动物模型

人类疾病动物模型主要内容•动物模型定义•动物模型复制原则•动物模型的分类•动物模型具体应用定义：是指医学研究中建立的具有人类疾病模拟性表现的动物实验对象和相关材料。使用动物模型是现代医学研究中的一个极为重要的实验方法和手段。人类疾病动物模型按产生原因分类诱发性动物疾病模型：是指通过使用物理、化学、生物等致病手段，人为地造成动物组织、器官或全身形成人类疾病动物模型，即人为地诱发动物产生类似人类疾病模型。人类疾病动物模型分类自发性动物模型：指不加任何人工诱发，在自然条件下动物自然产生的疾病，或者由于基因突变的异常表现通过遗传育种保留下来的动物疾病模型。其中包括近交系的肿瘤疾病模型和突变系的遗传性疾病模型。突变系的遗传性疾病很多，可分为代谢性疾病、分子性疾病、特种蛋白合成异常性疾病等，如裸鼠。近10多年科学界十分重视自发性动物模型的开发，如与人类心脏病相似的加拿大犬；与儿童碳水化合物、氨基酸代谢失调相似的猫；自发性高血压和脑中风大鼠；青光眼兔；自发性糖尿病地鼠；肥胖症小鼠；裸鼠：肺癌、淋巴肉瘤、白血病等等。抗疾病型动物模型：是指特定的疾病不会在某种动物身上发生。因此可借以探讨为何该种动物对该疾病有天然的抵抗力。如哺乳类动物均感染血吸虫病，而洞庭湖流域的东方地鼠却不能复制血吸虫病，故可用于血吸虫感染和抗病机理的研究。疾病基本病理过程动物模型：是指致病因素在一定条件下作用于动物后，所出现的共同性的功能、代谢、形态结构某些改变的动物模型。如发热、炎症、休克、电解质紊乱等。这类动物模型是研究疾病机理和药物筛选理想的方法。按系统范围分类人类疾病动物模型分类各系统疾病动物模型：是指与人类各系统疾病相应的动物模型，如神经（大鼠囊状脑动脉瘤）、心血管（小型猪动脉粥样硬化、SHR大鼠）呼吸（慢性支气管炎和肺炎）、消化（先天性高胆素血症）泌尿、内分泌与代谢（糖尿病：手术、化学物质损伤胰岛细胞、激素诱发和遗传性及自发性模型）等。免疫缺陷动物模型：分类：T淋巴细胞功能缺陷的动物（裸小鼠、裸大鼠）B淋巴细胞功能异常的动物（CBA/N小鼠）其他免疫细胞功能缺陷动物（Beige小鼠）联合免疫缺陷动物（Scid小鼠）特点：裸小鼠的主要特征表现为无毛、裸体和无胸腺。T淋巴细胞功能缺陷,B淋巴细胞功能正常，抵抗力差，易患病毒性肝炎和肺炎，对饲养、繁殖条件要求严格，需要SPF环境。国内常用品系:BALB/C-nu/nuSWISS-nu/nuNC-nu/nu注：接种肿瘤实验一般采用4-8周龄。转基因动物模型：通过实验手段把外源基因稳定地整合至基因组，并能遗传给后代的动物模型。常用动物模型的复制•肿瘤动物模型•神经系统疾病动物模型•呼吸系统疾病动物模型•消化系统疾病动物模型•心血管系统疾病动物模型•泌尿、内分泌系统疾病动物模型一、肿瘤动物模型自发性肿瘤动物模型诱发性肿瘤动物模型移植性肿瘤动物模型(一）自发性肿瘤动物模型：实验动物未经任何有意识的人工处置，在自然情况下发生肿瘤所形成的模型。多来自于近交系动物。A、C3H乳腺癌C58、AKR自发性白血病（二）诱发性肿瘤动物模型：用致癌因素在实验条件下诱发出动物肿瘤所形成的模型。由于诱发因素和条件可人为控制，诱发率远高于自然发病率。致癌因素主要有化学性、物理性及生物性致癌物。诱发方法：原位诱发、异位诱发原位诱发是指将致癌物直接与动物靶组织或靶器官接触而诱发该组织或器官发生肿瘤，接触方法可通过涂抹、灌注、喂养或埋置等。异位诱发是将与致癌物接触后的动物组织或器官埋置于该动物或另一正常动物皮下而产生该组织或器官的肿瘤。给药基本方法和途径有口服、注入、埋藏和涂抹等方式。