(yīng)再現(xiàn)所要研究的人類疾病，動物疾病表現(xiàn)應(yīng)與人類疾病相類似；動物能重復(fù)產(chǎn)生該疾病，最好能

4、在2種動物體復(fù)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、便于運(yùn)送；盡可能選用體型小的動物。 第9頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日第二節(jié)：人類疾病動物模型的分類一.醫(yī)學(xué)動物模型基本分類1誘發(fā)性動物疾病模型(Experimental animal model) 是指以物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等致病手段，人為導(dǎo)致動物組織、器官或整體成為人類疾病動物模型；使其在功能、代謝、形態(tài)結(jié)構(gòu)等方面發(fā)生改變，即人為地誘發(fā)動物產(chǎn)生類似人類疾病模型。 第10頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日應(yīng)用：藥理學(xué)，毒理學(xué)，免疫學(xué)，腫瘤學(xué)和

5、傳染病等優(yōu)點：簡便，條件簡單，其他因素容易控制，短時間內(nèi)可大量復(fù)制不足：誘發(fā)動物模型在某些方面與自然產(chǎn)生的疾病模型有所不同；某些疾病不能用人工方法誘導(dǎo)。 第11頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日2自發(fā)性動物模型(Spontaneous animal model) 是指不加任何人工誘發(fā)，在自然條件下動物自然產(chǎn)生的疾病，或者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12頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日常用的自發(fā)突變模型高血壓模型（SHR大鼠） 肥胖模型（Zucker大鼠）糖

6、尿病模型GK大鼠肥胖并糖尿病模型（db/db小鼠）第13頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日優(yōu)點：在一定程度上減少人為的因素，更接近自然的人類疾病。缺點：目前發(fā)現(xiàn)的種類有限。近交系腫瘤模型，因?qū)嶒瀯游锓N屬，品系不同，其腫瘤發(fā)生類型，機(jī)理有所不同疾病動物需要飼養(yǎng)條件要求高，操作技術(shù)性強(qiáng)。第14頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日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。因此，可借以探討何種動物對該疾病有天然的抵抗力。 第15頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日4生物醫(yī)學(xué)

7、動物模型(Biomedical animal model) 是指以動物生物學(xué)特征提供人類疾病相似表現(xiàn)的疾病模型。 第16頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日二、按系統(tǒng)范圍分類1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，所出現(xiàn)的共同性的功能、代謝和形態(tài)結(jié)構(gòu)某些改變的動物模型。這種動物模型的致病因素不是某種疾病所特有的，而是各種疾病都可能共同發(fā)生的。是研究疾病機(jī)理和藥物篩選理想的方法。第17頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日2各系統(tǒng)疾病動物模型 是指與人類各系統(tǒng)疾病相應(yīng)的動物模型，如神經(jīng)、心血管、呼吸、消化、泌尿等系統(tǒng)疾病相應(yīng)的動

8、物模型。第18頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日A.神經(jīng)系統(tǒng) 1大鼠囊狀腦動脈瘤 結(jié)扎大鼠頸總動脈，同時佐以脫氧皮質(zhì)酮和高滲鹽水處理，飼喂含有氨基丙睛的飼料，復(fù)制囊狀動脈瘤模型，為研究人類腦動脈瘤與血液動力學(xué)的關(guān)系，病變的發(fā)展及發(fā)病機(jī)理提供有益的幫助。 第19頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日2結(jié)扎大鼠中動脈的大鼠卒中模型 結(jié)扎大鼠大腦中動脈，復(fù)制中風(fēng)模型其優(yōu)點是能產(chǎn)生非致命性的孤立性病灶損害，可提供長期的行為學(xué)和生物化學(xué)的研究。第20頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日3.維生素A缺乏引起的兔腦積水模型 選用雌性幼兔，飼以

