人類疾病動物模型課件

模式動物（modelanimal)1AMHD概念、意義與特征2AMHD的評估原則3AMHD的分類4模式動物（modelanimal)1AMHD概念、意義與特模式動物（modelanimal)：指那些能從分子水平與整體水平模擬人類生命活動的一大類生物。國際公認(rèn)的幾種模式動物：秀麗線蟲黑腹果蠅斑馬魚大、小鼠模式動物（modelanimal)：指那些能從分子水平與整由于模式動物與人類生命活動具有高度的類似性，以及分子操作的簡便性，對模式動物和他們的基因組研究已成為人類基因組研究的重要組成部分。由于模式動物與人類生命活動具有高度的類似性，以及分子操作的簡1、秀麗線蟲：成蟲長約1mm，身體為半透明，以大腸桿菌為食，易在實驗室培養(yǎng)，從一個受精卵發(fā)育成可以產(chǎn)卵的成蟲只需3天時間，是第一個完成基因組測序的動物。作為重要的模式動物，對它的研究幾乎涉及生命科學(xué)的各個領(lǐng)域并取得重大突破：如細(xì)胞的凋亡、MAPK信號傳導(dǎo)、RNA干擾、衰老等等。1、秀麗線蟲：成蟲長約1mm，身體為半透明，以大腸桿菌為食，2、黑腹果蠅：經(jīng)典遺傳學(xué)基礎(chǔ)的重要模式生物之一。較短的生命周期、較強(qiáng)的繁殖能力、清晰的遺傳背景和便捷的遺傳操作使果蠅普遍應(yīng)用于系統(tǒng)發(fā)育學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)等領(lǐng)域，對其染色體組成的表型、基因編碼和定位的認(rèn)識是其他動物無法比擬的。2、黑腹果蠅：經(jīng)典遺傳學(xué)基礎(chǔ)的重要模式生物之一。較短的生命周3、斑馬魚：是一種約5cm長的脊椎動物，易飼養(yǎng)。一條斑馬魚能產(chǎn)下數(shù)百枚胚胎。生長速度也很快，在1天中可成長到人類胚胎1個月的生長狀態(tài)。它的神經(jīng)中樞系統(tǒng)、內(nèi)臟器官、血液以及視覺系統(tǒng)，在分子水平上85%與人類相同，尤其心血管系統(tǒng)，早期發(fā)育與人類極為相似，近年來斑馬魚已成為研究胚胎發(fā)育的優(yōu)良材料和人類疾病起因

的最佳模式動物。3、斑馬魚：是一種約5cm長的脊椎動物，易飼養(yǎng)。一條斑馬魚能小鼠：從進(jìn)化的角度看小鼠作為哺乳動物的代表具有不可動搖的地位。老鼠和人類在大約8700萬年前才各自獨立出來，因此老鼠就進(jìn)化關(guān)系而言與人類更近。人類和12種脊椎動物的大規(guī)模比較基因組學(xué)研究證實與靈長類最親近的是嚙齒類，食肉類和偶蹄類反而較遠(yuǎn)。小鼠：從進(jìn)化的角度看小鼠作為哺乳動物的代表具有不可動搖的地位從上面模式動物中的實驗中可以發(fā)現(xiàn)：在生命活動中的生理和病理過程中，人類與動物有很多相似之處，并可互為參照，一種動物的生命活動過程可以成為另一種動物乃至人類的參照物，這樣的動物經(jīng)過實驗處理可使其代替人類承受疾病的過程，它們被稱之為人類疾病動物模型。從上面模式動物中的實驗中可以發(fā)現(xiàn)：在生命活動中

人類疾病動物模型(Animalmodelsofhumandiseases)是指醫(yī)學(xué)研究中建立的具有人類疾病模擬表現(xiàn)的動物實驗對象和相關(guān)材料。動物疾病模型細(xì)胞、各種培養(yǎng)物以及實驗動物模型的計算機(jī)模擬系統(tǒng)一、概念及意義人類疾病動物模型(Animalmodelsof長期以來，生物醫(yī)學(xué)研究的進(jìn)展常常依賴于使用動物模型作為實驗假說和臨床假說的基礎(chǔ)。長期以來，生物醫(yī)學(xué)研究的進(jìn)展常常依賴于使用動物模型作為實驗假