（1）涂抹法：将致癌物涂抹于动物背侧及耳部皮肤，主要用于诱发皮肤肿瘤（如乳头状瘤、鳞癌等）。常用于此法的致癌物有煤焦油、3，4-苯并芘及20-甲基胆蒽等。（2）经口给药法:本法将化学致癌物溶于饮水或以某种方式混合于动物食物中自然喂养或灌喂动物而使其发生肿瘤。诱导食管癌、胃癌和大肠癌等肿瘤常用此方法。（3）注射法:注射法是将化学致癌物制成溶液或悬浮物，经皮下、肌肉、静脉或体腔等途径入体内而诱发肿瘤。本法亦很常用，其中皮下和静脉注射又最常用。（4）气管灌注法:常用于诱发肺癌。将颗粒性致癌物制成悬乳液直接注入或用导液管注入动物气管内。多使用金黄地鼠和大鼠为实验动物。（5）埋藏法:将致癌物包埋于皮下或其它组织内，或将经致癌物作用过的器官、组织移植于同种或同种系裸鼠皮下进行肿瘤的重复实验。（6）穿线法:适于将多环芳烃类致癌物直接置于某特定部位或器官，如宫颈、食管和腺胃等部位。方法是将定量的致癌物放置于无菌试管内，加热使致癌物蒸挥发，趁热吸附于预制的线结上；将含致癌物的线结置于靶器官或靶组织而诱发肿瘤。（三）移植性肿瘤动物模型使一群动物同时接种同样剂量的瘤细胞，生长速率比较一致。个体差异较小，接种成活率接近100％，能长期保留供试验用。试验条件易于控制等。（四）常见肿瘤的动物模型1.肺癌（1）二乙基亚硝胺（DEN）诱发小鼠肺癌模型：每周皮皮下注射1％DEN水溶液一次。观察时间为100d左右。其发生率约40％。若将DEN总剂量增到1176mg时，半年诱发率可达90％以上。（2）乌拉坦诱发肺多发性肿瘤模型：腹腔注射10％乌拉坦生理盐水液0.1ml～0.3ml，间隔3～5d，共注射2～3个月，共每只动物用量约100mg。观察3个月，诱发率可达100％。（3）气管灌注致癌物诱发肺癌模型：向气管内注入苯并芘、硫酸胺气溶胶或甲基胆蒽等物质。常用的有：①猴气管内灌注3，4-苯并芘氧化铁的混合液，每周一次，共10次，可诱发肺鳞状细胞癌。②大鼠吸入硫酸胺气溶剂可诱发肺腺癌。2．胃癌（1）甲基胆蒽（MC）诱发小鼠胃癌模型：线结法进行。小鼠（体重20g左右）腺胃粘膜面穿挂含MC的线结。埋线后4～8个月可成功地诱发胃癌。MC的浓度为0.05～0.1g20-甲基胆蒽内浸入10～20根线。（2）亚硝酸诱发小鼠胃癌模型：用0.25%/kg体重的亚硝胺，经7～8个月可诱发昆明种小鼠腺胃癌。3．肝癌（1）二乙基亚硝胺(DEN)诱发大白鼠肝癌模型：用0.25%DEN水溶液灌胃（2）4-二甲基氨基偶氮苯（DAB）诱发大鼠肝癌模型：0.06%DAB的饲料喂养，同时控制饲料中维生素B2含量（不超过1.5～2mg/kg）。二、消化系统疾病动物模型1.病毒性肝炎动物模型鸭、猕猴2.肝硬化动物模型D－氨基半乳糖腹腔注射wistar大鼠三、呼吸系统疾病动物模型1.慢性支气管炎动物模型：大鼠、豚鼠和猴吸入刺激性气体（二氧化碳、氯、氨气）猪粘膜下腺体与人类很相似，是复制人慢性支气管炎合适的动物2.哮喘动物模型豚鼠腹腔注射百日咳疫苗，吸入5％卵蛋白溶液3.肺气肿动物模型兔静脉注射木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、败血酶、胰蛋白酶等。四、心血管系统疾病动物模型1.动脉粥样硬化田鼠、地鼠不能用于制备动脉粥样硬化动物模型兔：高胆固醇饲料喂养鸡：胆固醇、猪油小鼠：胆固醇、猪油2.高血压动物模型手术法造成肾动脉狭窄SHR五、内分泌系统疾病动物模型糖尿病动物模型四氧嘧啶是复制糖尿病模型的理想药物大鼠腹腔注射兔静脉注射犬静脉注射