9、限制維生素A飼料，誘發(fā)兔腦積水。該模型優(yōu)點是易復(fù)制，易收集胎兔和新生兔的標(biāo)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(jìn)行生化和形態(tài)學(xué)的研究。第21頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日B.心血管系統(tǒng) 1.動脈粥樣硬化 長期以來用兔飼以高脂肪、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，較易飼養(yǎng)管理，小型豬是一種很好的模型動物。 第22頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日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(qiáng)刺激

10、(弱為0.81.6毫安，強(qiáng)為46毫安)交替刺激右側(cè)下丘腦背側(cè)核，復(fù)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(yīng)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型。 第23頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日3高血壓 目前，應(yīng)用最廣泛的是日本學(xué)者培育的突變系SHR大鼠。該鼠自發(fā)性高血壓的變化與人類相似，并且可產(chǎn)生腦血栓、梗塞、出血、腎硬化、心肌梗死和纖維化等變化。在SHR的基礎(chǔ)上，又培育了兩個亞系SHRSP和SHRSR，前者出生后，除出現(xiàn)嚴(yán)重高血壓外,90以上患腦卒中(

11、腦出血和腦栓塞)；SHRSR則是抗腦卒個的自發(fā)性高血壓大鼠。第24頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日C.呼吸系統(tǒng) 1用異性蛋白注射致豚鼠過敏癥動物模型，包括支氣管痙攣、哮喘和過敏性休克。1974年P(guān)etterson和Kelly發(fā)現(xiàn)狗可以對空氣中過敏原(草、樹、灰塵和貓抗原)引起過敏癥的模型。主要表現(xiàn)為豚草花粉病、患犬出現(xiàn)眼結(jié)膜炎、鼻炎、重度搔癢性皮炎，血液內(nèi)有抗脈草抗原的循環(huán)抗體，相當(dāng)于人體免疫球蛋白IgE。這些是臨床研究和生產(chǎn)檢定過敏癥的動物模型第25頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日2慢性支氣管炎和肺炎 70年代初學(xué)者應(yīng)用SO2、煙霧、甲醛蒸

12、氣、辣性氣體等制備誘發(fā)性猴、免、大鼠、小鼠的慢性支氣管炎動物模型。有人先后將木瓜蛋白酶，菠蘿蛋白酶，胰蛋白酶，蛋白溶解酶分別注入兔，大鼠，地鼠氣管內(nèi)誘發(fā)肺氣腫。第26頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日D.消化系統(tǒng) 1先天性高膽紅素血癥模型：已發(fā)現(xiàn)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(jī)陰離子缺陷(膽紅素)，造成血中未結(jié)合的膽紅素增高。第27頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日2小牛輪狀病毒性腸炎模型： 輪狀病毒性腸炎對人類及許多動物都能引起感染，如小鼠、兔、

13、羊、豬等。在實驗中發(fā)現(xiàn)人類與動物可交叉感染，小牛輪狀病毒性模型有利于生產(chǎn)大量血清與抗原，便于手術(shù)、糞便特征容易監(jiān)測，是傳染病學(xué)、生理學(xué)研究較好模型。 第28頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日3豚鼠潰瘍性結(jié)腸炎模型： 豚鼠口服變質(zhì)角叉菜(從紅海藻中提取)溶液，產(chǎn)生潰瘍性結(jié)腸炎、臨床表現(xiàn)與人類潰瘍性結(jié)腸炎相似，是研究潰瘍性的發(fā)病機(jī)理、綜合癥對全身影響，和治療方法的模型。第29頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日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(xì)菌抗原與腎組織復(fù)合抗原，以及抗原抗體誘發(fā)動物腎小球腎炎模型。第30頁，

14、共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日2.自發(fā)性腎臟疾患模型： 如芬蘭的Landrace羊羔中有一種發(fā)展迅速致死的腎小球腎炎，伴有腎小球免疫熒光復(fù)合物的沉積。狗、貓自發(fā)的免疫介導(dǎo)腎小球腎炎動物模型。第31頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日 3.繼發(fā)性腎炎模型： 小鼠淋巴脈絡(luò)膜炎、乳酸脫氫酶、鼠類的白血病病毒感染等均能復(fù)制繼發(fā)性腎炎。 第32頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日F.內(nèi)分泌與代謝 (1)手術(shù)糖尿病模型 ： 自從德國的Won Mening將犬作胰腺全切除術(shù)，造成糖尿病后，陸續(xù)報道貓、大鼠、兔、豬、猴等切除80一90胰腺，并

