八動物模型免疫缺陷動物

八動物模型免疫缺陷動物第一頁，共六十八頁，2022年，8月28日第二次實驗課通知時間：第一批15.12.313:30-15:50第二批15.12.1013:30-15:50地點：四號樓二樓實驗室備注：（1）帶實驗指導（2）穿實驗服（3）簽到。第二頁，共六十八頁，2022年，8月28日足球場六號樓五號樓四號樓三號樓老紅樓（一號樓）新教樓（二號樓）北哦，還是老地方!第三頁，共六十八頁，2022年，8月28日15碩士C班《醫(yī)學實驗動物學》實驗二（上）安排時間人數(shù)四號樓2樓序號教師15.12.3星期四13:30-15:50252號實驗室1-25嚴國鋒253號實驗室26-50姚一康254號實驗室51-75周勇第四頁，共六十八頁，2022年，8月28日13碩士C班《醫(yī)學實驗動物學》實驗二（下）安排時間人數(shù)四號樓2樓序號教師15.12.10星期四13:30-15:50254號實驗室76-100嚴國鋒255號實驗室101-125姚一康256號實驗室126-150周勇第五頁，共六十八頁，2022年，8月28日實驗動物服務(wù)領(lǐng)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(zhuǎn)基因動物生物發(fā)生器6.異種器官移植供體緒論回顧第六頁，共六十八頁，2022年，8月28日第一節(jié)人類疾病動物模型的定義和意義第七頁，共六十八頁，2022年，8月28日一、定義

人類疾病動物模型(animalmodelofhumandisease)是指醫(yī)學科學研究中建立起來的模擬人類疾病表現(xiàn)的動物或?qū)嶒灢牧??；颍涸卺t(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)展過程，在了解疾病的基礎(chǔ)上開創(chuàng)、改進和優(yōu)化疾病的治療。

第八頁，共六十八頁，2022年，8月28日

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(chǔ)上確認有效果，才能以人作為無危害的受試者。”第九頁，共六十八頁，2022年，8月28日

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）。如放射性疾病、毒氣中毒、烈性傳染病、原發(fā)性高血壓等。第十頁，共六十八頁，2022年，8月28日三、動物疾病模型具有的特點①動物疾病表現(xiàn)應(yīng)與人類疾病相類似；②動物能重復(fù)產(chǎn)生該疾病，最好能在2種以上動物體復(fù)制該病；③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；④動物要價廉、來源充足；⑤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、非洲綠猴第十一頁，共六十八頁，2022年，8月28日第二節(jié)人類疾病動物模型的分類第十二頁，共六十八頁，2022年，8月28日一.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(chǎn)生病變，成為人類疾病動物模型。即人為地誘發(fā)動物產(chǎn)生類似人類疾病模型。

第十三頁，共六十八頁，2022年，8月28日2．自發(fā)性動物模型

是指----

①不加任何人工誘發(fā)，在自然條件下自然產(chǎn)生疾病的動物;

②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。

第十四頁，共六十八頁，2022年，8月28日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。

第十五頁，共六十八頁，2022年，8月28日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(xiàn)的疾病模型。

第十六頁，共六十八頁，2022年，8月28日二、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(jié)構(gòu)等方面出現(xiàn)的某些共同性改變的動物。

第十七頁，共六十八頁，2022年，8月28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)疾病相對應(yīng)的動物模型。第十八頁，共六十八頁，2022年，8月28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β氨基丙睛的飼料，復(fù)制而成。為研究人類腦動脈瘤與血液動力學的關(guān)系，病變的發(fā)展及發(fā)病機理提供有益的幫助。第十九頁，共六十八頁，2022年，8月28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和生物化學的研究。第二十頁，共六十八頁，2022年，8月28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。第二十一頁，共六十八頁，2022年，8月28日

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(xiàn)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。第二十二頁，共六十八頁，2022年，8月28日[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。