人類各種疾病的發(fā)生發(fā)展是十分復(fù)雜的，深入探討疾病的發(fā)病機(jī)理和預(yù)防、治療機(jī)理，是不可能也不允許在人體上試驗研究的。因此，就需要使用動物模型。

人類各種疾病的發(fā)生發(fā)展是十分復(fù)雜的，深入探討疾病的發(fā)病機(jī)理（1）臨床平時不易見到的疾病可用動物復(fù)制出來。避免了在人身上進(jìn)行實驗所造成的危害。（2）（3）（4）可提供發(fā)病率低、潛伏期長和病程長的疾病材料增加方法學(xué)與實驗材料的可比性。簡化實驗操作和樣本收集，有助于全面認(rèn)識疾病的本質(zhì)（1）臨床平時不易見到的疾病可用動物復(fù)制出來。避免了在人身上因此，利用動物疾病來研究人類疾病，可以克服人體作為醫(yī)學(xué)研究對象的局限性。避免了人類倫理道德和法律上的限制。是生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中必不可少的重要科研方法和手段，也是實驗研究和比較醫(yī)學(xué)研究的主要核心內(nèi)容。因此，利用動物疾病來研究人類疾病，可以克服人體作為醫(yī)學(xué)研究對人類疾病的動物模型主要的特征對人類疾病某些功能、代謝、結(jié)構(gòu)、行為、病癥等特征的模擬。動物應(yīng)當(dāng)患有同人類某種疾病有對應(yīng)關(guān)系的疾病人類疾病的動物模型主要的特征對人類疾病某些功能、代謝、結(jié)構(gòu)、二、評估原則遺傳特性相似性重復(fù)性可靠性經(jīng)濟(jì)性可控性易行性二、評估原則遺傳特性相似性重復(fù)性可靠性經(jīng)濟(jì)性可控性易行性1、相似性

復(fù)制的動物模型應(yīng)盡可能近似人類疾病，最好能找到與人類疾病相同的自發(fā)性疾病。

實驗動物器官的組織結(jié)構(gòu)及生理代謝與人類相似，如豬皮膚。1、相似性與人類疾病完全相同的動物自發(fā)性疾病模型不易得到，需要研究人員加以復(fù)制。為了盡量做到與人類疾病相似，首先要在動物選擇上加以注意。在復(fù)制動物模型實驗方法上要不斷探索改進(jìn)

。在觀察指標(biāo)等方面加以周密的設(shè)計，使其盡可能與人類的疾病相似。與人類疾病完全相同的動物自發(fā)性疾病模型不易得到，需要研究人員動物模型與人類疾病的相似性，是模型具有實用價值的基礎(chǔ)。兩者越相似，研究結(jié)果越可信。動物模型與人類疾病的相似性，是模型具有實用價值的基礎(chǔ)。兩者越2、重復(fù)性理想的人類疾病動物模型應(yīng)該是可重復(fù)的，應(yīng)是可標(biāo)準(zhǔn)化的，不能重復(fù)的動物模型是無法進(jìn)行應(yīng)用研究的。在設(shè)計時應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)化實驗動物同時應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)化動物實驗設(shè)施內(nèi)完成動物模型復(fù)制工作。應(yīng)同時在許多因素上保證一致性：實驗動物的品種、年齡、性別、健康狀況等等參數(shù)應(yīng)一致。實驗環(huán)境、實驗方法、實驗儀器、實驗試劑、實驗技術(shù)的熟練程度。2、重復(fù)性3．可靠性