15、受到高糖飲食刺激后，引起永久性糖尿病。第33頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日(2)化學(xué)物質(zhì)損傷胰島細(xì)胞：鏈脲佐菌素(STZ)一次腹腔或靜脈注射30一100mgkg幾天后可使狗、大鼠等動物產(chǎn)生永久性高血糖。四氧嘧啶(A11oxan)一次靜脈或腹腔注射30150mgkg，可復(fù)制糖尿病模型，但可造成肝、腎組織的損害，而且較多的資料證明，它在生理上不同于人類所患的糖尿病。環(huán)丙庚哌,給大鼠連續(xù)給藥4周后，可見高血糖癥狀。鼠腦炎、心肌炎(EMC)病毒M型變異可誘發(fā)若干品系的成年小鼠糖尿病，如DBA2、CD-l、C3H、C57BL、BALBcj。 第34頁，共83頁，2022年，5

16、月20日，20點30分，星期日(3)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(xiàn)多食肥胖及血糖升高，類似人類中年肥胖合并糖尿病中國地鼠(黑線倉鼠)有50自發(fā)產(chǎn)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。BB Wistar系大鼠：是一種典型自發(fā)遺傳 I型(胰島素依賴性)糖尿病的動物模型。其臨床表現(xiàn)為多飲、多食、體重下降、高血糖及酮尿。第35頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日三、中醫(yī)證候動物模型中醫(yī)動物模型經(jīng)30余年的研究

17、，已形成獨特的體系。為中醫(yī)基礎(chǔ)病理學(xué)、基礎(chǔ)藥理學(xué)研究提供了重要依據(jù)。 第36頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日1960年發(fā)現(xiàn),過量使用腎上腺皮質(zhì)激素的小鼠表現(xiàn)為陽虛征象：體重下降、萎靡、耐寒力低。1963年又發(fā)現(xiàn)用助陽藥(附子、肉桂、淡眾蓉、仙靈脾)能治療這種狀態(tài)。1964年，易寧育用六昧地黃湯治療類似陰虛的腎性高血壓大鼠。1977年，上海中醫(yī)學(xué)院用腎上腺皮質(zhì)激素和甲狀腺，加利血平復(fù)制小鼠陽虛、陰虛模型并用助陽藥、滋陰藥治療。1979年，張啟元嘗試用灌喂大黃煎劑“瀉下傷脾”，建立小鼠脾虛證模型 。1988年，由楊云主持研究的“勞倦和饑飽所致大鼠脾虛證模型”獲得國家中醫(yī)藥

18、管理局科技進(jìn)步二等獎。 第37頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日四、設(shè)計動物模型的注意事項1盡可能再現(xiàn)所要的人類疾病的模型 。復(fù)制模型時必須強(qiáng)調(diào)從研究目的出發(fā)，熟悉誘發(fā)條件、宿主特征、疾病表現(xiàn)和發(fā)病機(jī)制，充分了解所需動物模型的全部信息，分析時候能得到預(yù)期結(jié)果。要避免選用與人類對應(yīng)氣官相似性很小的動物作為疾病模型動物模型.doc第38頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日2注意選用標(biāo)準(zhǔn)化和實用價值高的動物。模型應(yīng)適用于多數(shù)研究者使用，容易復(fù)制，實驗中便于操作和采集各種標(biāo)本。動物來源必須充足，選用多胎分娩的動物對擴(kuò)大樣本和重復(fù)實驗是有益的。尤其對慢性疾病

