動(dòng)物模型課件

1、動(dòng)物模型動(dòng)物模型的分類1.自發(fā)性動(dòng)物模型2.誘發(fā)性性動(dòng)物模型3.抗疾病型模型4.生物醫(yī)學(xué)動(dòng)物模型是指實(shí)驗(yàn)動(dòng)物未經(jīng)任何有意識的人工處置，在自然情況下所發(fā)生的疾病?；蛴捎诮o予突變的異常表現(xiàn)通過遺傳育種手段保留下來的動(dòng)物模型是指研究者通過使用物理的、化學(xué)的、生物的和復(fù)合的致病因素作用于動(dòng)物，造成動(dòng)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(shí)的功能、代謝或毒使動(dòng)物患相應(yīng)的傳染病。是指特定的疾病不會在某種動(dòng)物身上發(fā)生。是指利用健康動(dòng)物的生物血特征來提供與人類疾病相似的表現(xiàn)的疾病模型。1、誘發(fā)性動(dòng)物模型（experimental animal model） 又稱為實(shí)驗(yàn)性動(dòng)物模型，指通過使用物理、化

2、學(xué)、生物等致病手段，人為制造的疾病模型。 優(yōu)點(diǎn)：制作方法簡便，實(shí)驗(yàn)條件比較簡單，其他因素容易控制，短時(shí)間內(nèi)可大量復(fù)制。 缺點(diǎn)：誘發(fā)的疾病模型與自然產(chǎn)生的疾病在某些方面有所不同。而且有些人類疾病不能用人工方法誘發(fā)出來。物理因素誘發(fā)：如手術(shù)致骨折、放射線致免疫抑制化學(xué)因素誘發(fā)：如高油脂飼料致兔動(dòng)脈粥樣硬化、化學(xué)毒物中毒生物因素誘發(fā)：如微生物感染復(fù)合因素誘發(fā)：如豚鼠慢支用致病菌加寒冷或加SO2生物技術(shù)制作的動(dòng)物模型：如嵌合體動(dòng)物、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物、克隆動(dòng)物等 指不加任何人工誘發(fā)，在自然條件下動(dòng)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(dòng)物疾病模型。以腫瘤遺傳性疾病居多。優(yōu)點(diǎn)：是在一

3、定程度上減少了人為的因素，更接近自然的人類疾病。缺點(diǎn)：種類有限，疾病動(dòng)物飼養(yǎng)條件要求高，發(fā)病率低，發(fā)病時(shí)間長。自發(fā)腫瘤模型因動(dòng)物種系、品種不同，其腫瘤所發(fā)生的類型和發(fā)病機(jī)制有差異。2、自發(fā)性動(dòng)物模型（spontaneous animal model） 自發(fā)性動(dòng)物模型應(yīng)用價(jià)值很高，特別是在遺傳性疾病、免疫缺陷病、腫瘤等的研究上得到了廣泛應(yīng)用。近幾十年來科學(xué)界十分重視自發(fā)性動(dòng)物模型的開發(fā)。 如與人類疾病相似的心臟病的加拿大犬；與兒童碳水化合物、氨基酸代謝失調(diào)相似的貓；自發(fā)性高血壓和腦中風(fēng)大鼠；青光眼兔；自發(fā)性糖尿病地鼠；肥胖癥小鼠；裸鼠：肺癌、淋巴肉瘤、白血病等等。 是指特定的疾病不會在某種動(dòng)物身

4、上發(fā)生。因此可借以探討為何該種動(dòng)物對該疾病有天然的抵抗力。 如哺乳類動(dòng)物均感染血吸蟲病，而洞庭湖流域的東方地鼠卻不能復(fù)制血吸蟲病，故可用于血吸蟲感染和抗病的研究。3、抗疾病型動(dòng)物模型（negative animal model）動(dòng)物模型的設(shè)計(jì)原則（一）相似性（二）重復(fù)性（三）可靠性（四）適用性和可控性（五）易行性和經(jīng)濟(jì)性常見自發(fā)性疾病動(dòng)物模型（一）遺傳性疾病裸鼠、癲癇小鼠、高血壓大鼠、青光眼兔（二）近交系自發(fā)性腫瘤乳腺腫瘤：C3H淋巴瘤：AKR常見誘發(fā)性疾病動(dòng)物模型（一）傳染病（二）藥物誘發(fā)性疾病動(dòng)物模型糖尿?。核难踵奏ぬ悄虿?鏈佐霉素糖尿病（三）化學(xué)物質(zhì)誘發(fā)性腫瘤模型1 發(fā)現(xiàn)與發(fā)展：1962