第二十三頁，共六十八頁，2022年，8月28日

2．心肌缺血和心肌梗塞

①電刺激法：雄性成年免麻醉后，用弱、強刺激(弱為0.8～1.6毫安，強為4～6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；②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；③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。

第二十四頁，共六十八頁，2022年，8月28日

3．自發(fā)性高血壓大鼠目前，應(yīng)用最廣泛的是日本學者培育的突變系SHR(SpontaneousHypertensionRat)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(chǎn)生腦血栓、梗塞、出血、腎硬化、心肌梗死和纖維化等變化。第二十五頁，共六十八頁，2022年，8月28日在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。第二十六頁，共六十八頁，2022年，8月28日

WISTAR(fromUSA)Kyoto(Japan)

Yamari

SHRWKY

SHRSRSHRSPSHRSR

抗卒中高血壓大鼠SHRSP高卒中高血壓大鼠WKY對照品系第二十七頁，共六十八頁，2022年，8月28日

4.飲食誘導大鼠高血壓模型體重160-180gSD大鼠,飼喂含66%果糖、12%脂肪、22%蛋白質(zhì)的高果糖飼料，飲水為10%蔗糖水。4周后可誘導高血壓。第二十八頁，共六十八頁，2022年，8月28日[C.呼吸系統(tǒng)]

1．慢性支氣管炎和肺炎

應(yīng)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。第二十九頁，共六十八頁，2022年，8月28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陰離子缺陷(膽紅素)，造成血中未結(jié)合的膽紅素增高。第三十頁，共六十八頁，2022年，8月28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。第三十一頁，共六十八頁，2022年，8月28日[F.內(nèi)分泌與代謝](1)手術(shù)糖尿病模型：

自從德國的WonMening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，并受到高糖飲食刺激后，引起永久性糖尿病。第三十二頁，共六十八頁，2022年，8月28日

(2)遺傳性及自發(fā)性糖尿?。孩賙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。②C57BL／ks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。第三十三頁，共六十八頁，2022年，8月28日③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Ⅱ型非胰島素依賴性糖尿病。第三十四頁，共六十八頁，2022年，8月28日[腫瘤動物模型]1.自發(fā)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%?！狢3H乳腺癌發(fā)病率97%，乳汁中有乳腺癌致病因子?！狟ALB/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(zhì)細胞瘤85%?！狶OU/C8月齡以上自發(fā)漿細胞瘤♂30%,♀16%?！狝CI雄性自發(fā)腫瘤：睪丸瘤46%；腎上腺瘤16%；腦腫瘤11%。第三十五頁，共六十八頁，2022年，8月28日[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)大鼠鼻咽癌；

——二甲肼誘發(fā)小鼠大腸癌。第三十六頁，共六十八頁，2022年，8月28日[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(nèi)，經(jīng)傳代后，成活率、生長速度、荷瘤壽命、侵襲和轉(zhuǎn)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——皮下移植第三十七頁，共六十八頁，2022年，8月28日四、設(shè)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。①生活在標準化的環(huán)境內(nèi)，有清楚的遺傳背景和微生物學質(zhì)量控制標準，具有較強的敏感性、較好的重復(fù)性和反應(yīng)均一性的特點。②有嚴格的飼養(yǎng)規(guī)程。

③易獲取大樣本實驗和觀察。第三十八頁，共六十八頁，2022年，8月28日

3．慎重選用近交系。

4．注意環(huán)境因素對模型動物的影響。第三十九頁，共六十八頁，2022年，8月28日第三節(jié)免疫缺陷動物模型

第四十頁，共六十八頁，2022年，8月28日實驗動物遺傳學分類回顧近交系動物（INBREDSTRAIN）封閉群動物（CLOSEDCOLONY）突變系動物（MUTANTSTRAIN）雜交F1動物（HYBRIDANIMAL）雜種動物（MONGRALANIMAL）第四十一頁，共六十八頁，2022年，8月28日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)學動物模型第四十二頁，共六十八頁，2022年，8月28日一、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。第四十三頁，共六十八頁，2022年，8月28日二、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：-bg基因符號：-scid第四十四頁，共六十八頁，2022年，8月28日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。

