教學(xué)-人類疾病動物模型及實驗動物選擇原則(上課)

Ifthereisnoanimalresearch,thereisnocure.人類(rénlèi)疾病動物模型(Animalmodelsofhumandisease)陳飛蘭重慶醫(yī)科大學(xué)實驗(shíyàn)動物中心精品資料學(xué)習(xí)(xuéxí)題綱精品資料一、人類疾病(jíbìng)動物模型——概念人類疾病動物模型(Animalmodelsofhumandisease,AMHD)為生物醫(yī)學(xué)研究而建立的，具有(jùyǒu)人類疾病模擬性表現(xiàn)的動物疾病模型和相關(guān)的模型系統(tǒng)材料具有(jùyǒu)人類疾病模擬性表現(xiàn)的動物疾病模型疾病動物模型(Animalmodelsofdisease,AMD)用于生物醫(yī)學(xué)研究患有與人類或其他動物類似疾病的動物動物模型(Animalmodels)用生物醫(yī)學(xué)或生物工程手段在動物身上造成或模擬疾病狀態(tài)精品資料疾病(jíbìng)動物模型動物模型人類(rénlèi)疾病動物模型一、人類疾病動物模型

——概念精品資料一、人類(rénlèi)疾病動物模型意義（一）在醫(yī)學(xué)研究中具有特殊的優(yōu)越性避免人體實驗所造成的傷害可研究平時不常見的疾病提供發(fā)病率低、潛伏期長和病程長動物疾病模型克服干擾，控制實驗條件，增加(zēngjiā)方法學(xué)上可比性簡化實驗操作，便于樣品收集和結(jié)果分析有助于更全面認(rèn)識疾病的本質(zhì)（二）人類疾病動物模型促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)發(fā)展（三）在醫(yī)學(xué)科學(xué)研究中具有重要作用（四）從比較醫(yī)學(xué)來提高對人類疾病動物模型意義精品資料二、人類疾病模型設(shè)計(shèjì)原則1.相似性:近似于人類疾病(具有人類疾病病理特征)大鼠自發(fā)性高血壓人類原發(fā)性高血壓小型豬自發(fā)性冠狀動脈粥樣硬化人冠心病犬自發(fā)性類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎人幼年型類風(fēng)濕2.重復(fù)性:可重復(fù)標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化：實驗動物(遺傳、性別、年齡(niánlíng)、疾病、營養(yǎng))實驗環(huán)境、實驗試劑、實驗儀器3.可靠性:反映該疾病、機(jī)能、代謝和結(jié)構(gòu)變化、主要癥狀如用沙鼠復(fù)制鉛中毒模型，而不選大鼠4.適用性和可控性5.易行性和經(jīng)濟(jì)性精品資料三、人類疾病(jíbìng)動物模型分類誘發(fā)(yòufā)性動物模型(Experimentalanimalmodel)物理因素誘發(fā)動物模型、化學(xué)因素誘發(fā)、生物因素誘發(fā)、復(fù)合因素誘發(fā)

遺傳工程動物模型(Geneticallyengineeredmouse)

自發(fā)性動物模型(Spontaneousanimalmodel)

按產(chǎn)生原因分類

同種或異種移植的動物模型組織塊移植法、細(xì)胞種植法、腎包膜下移植法精品資料三、人類(rénlèi)疾病動物模型分類誘發(fā)(yòufā)性動物模型(Experimentalanimalmodel)物理因素誘發(fā)動物模型、化學(xué)因素誘發(fā)、生物因素誘發(fā)、復(fù)合因素誘發(fā)

遺傳工程動物模型(Geneticallyengineeredmouse)

自發(fā)性動物模型(Spontaneousanimalmodel)

1.按產(chǎn)生原因分類

同種或異種移植的動物模型組織塊移植法、細(xì)胞種植法、腎包膜下移植法精品資料自發(fā)性動物模型自發(fā)性動物模型（spontaneousanimalmodel）指不加任何人工誘發(fā)，在自然條件下動物自然產(chǎn)生(chǎnshēng)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。以腫瘤遺傳性疾病居多。優(yōu)點：在一定程度上減少了人為因素，更接近自然人類疾病。缺點：種類有限，疾病動物飼養(yǎng)條件要求高，發(fā)病率低，發(fā)病時間長。自發(fā)腫瘤模型因動物種系、品種不同，其腫瘤所發(fā)生的類型和發(fā)病機(jī)制有差異。產(chǎn)生(chǎnshēng)原因精品資料自發(fā)性動物模型應(yīng)用價值很高，特別是在遺傳性疾病、免疫缺陷(quēxiàn)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。精品資料誘發(fā)(yòufā)性動物模型誘發(fā)性動物模型(experimentalanimalmodel)又稱為實驗性動物模型，指通過使用物理、化學(xué)、生物等致病手段，人為制造的疾病模型。優(yōu)點：制作方法簡便，實驗條件比較簡單，其他因素容易控制，短時間內(nèi)可大量復(fù)制。缺點：誘發(fā)的疾病模型與自然產(chǎn)生的疾病在某些(mǒuxiē)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。產(chǎn)生原因精品資料誘發(fā)(yòufā)方式物理因素誘發(fā)：手術(shù)(shǒushù)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)：如微生物感染柯薩奇B病毒大小鼠、豬心肌炎復(fù)合因素誘發(fā)：豚鼠慢支用致病菌加寒冷或加SO2生物技術(shù)動物模型：嵌合體動物、轉(zhuǎn)基因動物克隆動物等精品資料三、人類疾病(jíbìng)動物模型分類2.按系統(tǒng)(xìtǒng)范圍分類精品資料指各種疾病共有的一些病理變化過程模型。致病因素在一定條件下作用于動物，使動物組織、器官或全身造成一定病理損傷，出現(xiàn)功能、代謝和形態(tài)結(jié)構(gòu)的某些變化，其中有的變化是許多疾病都可能共有的，不是某種疾病所特有的變化，如發(fā)熱、缺氧(quēyǎnɡ)、水腫、休克、彌散性血管內(nèi)凝血、電解質(zhì)紊亂、酸堿平衡失調(diào)等，均可稱為疾病的基本病理過程。（一）疾病(jíbìng)的基本病理過程動物模型(animalmodeloffundamentallypathologicprocessesofdisease)系統(tǒng)分類精品資料指與人類各系統(tǒng)疾病相應(yīng)的人類疾病動物模型。各系統(tǒng)疾病模型分為消化系統(tǒng)疾病動物模型呼吸、心血管、泌尿、神經(jīng)、血液與造血、內(nèi)分泌骨骼等系統(tǒng)的動物模型，還包括按科分類，如傳染病、婦科病、兒科病、皮膚科病、五官科病外科病、寄生蟲病、地方病、維生素缺乏病物理(wùlǐ)損傷疾病和職業(yè)病等動物模型。（二）各系統(tǒng)疾病動物模型

