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第九章 人类疾病动物模型

缺点:可比性差,有局限性
应用:广而多
2. 自发性动物模型(Spontaneous animal model)指动物自然发生的疾病或由于基因 突变的异常表现通过定向培育而保留下来的 疾病模型。
优点:与人类疾病较为接近,人为因素小, 可比性强。
缺点:制作费时,专业性强,实验条件复杂, 不容易控制,种类少。
4.气管注入法 将颗粒状致癌物制成悬浮液直接注入动物气管内
5.穿线法 将致癌物置于无菌试管内,加热使致癌物升华,吸附 于预制的线结上,然后将含有致癌物的线结穿入动物的靶器官或 靶组织内。
6.埋藏法 将致癌物包埋于动物皮下或其它组织内,或将经致癌 物作用过的细胞、组织、器官移植于同种或同品系动物皮下。
一、诱发性肿瘤动物模型
优点
●制作方法简便,实验时间短,较易人为控制。 ●形成的癌变率远高于自然发病率,恶性程度相对也高,更易利 用诱发的肿瘤组织建立相应的肿瘤细胞系和移植性肿瘤动物模型。 ●较短的时间内可以大量复制,能基本模拟人体癌变发生的过程, 在肿瘤实验研究中优于自发性肿瘤。
缺点
●与人体肿瘤在发病机制和肿瘤的内在特征方面有所不同,有些 人体肿瘤目前尚难以用人工方法诱发。 ●模型成功率多数达不到100%,肿瘤潜伏期个体差异较大,不易 同时获得病程或瘤块大小较均一的动物;诱发的肿瘤组织浸润和 转移能力较低。 ●研究应用目前受到环境保护的限制。
肿瘤。
三、移植性肿瘤动物模型(Animal Models 四、转基因肿瘤动物模型(Animal Models
Of Transplantation Tumor)是指把动物或 Of Transgenic Tumor)是指通过重组DNA技术
人的肿瘤移植到同系、同种或异种动物体内 将外源肿瘤基因或相关基因导入动物染色体基
四、人类疾 病动物模型 评价原则
动物福利
法律和法规 尊重动物权利
福利及3R原则
医学研究
动物伦理
降低应激伤害 约束行为方法
3R
减少、替代 及优化方法
四、人类疾 病动物模型 评价原则
整体实验条件 控制医原学则研究
经济性与可控性
实验条件易控 建模时间短 实验耗费少
实验结果理想
小鼠>大鼠>豚鼠>兔>犬 >非人灵长类
●部分品系的转基因肿瘤动物繁育能力较低,纯合子不易存活, 使得动物的保种传代工作难以进行。
心血管疾病动物模型
●心肌炎动物模型 病毒感染,实验条件
●心肌梗死动物模型 限制
冠状动脉结扎,手术条件
●高血压动物模型 自发和诱发
●动脉粥样硬化动物模型 高脂饲料
神经系统疾病动物模型
●精神抑郁症动物模型 遗传、家庭、社会因素等, 复制时间长,评价标准 ●老年痴呆症动物模型 遗传、家庭、社会因素等 发病条件,复制时间长,评价标准 ●帕金森病动物模型 6-羟多巴胺,注射点,评价 方法
应用:逐渐增多
3. 抗疾病型动物模型(Negative animal model):指特定的疾病不会在某种动物身上 发生。借助此种模型可探讨动物对某种疾病为 何有天然的抵抗力。
●东方田鼠的血吸虫感染
4. 生物医学动物模型(Biomedical animal Model):指动物生物学特征来提供人类疾病 相似表现的疾病模型。
,并能在受体动物体内继续传代和生长的肿 因组,使之稳定表达并能遗传给后代的一类肿
瘤。
瘤动物模型。
一、诱发性肿瘤动物模型
1.经口给药法 将致癌物溶于饮水或以某种方式混合于动物饲料 中,自然喂养或灌喂动物。
2.注射法 将致癌物溶于可溶性液体或悬浮于适宜的载体内,经 各种途径注入动物不同部位。
3.涂抹法 将致癌物涂抹于动物的背侧和耳部皮肤的方法。

模型手册》,每年增补新内容
Hegreberg等(1982)出版《动物模型一览》,收集 4000余种
日本实验动物学会(1979~1982) 出版《难治疾患模 型的动物实验》一书
齐长庆教授(1918)在原北平中央防疫处开始饲养小鼠; 协和医学院(1919) 就有中国地鼠的糖尿病模型;谢恩 增教授用地鼠做肺炎球菌的坚定
吴宪教授(30年代)引进Wistar大鼠,开始进行营养食品
毒理研究,蛋白质变性学说;李铭新教授(40年代)卵巢
颗粒细胞瘤和黄体瘤动物模型