19、模型來說，動物須有一定的生存期，便于長期觀察使用，以免模型完成時動物已頻于死亡或斃于并發(fā)癥。野生動物在自然環(huán)境中觀察有助于正確評價自然發(fā)病率和死亡率。復(fù)制模型時必須注意動物種群的選擇，要了解各類動物種群的特點和對復(fù)制動物的影響。第39頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日用于生物醫(yī)學(xué)研究的動物種群，可按其遺傳成分和其環(huán)境被研究人員控制的程度，分為三種基本類型：實驗室類型，它們可提供最大程度的遺傳和環(huán)境操作；家養(yǎng)類型，不論是鄉(xiāng)村或城市飼養(yǎng)的，人類對其干擾的程度不同，且動物環(huán)境與人類環(huán)境可為能極為接近；自然生態(tài)類型。幾乎沒有人為的干擾?？赡苣撤N動物（嚙齒目、食肉目、兔形目）可按

20、所有三類類型進(jìn)行研究，這就增加了對環(huán)境和遺傳因素作比較研究的可能性。在選用三類動物種群復(fù)制動物模型時，必須了解它們各自的優(yōu)點和缺點不同類型的動物種群的優(yōu)點和缺點.doc第40頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日注意環(huán)境因素對模型動物的影響復(fù)制模型的成敗往往與環(huán)境的改變有密切關(guān)系。擁擠、飲食改變、過度光照、噪音、屏障系統(tǒng)的破壞等，任何一項被忽視都可能給模型動物帶來嚴(yán)重影響。除此以外，復(fù)制過程中固定、出血、麻醉、手術(shù)、藥物和并發(fā)癥等處理不當(dāng)，同樣會產(chǎn)生難以估量的惡果。因此，要求盡可能使模型動物處于最小的變動和最少的干擾之中。第41頁，共83頁，2022年，5月20日，20點3

21、0分，星期日不能盲目地使用近交系動物,不然會導(dǎo)致不能控制的因素進(jìn)入實驗例如自發(fā)性糖尿病大鼠(BB、Wistar)除具有糖尿病臨床特征外，還發(fā)現(xiàn)多種病理變化（外周神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重病變、睪丸萎縮、甲狀腺炎、胃潰瘍、惡性淋巴瘤等）。因此要有目的地選擇。半個世紀(jì)以來，近交系的開發(fā)不斷提供著新的動物模型材料，大、小鼠疾病作為模型在醫(yī)學(xué)使用量已高達(dá)7090%。第42頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日利用近交系作動物模型時還必須認(rèn)識到：1.動物形成亞系后不應(yīng)該再視為同一品系。要充分了解新品系的特征和背景材料。2.即使作為已形成模型的品系，由于不適當(dāng)?shù)挠N方法和環(huán)境改變，還可發(fā)生新的基因突

22、變和遺傳漂變；即存在著變種甚至斷種的危險。3國外經(jīng)常取用二種近交系的雜交一代（F1）作為模型。其個體之間均一性好，對實驗的耐受性強(qiáng)，又多少克服了近交系的缺點。但盲目引進(jìn)F1代動物對復(fù)制所要求的模型是缺乏意義的。第43頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日動物進(jìn)化的高級程度并不意味著所有器官和功能接近于人的程度復(fù)制動物模型時，在條件允許的情況下，應(yīng)盡量考慮選用與人相似、進(jìn)化程度高的動物作模型。但不能因此就認(rèn)為進(jìn)化程度越高等的動物其所有器官和功能越接近于人。例如，非人靈長類誘發(fā)動脈粥樣硬化時，病變部位經(jīng)常在小動脈、即使出現(xiàn)在大動脈也與人類分布不同。據(jù)報導(dǎo)用鴿（White Gam