5、年英國格拉斯哥醫(yī)院Grist在非近交系的小鼠中偶然發(fā)現(xiàn)有個(gè)別小鼠無毛。1966年證實(shí)是由于第11對染色體基因突變所致。1968年，Pantelouris解剖發(fā)現(xiàn)裸鼠失去了正常的胸腺。1969年Rygaard首先將人結(jié)腸腺癌移植裸小鼠獲得成功。 由于裸鼠原種抵抗力差，生育力低，壽命短，不能用于實(shí)際。和純系BALB/C，C3H，C57BL/6小鼠交配，不斷選育，獲得了三種近交系鼠（Inbred Nude Mice）新種。裸鼠自發(fā)現(xiàn)以來，廣泛應(yīng)用于腫瘤學(xué)、免疫學(xué)和病毒學(xué)等多個(gè)學(xué)科的研究。2 生物學(xué)特點(diǎn)：（1）一般特點(diǎn)純合子突變裸鼠（nu/nu）主要表現(xiàn)為無毛以及胸腺缺陷。雜合子小鼠（nu/+）各方面

6、表現(xiàn)正常。體重小于同齡普通鼠，發(fā)育緩慢。必須養(yǎng)育在 SPF環(huán)境中 。繁殖方式：一般采用隱性純合子雄性與雜合子雌鼠交配（nu/nunu/+）。（2）解剖生理特點(diǎn)胸腺殘留一些上皮樣細(xì)胞；淋巴組織胸腺依賴區(qū)的淋巴細(xì)胞消失；外周血淋巴細(xì)胞減少。雖然有原始的T細(xì)胞，但缺乏成熟的T細(xì)胞。T細(xì)胞的輔助，抑制及殺傷功能不全。在混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)中無有絲分裂反應(yīng)，對刀豆素A或植物凝集素P亦無促分裂原應(yīng)答。無接觸敏感性，無移植排斥，無移植物抗宿主反應(yīng)。B細(xì)胞數(shù)量正常但功能有缺陷，合成的免疫球蛋白主要是IgM，只有少量IgG。 粒細(xì)胞功能較低，NK細(xì)胞活性高。BALB/c-nu的胸腺昆明小鼠的胸腺腫瘤組織： 惡性程度

7、：惡性和轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)瘤成功率較高 種類：細(xì)胞系成功率活檢標(biāo)本 來源：淋巴瘤、骨腫瘤等難獲成功 部位：腫瘤塊的外周部接種易成活裸鼠：遺傳背景：胰腺癌接種BALB/c 成功，NIH系失敗 性別：雌激素依賴性腫瘤接種雄鼠生長慢 鼠齡：4-6周 動(dòng)物健康狀態(tài)移植瘤模型成功制作的影響因素：接種部位：原位移植成功率高，移植腫瘤與人類原發(fā)瘤相似。有些腫瘤需要接種在特定的部位（對雌激素依賴的人乳腺癌MCF-7 細(xì)胞系，接種乳腺脂肪墊才能成活）。其他：環(huán)境：細(xì)菌病毒可以影響NK細(xì)胞活性；接種時(shí)間越早越好，注意無菌操作。（2）裸鼠在醫(yī)學(xué)其他領(lǐng)域的應(yīng)用：免疫學(xué)：研究體液免疫與細(xì)胞免疫的關(guān)系，研究免疫相關(guān)疾病寄生蟲：寄生

8、蟲感染的動(dòng)物模型，美洲錐蟲，卡氏肺囊蟲皮膚：魚鱗病免疫缺陷模型：麻風(fēng)，結(jié)核 四、嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷小鼠 （Sever Combined Immunodeficient Mice, SCID mice）1983年Bosma首次報(bào)告,來源于C.B-17小鼠。由于第16對染色體隱性基因突變，純合突變導(dǎo)致淋巴細(xì)胞抗原受體基因VDJ區(qū)域重排的重組酶活性異常，基因重排時(shí)斷裂無法正常連接，從而影響B(tài)、T細(xì)胞的正常功能分化。1988年我國醫(yī)科院動(dòng)物所從美國Jackson實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)；1、生物學(xué)特點(diǎn)：外觀體重與普通小鼠相同。繁殖特點(diǎn)：純合子兄妹交配。對鼠肝炎，巴氏桿菌、卡氏肺囊蟲極易感染，感染后易發(fā)病死亡。必須養(yǎng)育