復(fù)制的動物模型應(yīng)力求可靠地反映人類疾病，即可特異地、可靠地反映該種疾病的某些機(jī)能、代謝、結(jié)構(gòu)變化，同時應(yīng)具備該種疾病的主要癥狀和體征，并經(jīng)一系列檢測(如心電圖、臨床生理、生化指標(biāo)檢驗、病理切片等)得以證實。如果易自發(fā)地出現(xiàn)某些相應(yīng)病變的動物就不應(yīng)選用。易產(chǎn)生與復(fù)制疾病相混淆的疾病或臨床癥狀者也不宜選用。3．可靠性.我本身易患進(jìn)行性腎病，容易與鉛中毒所致的腎病相混淆，復(fù)制鉛中毒的動物模型時，不要找我。蒙古沙鼠只有鉛中毒才會使其出現(xiàn)腎病變。復(fù)制鉛中毒腎病變模型選用鉛中毒.我本身易患進(jìn)行性腎病，容易與鉛中毒所致的腎病相混淆，復(fù)制鉛4、可控性

復(fù)制人類疾病動物模型，應(yīng)盡量考慮在今后的臨床中能應(yīng)用和便于控制疾病的發(fā)展。如雌激素能終止大鼠和小鼠的早期妊娠，但不能終止人的妊娠，因此，選用雌激素復(fù)制大鼠和小鼠的終止早期妊娠動物模型不適用。4、可控性5、易行性和經(jīng)濟(jì)性

盡量做到方法容易執(zhí)行和合乎經(jīng)濟(jì)原則。5、易行性和經(jīng)濟(jì)性建立動物模型的技術(shù)路線和流程動物模型各種制模因素動物疾病表型分析遺傳學(xué)分析實用性分析比較醫(yī)學(xué)總體評估制定標(biāo)準(zhǔn)制模方法建立動物模型的技術(shù)路線和流程動物模型各種制模因素動物疾病表遺按產(chǎn)生原因分類按系統(tǒng)范圍分類按模型種類分類按中醫(yī)藥體系分類三、模型分類按產(chǎn)生原因分類按系統(tǒng)范圍分類按模型種類分類按中醫(yī)藥體系分類三1、誘發(fā)性動物模型2、自發(fā)性動物模型3、抗疾病型動物模型4、生理對照性動物模型5、基因工程動物模型6、移植模型1、誘發(fā)性動物模型1、誘發(fā)性動物模型

inducedorexperimentalanimalmodel，又稱之為實驗性動物模型，指研究者使用物理的、化學(xué)的、生物的和復(fù)合的致病因素作用于動物，造成動物組織、器官或全身一定的損害，出現(xiàn)某些類似人類疾病時的功能、代謝或形態(tài)結(jié)構(gòu)方面的病變，即為人工誘發(fā)出特定的疾病動物模型。1、誘發(fā)性動物模型(1)物理因素誘發(fā)動物模型：常見的物理因素如機(jī)械損傷、放射線損傷、氣壓、手術(shù)等許多因素。采用物理因素復(fù)制動物模型比較直觀、簡便、是較常見方法。(1)物理因素誘發(fā)動物模型：常見的物理因素如機(jī)械損傷、放射線如手術(shù)模型通常是人為采用手術(shù)的方法造成動物組織、器官或全身一定的損害，使其出現(xiàn)某些類似人類疾病的功能、代謝或形態(tài)結(jié)構(gòu)方面的病變。通過手術(shù)的方法可在短期內(nèi)復(fù)制大量的動物模型。研究者必須具有熟練的外科手術(shù)技能，如器官移植、結(jié)扎血管、血管吻合術(shù)等如手術(shù)模型通常是人為采用手術(shù)的方法造成動物組織、器官或全身一(2)化學(xué)因素誘發(fā)動物模型：常見的化學(xué)因素如化學(xué)藥致癌、化學(xué)毒物中毒、強(qiáng)酸強(qiáng)堿燒傷、某種有機(jī)成分的增加或減少導(dǎo)致營養(yǎng)性疾病等。不同品種的動物對化學(xué)藥物耐受量不同，在應(yīng)用時應(yīng)引起注意。有些化學(xué)藥物代謝易造成許多組織、器官損傷，有可能影響實驗觀察，應(yīng)在預(yù)實驗中摸索好穩(wěn)定的實驗條件。(2)化學(xué)因素誘發(fā)動物模型：常見的化學(xué)因素如化學(xué)藥致癌、化學(xué)