23、eau Pigeon）作這類模型時，胸主動脈出現(xiàn)的黃斑面積可達(dá)10%，鏡下變化與人也比較相似，因此也廣泛被研究者使用。第44頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日正確地評估動物疾病模型應(yīng)該懂得沒有一種動物模型能完全復(fù)制人類疾病真實情況，動物畢竟不是人體的縮影。模型實驗只是一種間接性研究，只可能在一個局部或幾個方面與人類疾病相似。因此，模型實驗結(jié)論的正確性只是相對的，最終必須在人體身上得到驗證。復(fù)制過程中一旦出現(xiàn)與人類疾病不同的情況，必須分析其分岐范圍和程度，找到相平行的共同點，正確評估哪些是有價值的。第45頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日第三節(jié)：免

24、疫缺陷動物模型 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(xué)、免疫學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)的新的里程碑。第46頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日分類：按免疫功能缺陷的種類常分為:1.T-淋巴細(xì)胞功能缺陷動物：裸小鼠、裸大鼠、裸豚鼠等。2.B-淋巴細(xì)胞功能缺陷動物：CBA/N小鼠、Arabin馬和Quarter馬等馬屬動物。3.NK細(xì)胞功能缺陷動物：Beige小鼠。4.聯(lián)合免疫缺陷動物：Scid小鼠等其他人工定向培育的多種免疫功能缺陷動物。第47頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日常見的免疫缺陷

25、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(dǎo)入到不同品系的小鼠中,常見的有BALB/c-nu、C3H-nu、C57BL/6-nu等。第48頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日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”； 無胸腺，僅有胸腺殘跡或異常的胸腺上皮。故不能分泌胸腺素，不能使T細(xì)胞正常分化，而T細(xì)胞是移植排異的主要細(xì)胞。細(xì)胞基本正常但功能欠佳。有較高的NK細(xì)胞數(shù)量和活性。 因為IgG的產(chǎn)生需要T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的參與，其免疫

26、球蛋白主要是IgM，只有極少量的IgG。 自發(fā)腫瘤現(xiàn)象罕見，可能與NK細(xì)胞的活性高有關(guān)。 裸鼠易患鼠肝炎和病毒性肺炎。 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。 裸鼠需飼養(yǎng)在屏障環(huán)境中。第49頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日裸鼠的應(yīng)用 （1）腫瘤學(xué)。 （2）微生物學(xué)。 （3）免疫學(xué)。 （4）寄生蟲學(xué)。 （5）遺傳學(xué)。 （6）遺傳學(xué)。 （7）臨床醫(yī)學(xué)。第50頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日2.裸大鼠 1953年，英國科學(xué)家首次在大鼠中發(fā)現(xiàn)一種外觀與裸小鼠相似，只是被

27、毛不像裸小鼠那樣全無，通過解剖和免疫學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)其也是無胸腺、缺乏T細(xì)胞功能，B細(xì)胞功能正常，細(xì)胞活力增強(qiáng)，繁殖方式與裸小鼠相同，且能接受異種組織和細(xì)胞移植。第51頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日3.Beige（bg）小鼠 為NK細(xì)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(nèi)源性NK細(xì)胞功能缺陷。純合bg基因降低殺菌活性。 bg對化膿性細(xì)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52頁，共83頁，202

28、2年，5月20日，20點30分，星期日4.SCID小鼠 SCID小鼠的全稱為“重癥聯(lián)合免疫缺陷”小鼠。其突變點在16號染色體上，為單基因突變，突變符號為scid，當(dāng)其純合時，性狀表現(xiàn)為淋巴細(xì)胞抗原受體基因編碼順序異常，造成T、B淋巴細(xì)胞不能分化為特異性的淋巴細(xì)胞，目前已有多種不同品系的SCID小鼠。 第53頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日SCID小鼠的生物學(xué)特征： 外觀與普通小鼠無異樣，但其胸腺、脾、淋巴結(jié)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(zhì)結(jié)構(gòu)，僅殘存的髓質(zhì)。外周白細(xì)胞較少，淋巴細(xì)胞僅占總數(shù)的10-20%（正常小鼠為70%）。飼養(yǎng)環(huán)