9、在 SPF環(huán)境中，平均壽命1年以上。2、組織解剖學(xué)特點(diǎn)：脾臟、胸腺、淋巴結(jié)體積低于普通小鼠的30%。淋巴組織缺乏淋巴細(xì)胞。（胸腺殘留上皮樣細(xì)胞和成纖維細(xì)胞，脾臟沒有脾小體，白髓缺限，紅髓正常。淋巴結(jié)由網(wǎng)狀細(xì)胞構(gòu)成。）外周血白細(xì)胞總數(shù)減少，淋巴細(xì)胞占1020%,非淋巴性造血細(xì)胞如粒細(xì)胞，巨噬細(xì)胞正常。NK、LAK細(xì)胞正常。3、免疫功能特點(diǎn)：沒有B、T 陽性標(biāo)志細(xì)胞，對外來抗原無細(xì)胞和體液免疫。NK、LAK細(xì)胞功能正?；蛟龈?；肥大細(xì)胞因缺乏T細(xì)胞因子而分化受阻。約2-23%的SCID小鼠在青年期B、T細(xì)胞功能可以恢復(fù)，稱為滲漏（Leaky），此時(shí)仍帶有SCID基因，淋巴細(xì)胞不受影響而發(fā)育成熟，原因

10、不明?？梢杂醚鍖W(xué)和組織學(xué)方法診斷。4、SCID小鼠的應(yīng)用用于自然防御細(xì)胞如NK、LAK、巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞，及免疫輔助細(xì)胞的分化和功能研究，也可以研究這些細(xì)胞與輸入的B、T細(xì)胞、淋巴因子的相互作用。能接受人類造血組織的移植，是淋巴細(xì)胞分化功能的活體測試系統(tǒng)，可以用于評價(jià)人各類淋巴細(xì)胞的抗腫瘤活性。腫瘤接種成活率比裸鼠高。何杰金氏淋巴瘤，白血病模型寄生蟲：人血絲蟲病世界首只轉(zhuǎn)基因 猴轉(zhuǎn)基因動(dòng)物(transgenic animal)是指以實(shí)驗(yàn)方法導(dǎo)入的外源基因在其染色體基因組內(nèi)穩(wěn)定整合并能遺傳給后代的一類動(dòng)物。具備三個(gè)條件：1.外源基因必須整合到動(dòng)物基因中；2.外源基因必須在特定的組織和發(fā)育階段表

11、達(dá)；3.所有轉(zhuǎn)移基因必須能遺傳給后代。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的概念轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的制作方法1、受精卵雄原核顯微注射法2、逆轉(zhuǎn)錄病毒感染法3、胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）法4、體細(xì)胞核移植法5、精子載體法6、YAC（酵母人工染色體）法受精卵雄原核顯微注射法以單細(xì)胞受精卵為靶細(xì)胞，利用顯微注射技術(shù)將構(gòu)建好的載體DNA直接注射入受精卵的原核，再將接受注射的受精卵移入假孕母體輸卵管繼續(xù)發(fā)育獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物個(gè)體。 步驟準(zhǔn)備假孕母鼠（養(yǎng)母）受精卵的準(zhǔn)備基因?qū)肱咛ヒ浦矊τ资蟮蔫b定(6)建立轉(zhuǎn)基因品系應(yīng)用最早、最經(jīng)典的方法，目前應(yīng)用較為廣泛優(yōu)點(diǎn)：外源分子大小基本不受限制( 50kb)方法相對簡單，導(dǎo)入過程直觀，整合率高缺點(diǎn)：設(shè)備昂貴、環(huán)節(jié)較多、對操作人員有較高的技術(shù)要求低效率（尤其是大家畜）不利于研究基因的結(jié)構(gòu)、功能及表達(dá)調(diào)控轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的應(yīng)用1.是功