第四十五頁，共六十八頁，2022年，8月28日三、免疫缺陷動物歷史裸小鼠：

19世紀50年代先后發(fā)現(xiàn)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B×S近交（Nu/+♂×Nu/+♀）繁殖后代，形成了最早的裸鼠群體；第四十六頁，共六十八頁，2022年，8月28日

1968年P(guān)antelouris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(jié)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”。 第四十七頁，共六十八頁，2022年，8月28日四、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、C57BL/6-nu等。第四十八頁，共六十八頁，2022年，8月28日第四十九頁，共六十八頁，2022年，8月28日第五十頁，共六十八頁，2022年，8月28日第五十一頁，共六十八頁，2022年，8月28日裸鼠的解剖生理特點：

①毛囊發(fā)育不良，外觀上看幾乎沒有被毛，故稱“裸鼠”（無毛）。②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(shù)量和活性（無胸腺）。③因為IgG的產(chǎn)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。第五十二頁，共六十八頁，2022年，8月28日④自發(fā)腫瘤現(xiàn)象罕見，可能與NK細胞的活性高有關(guān)（無自發(fā)腫瘤）。⑤裸鼠易患鼠肝炎和病毒性肺炎（易感染）。⑥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）。⑦裸鼠需飼養(yǎng)在屏障環(huán)境中（生活環(huán)境要求高）。第五十三頁，共六十八頁，2022年，8月28日

裸鼠的應(yīng)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。

第五十四頁，共六十八頁，2022年，8月28日

裸鼠的繁育方式（1）nu/nu♂×nu/nu♀？（2）nu/+♂×nu/nu♀？（3）nu/+♂×nu/+♀?!（4）nu/nu♂×nu/+♀!!第五十五頁，共六十八頁，2022年，8月28日♂♀

nu+nunu/nunu/++nu/++/+♂♀nu+nunu/nunu/+nunu/nunu/+nu/+♂×nu/+♀nu/nu♂×nu/+♀第五十六頁，共六十八頁，2022年，8月28日

近交系裸鼠的保持和生產(chǎn)過程

（1）保持原種近交系（B×S）（2）導入裸基因。（3）反復(fù)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/+♀

！第五十七頁，共六十八頁，2022年，8月28日舉例：BALB/c→BALB/c-nu:1.BALB/cB×S(+/+×+/+);2.BALB/c♀×nu/nu♂

:+/+×nu/nu

↓

3.反復(fù)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/+♀第五十八頁，共六十八頁，2022年，8月28日

封閉群裸鼠的保持和生產(chǎn)過程

第五十九頁，共六十八頁，2022年，8月28日

2.裸大鼠

1953年，英國科學家首次在大鼠中發(fā)現(xiàn)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(xiàn):無胸腺、缺乏T細胞功能，B細胞功能正常，NK細胞活力增強，繁殖方式與裸小鼠相同，且能接受異種組織和細胞移植?；蚍枺?Rnu第六十頁，共六十八頁，2022年，8月28日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(nèi)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。

第六十一頁，共六十八頁，2022年，8月28日

4.SCID小鼠

SCID小鼠的全稱為“重癥聯(lián)合免疫缺陷(SevereCombinedImmunoDeficiencyMice)”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(xiàn)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。

第六十二頁，共六十八頁，2022年，8月28日

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(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)。外周白細胞較少，淋巴細胞僅占總數(shù)的10-20%（正常小鼠為70%）。第六十三頁，共六十八頁，2022年，8月28日

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(chǎn)，以近交系繁殖方式進行，產(chǎn)子率和離乳率均低于正常