29、境 SCID小鼠需在屏障環(huán)境（ 空氣潔凈度萬級以下）中，方能存活一年以上。其繁殖生產(chǎn)，以近交系繁殖方式進(jìn)行，產(chǎn)子率和離乳率均低于正常小鼠。第54頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日5.Motheaten小鼠 突變基因（me）位于第6號染色體上，出生后兩天內(nèi)即可有病變現(xiàn)象，表現(xiàn)為皮膚膿腫，有嚴(yán)重的聯(lián)合免疫缺陷現(xiàn)象。對胸腺依賴和不依賴抗原均無反應(yīng)，細(xì)胞毒和自然殺傷細(xì)胞活性低下。此小鼠對于先天性早期免疫缺陷和某些自身免疫疾病的研究有著重要的價值。第55頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日6.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

30、疫基因，即 NK細(xì)胞缺陷的Beige基因、T細(xì)胞缺陷的nu基因和B細(xì)胞缺陷的Xid基因。可將它們雜交- 回交，篩選出T、B、NK細(xì)胞三聯(lián)免疫缺陷小鼠。這種小鼠對于實驗性的腫瘤移植和免疫功能的研究有著極其重要的作用。 第56頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日轉(zhuǎn)基因動物的概念 所謂轉(zhuǎn)基因動物就是把外源性目的基因?qū)雱游锏氖芫鸦蚱淠遗呒?xì)胞中，后改用注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)育成具表達(dá)目的基因的胚胎動物, 并能傳給下一代。這樣，生育的動

31、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。第57頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)的主要步驟獲取外源目的基因外源目的基因?qū)肷臣?xì)胞或胚胎干細(xì)胞選擇攜帶目的基因的細(xì)胞，選擇體外培養(yǎng)系統(tǒng)和宿主動物轉(zhuǎn)基因胚胎的發(fā)育及鑒定篩選所得的轉(zhuǎn)基因動物第58頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日目的基因的制備目的基因的制備目的基因的獲得 逆轉(zhuǎn)錄合成法 化學(xué)合成法 PCR擴(kuò)增法目的基因的擴(kuò)增 通過載體在宿主中克隆 通過PCR擴(kuò)增目的基因第59頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日目的基因的導(dǎo)入 脂質(zhì)體介導(dǎo)

32、法 脂質(zhì)體是磷脂在水中形成的一種由脂類雙分子層圍成的囊狀結(jié)構(gòu) 形成囊狀結(jié)構(gòu)可將DNA包在其中 帶有外源DNA的脂質(zhì)體通過細(xì)胞的內(nèi)吞作用進(jìn)入受體細(xì)胞，達(dá)到基因轉(zhuǎn)移的目的 血影細(xì)胞介導(dǎo)法 血影細(xì)胞：哺乳動物細(xì)胞溶血，使血紅蛋白大量逸出，最后成為僅有被細(xì)胞膜包被的細(xì)胞核結(jié)構(gòu) 血紅蛋白大量逸出時，外源DNA也容易進(jìn)入。讓血影細(xì)胞與受體細(xì)胞在適當(dāng)條件下發(fā)生細(xì)胞融合，從而使外源DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞 電轉(zhuǎn)移法 受體細(xì)胞與外源DNA按一定比例混合后，放入電脈沖槽中，經(jīng)用脈沖電壓刺激，外源DNA即可進(jìn)入細(xì)胞（或受精卵）第60頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日目前應(yīng)用于生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物的方法

33、-原核顯微注射生殖細(xì)胞載體反轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)染體細(xì)胞核移植胚胎干細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用較早并且被公認(rèn)和成熟的技術(shù)最具應(yīng)用潛力的并且也是目前發(fā)展最快的技術(shù)第61頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日原核注射 顯微注射法是建立得最早的轉(zhuǎn)基因方法，也是目前使用最為廣泛、最為有效 的方法。其所具有的優(yōu)點是:基因的轉(zhuǎn)移率高，整合效率可達(dá)30%:可直接用不含有原核載體DNA片段的外源基因進(jìn)行轉(zhuǎn)移;外源基因的長度不受限制，可達(dá)幾百kb;常常能得到純系動物;實驗周期相對比較短。第62頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日外源基因基因微注射移植受精卵小鼠出生轉(zhuǎn)基因鼠的檢測繁殖后代第63頁