以膽固醇、蛋黃粉、主油等因素復(fù)制大鼠脂肪肝的模型

以膽固醇、蛋黃粉、主油等因素復(fù)制大鼠脂肪肝的模型

(3)生物因素誘發(fā)動物模型：常見的生物因素如細(xì)菌、病毒、寄生蟲、生物毒素等。在人類疾病中，由生物因素導(dǎo)致發(fā)生的人畜共患病(傳染性或非傳染性)占很大的比例。傳染病、寄生蟲病、微生物學(xué)和免疫學(xué)等研究經(jīng)常使用生物因素復(fù)制動物模型(3)生物因素誘發(fā)動物模型：常見的生物因素如細(xì)菌、病毒、寄(4)復(fù)合因素誘發(fā)動物模型：以上三種誘發(fā)動物模型的因素都是單一的，有些疾病模型應(yīng)用單一因素誘發(fā)難以達(dá)到實驗的需要，必須使用多種復(fù)合因素誘導(dǎo)才能復(fù)制成功，這些動物模型的復(fù)制往往需要時間較長，方法比較繁瑣，但與人類疾病比較相似。(4)復(fù)合因素誘發(fā)動物模型：以上三種誘發(fā)動物模型的因素都是單蛋白酶體抑制劑制作帕金森動物模型：蛋白酶體抑制劑制作帕金森動物模型：實驗性動物模型直觀、簡便，可在短時間內(nèi)復(fù)制出大量的動物模型，但是與自然產(chǎn)生的疾病模型在某些方面還是有所不同，有一定的局限性，在使用時應(yīng)進(jìn)行比較分析。實驗性動物模型直觀、簡便，可在短時間內(nèi)復(fù)制出大量的動物模型，2、自發(fā)性動物模型

spontaneousanimalmodel，指動物未經(jīng)任何人工處置，在自然條件下自然發(fā)生、或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模型。優(yōu)點是完全在自然條件下發(fā)生的疾病，排除了人為的因素，疾病的發(fā)生、發(fā)展與人類相應(yīng)的疾病很相似，其應(yīng)用價值高。問題是這類動物模型大多來源比較困難，種類有限，發(fā)病率低，發(fā)病周期長，飼養(yǎng)條件比較苛刻。2、自發(fā)性動物模型突變性動物模型突變性動物模型3、抗疾病型動物模型Negativeanimalmodel，是指特定的疾病不會再某種動物身上發(fā)生，從而可以用來探討為何這種動物對該疾病有天然的免疫力。哺乳動物均易感染血吸蟲病，居于洞庭湖流域的東方田鼠卻不能復(fù)制血吸蟲病，因而將之用于血吸蟲病的發(fā)病機(jī)理和抗病機(jī)理的研究。3、抗疾病型動物模型生理對照性動物模型是指利用健康動物生物學(xué)特征來提供人類疾病相似表現(xiàn)的疾病模型。例如：沙鼠缺乏完整的基底動脈環(huán)，左右大腦供血相對獨立，用來研究中風(fēng)；鹿的正常紅細(xì)胞是鐮刀形的，用來研究鐮刀形紅細(xì)胞貧血生物學(xué)和生物功能動物模型

生理對照性動物模型是指利用健康動物生物學(xué)特征來提供人類疾病相基因工程動物模型geneticallyengineeredanimalmodel)通過轉(zhuǎn)基因、基因敲除、基因替換、基因克隆等生物工程技術(shù)人為改變了遺傳性狀的動物模型。21世紀(jì)的人類疾病動物模型研究已進(jìn)入高新技術(shù)工程生物醫(yī)學(xué)模型時代突變性動物模型：基因工程動物模型geneticallyengineered21世紀(jì)的主要任務(wù)是全面地探討基因的功能和