(animalmodelofdifferentsystemdisease)系統(tǒng)分類精品資料（三）抗疾病(jíbìng)型動物模型

（negativeanimalmodel）指特定的疾病(jíbìng)不會在某種動物身上發(fā)生。因此可借以探討為何該種動物對該疾病(jíbìng)有天然的抵抗力。如哺乳類動物均感染血吸蟲病，而洞庭湖流域的東方田鼠卻不能復(fù)制血吸蟲病，故可用于血吸蟲感染和抗病的研究。系統(tǒng)分類精品資料（四）生物醫(yī)學(xué)動物模型

（biomedicalanimalmodel）是指利用健康(jiànkāng)正常的動物生物學(xué)特征來提供人類疾病相似表現(xiàn)的疾病模型。如沙鼠缺乏完整腦基底Willis動脈環(huán)，動脈環(huán)后交通支，可用來結(jié)扎一側(cè)頸動脈制備腦梗塞、腦缺血模型鹿的正常紅細(xì)胞是鐮刀形的，多年來一直用于鐮刀形紅細(xì)胞貧血研究。系統(tǒng)分類精品資料3.按模型對象分類整體動物模型、離體組織器官模型、細(xì)胞株模型、數(shù)學(xué)模型4.按中醫(yī)藥體系分類中醫(yī)證候動物模型：陰虛、陽虛(yánɡxū)、氣虛、血虛、脾虛、腎虛動物模型，厥脫癥動物模型（三）人類疾病(jíbìng)動物模型的分類精品資料1.致模因素對動物模型復(fù)制的影響選擇好致模因素是復(fù)制動物模型的第一步應(yīng)明確研究目的，清楚相應(yīng)人類疾病的發(fā)生臨床癥狀和發(fā)病機(jī)制熟悉致病因素對動物所產(chǎn)生(chǎnshēng)的臨床癥狀和發(fā)病情況，致病因素的劑量，動物遺傳背景、性別、年齡等對模型的復(fù)制都有影響四、影響(yǐngxiǎng)動物模型的因素精品資料復(fù)制動物模型的動物種類繁多，如實驗動物、家養(yǎng)動物和野生動物。野生動物屬自然生態(tài)類型，其微生物感染復(fù)雜，遺傳背景不清楚，來源困難，很難飼養(yǎng)，因此不便使用；家養(yǎng)動物飼養(yǎng)方便，來源容易，但微生物控制不嚴(yán)，遺傳背景不清楚也不提倡使用；應(yīng)盡可能使用標(biāo)準(zhǔn)化實驗動物。動物品系(pǐnxì)、年齡和體重、性別、生理狀態(tài)和健康因素等均對動物模型質(zhì)量有不同程度的影響。四、影響(yǐngxiǎng)動物模型的因素2.動物因素對動物模型復(fù)制的影響精品資料3.實驗技術(shù)因素(yīnsù)對動物模型復(fù)制手術(shù)技巧的影響首先要選擇好最佳的手術(shù)路線，以免過大、過繁的手術(shù)給機(jī)體帶來影響。手術(shù)技術(shù)也是影響因素，技術(shù)熟練可以減少對動物的刺激、創(chuàng)傷和出血，將提高造模成功率。實驗給藥的影響在造模過程(guòchéng)中給藥是常規(guī)工作，但對造模也是影響因素如給藥的途徑、劑量、熟練程度等影響。人與動物用藥量換算關(guān)系：如人為1，小鼠、大鼠為25～50，兔、豚鼠為15～20，犬、貓為5～10。對照組對造模的影響在復(fù)制動物模型時常因錯誤應(yīng)用對照，而造成動物模型失敗或誤導(dǎo)錯誤結(jié)論，應(yīng)根據(jù)不同要求設(shè)置好對照組。精品資料在復(fù)制動物模型時往往需要將動物麻醉后才能進(jìn)行各種手術(shù)，實施某些致模因素。不同麻醉藥物和不同麻醉劑量有不同的藥理作用和不良反應(yīng)，如麻醉過深動物處于深度抑制狀態(tài)，甚至瀕死狀態(tài)，動物各種反應(yīng)受到抑制，結(jié)果(jiēguǒ)的可靠性受影響；麻醉過淺，在動物身上進(jìn)行手術(shù)或?qū)嵤┠承┲履Ｒ蛩兀瑢⒃斐蓜游飶?qiáng)烈的疼痛刺激，引起動