34、，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日A :準(zhǔn)備注射的原核清晰的卵母細(xì)胞B:注射過程C: 注射后的卵母細(xì)胞D: 吸取基因注射液第64頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日轉(zhuǎn)GFP綠色熒光胚胎第65頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日轉(zhuǎn)GFP綠色熒光胚胎第66頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日生殖細(xì)胞載體技術(shù)有體外和體內(nèi)轉(zhuǎn)染生殖細(xì)胞的兩種方法，前者又包括精子載體法、卵子載體法、受精卵載體法、胞漿內(nèi)精子注射法等。 精子載體法是將成熟的精子與外源DNA的載體共同孵育，使精子攜帶外源DNA，受精后外源DNA整合至染色體

35、中。此法理論上是可行的、也有成功的先例，但成功率不高、效果不穩(wěn)定，有待繼續(xù)探索、完善。第67頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日反轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)染將目的基因重組到反轉(zhuǎn)錄病毒RNA載體上,制成高滴度的病毒顆粒,人為感染著床前或著床后的胚胎,也可以讓胚胎與能釋放反轉(zhuǎn)錄病毒的單培養(yǎng)層細(xì)胞共孵育以達(dá)到感染的目的。反轉(zhuǎn)錄病毒RNA進(jìn)入寄主細(xì)胞后,被反轉(zhuǎn)錄為DNA,并在整合酶和其末端特殊核酸序列作用下整合到寄主細(xì)胞的基因組進(jìn)行表達(dá)和遺傳,得到轉(zhuǎn)基因動物。第68頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日目的基因逆轉(zhuǎn)錄病毒 卵母細(xì)胞成熟卵母細(xì)胞精子導(dǎo)入感染體外受精 囊胚受體動

36、物子宮 胚胎移植 轉(zhuǎn)基因動物妊娠第69頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日體細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植技術(shù)是先把外源基因整合到供體細(xì)胞上,然后將供體細(xì)胞通過顯微操作的方法注射到去核卵母細(xì)胞中,組成重構(gòu)體,通過激活使其發(fā)育成轉(zhuǎn)基因重構(gòu)胚胎，再把其移植到假孕母體,待其妊娠、分娩后便可得到轉(zhuǎn)基因克隆豬。此法具有相對較大的優(yōu)越性:轉(zhuǎn)基因效率高,約是顯微注射法的2倍；可對外源基因在供體細(xì)胞上是否整合、整合狀況及整合位點預(yù)先進(jìn)行準(zhǔn)確鑒定和評估；也可以提前預(yù)測基因的表達(dá)情況；不存在位置效應(yīng)且能大大節(jié)省供體和受體動物的數(shù)量及費用。 第70頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星

37、期日目的基因動物胎兒成纖維細(xì)胞卵母細(xì)胞受體導(dǎo)入注核 囊胚受體動物子宮 胚胎移植 轉(zhuǎn)基因動物妊娠成熟卵母細(xì)胞去核第71頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日核移植獲得的表達(dá)紅色熒光蛋白的兔克隆胚 左圖為光鏡視野照片，右圖為激發(fā)熒光的照片。第72頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日核移植獲得的表達(dá)綠色熒光蛋白的兔克隆胚第73頁，共83頁，2022年，5月20日，20點30分，星期日2007克隆出世界首例轉(zhuǎn)基因克隆兔Transgenic Res 18(2):227-35,2009 Apr (TRAGonline)doi:10.1007/s11248-008-9227-y世界首例轉(zhuǎn)基因克隆兔在滬誕生(圖)2007-12-14 08:50來源：解放日報 實驗首先取兔耳組織培養(yǎng)獲得