汤飞凡教授(1944)从印度引进Swiss小鼠,并培育成昆

明种小鼠;蓝春霖教授(1948)从美国引进金黄地鼠

郭瑶教授(1982)出版《人类疾病动物模型》,程鸿教授
医医学学研研究究
人为实验对象 法律和伦理
临床经验积累 时间和空间
研究材料 动态和静态
比较医学研究
基础医学研究
临床医学研究
解剖学、组织学、生理学 病理学、药理学、毒理学
遗传学、肿瘤学、免疫学 病毒学、营养学
外科学、内科学、儿科学 妇产科学、五官科学
遗传条件控制
健康条件控制
营养条件控制
动物模型
生物学特性
实验动物>经济动物 >观赏 动物 >野生动物
易行性与适用性
操作技术简单 实验结果理想 适用范围广泛
五、 人类疾病动物模型分类
(一)按产生原因分类
1. 诱发性动物模型(Induced animal model):指通 过物理、化学、生物等致病因素人工诱发动物产生某 些类似人类疾病的模型。
优点:制作方法简单,时间短,实验条件单纯,容易 控制
代谢性疾病动物模型
●糖尿病动物模型
自发和诱发
●高黏血症动物模型 高脂饲料,化学药物(环磷酰 胺,高分子右旋糖苷等),与人类差异
●高尿酸血症动物模型 嘌呤代谢产物,与人类差异 (肾脏病理特征),(啮齿类、禽类、鹌鹑)模型
生物因素
细菌 病毒 寄生虫
手术因素
外科手术 器官移植
复合因素
几种因素 合并诱发
六、疾病动物模型的致病因素
自发性疾病
疾病散发 数量不够
自发因素
基因突变
难以认识 个体突变 定向培育 性状验证
第二节 肿瘤动物模型
肿瘤动物模型是肿瘤学研究领域常用的实(验平台,也是肿瘤临床和基础研究工 作中不可替代的重要工具。
缺点
●大多数自发性肿瘤的发生情况参差不齐,很难在短时间内获得 大量病程相似的肿瘤材料。 ●肿瘤生长速度较慢,实验周期相对较长,实验耗费较多。 ●自发性肿瘤动物模型很少用于肿瘤药效学研究。
三、移植性肿瘤动物模型
优点
●移植性肿瘤可供选择的细胞系或细胞株较多,这些细胞的生物 学特性比较明确,背景资料也比较清楚。
二、自发性肿瘤动物模型
优点
●自发性肿瘤的发生条件接近于自然,基本再现了肿瘤发生、发 展的全过程。 ●可以了解和掌握遗传因素在肿瘤发生上的作用,也有可能发现 人类以前未知的致癌因素。 ●动物自发性肿瘤在组织发生、病理形态学特征、临床症状和转 归方面,都与人类肿瘤相似。 ●实验结果更有利于外推于人,也是移植性肿瘤研究的主要组织 材料来源。
● 避免人体实验的风险 ● 便于材料的获取与比较 ● 简化实验操作和样品收集 ● 提供发病率较低的疾病材料 ● 有助于更全面地认识疾病本质
四、人类疾 病动物模型 评价原则
相似性
与人类疾病相 似程度高而全
比较医学原则
医学研究
重复性
复制条件与实 验结果
经典型模型 非经典型模型
可靠性
标准化动物 生物学特性
环境条件控制
二、疾病动物模型发展史
古代
中世纪
近代
现代
公元前古印度 尧舜时期
亚里斯多德解 剖学和胚胎学 埃拉吉斯塔特, 活体动物实验, 气管肺的功能
古罗马
韦塞留斯(猪、 犬)解剖实验
哈维(蛙、犬) 血液循环
列文虎克(鱼、 蛙、鸟)红细
胞形态观察
捷纳尔(牛痘 疫苗)
科赫(牛、羊)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ细菌与疾病
巴斯德 (狂犬 病疫苗)
1988)主译出版《人类疾病动物模型》,徐兆光教授
(1988)出版《比较医学进展》,施新猷教授(2003)出
版《比较医学》等系列书籍
卫生部(1983) 国内共有动物模型241个,瘤细胞株64个, 包括糖尿病中国地鼠、侏儒症小鼠、角膜白班小鼠、听源 性癫痫大鼠等
国内出版的部分动物模型专著
三、使用人类疾病动物模型的意义
巴甫洛夫(犬) 条件反射
里歇(豚鼠) 过敏反应
恩德斯(猴) 小儿麻痹疫苗 人类试管婴儿
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二、疾病动物模型发展史
●2001年,勒兰德·哈 特韦尔等,发现细胞周
期中的关键调节因 子。(酵母和海胆) ●2002年,悉尼·布伦 纳(英国)等,发现器 官发育和细胞程序化凋
亡的遗传调控机理 (线虫)
●2005年,巴里·马歇 尔等,发现了幽门螺旋 杆菌以及该细菌对消化 性溃疡病的致病机理。
3.中医证候动物模型
指利用祖国传统医学的独特理论体系“辨证论治”, 在实验动物身上复制临床不同的证候,以不同的证 型表现出来具有中国特色的动物模型。
●按中医证分类
如阳虚、阴虚、气虚、脾虚、肾虚、血虚、血瘀、 寒证、热证等动物模型
●按中药理论分类
如清热药、泻下药、理气药、祛风湿药、活血化瘀 药等动物模型
●长爪沙鼠缺乏基底动脉环→研究中风模型
(二)按系统范围分类
1.疾病基本病理过程动物模型: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、代谢和形态结构某些改变的动物模型。
共同表现:主要是发热、炎症、休克、呕吐、 腹泻、电解质紊乱等基本病理变化
2.各系统疾病的动物模型:指与人类各系统疾 病相应的动物模型,如神经、心血管、呼吸、 消化、泌尿等系统疾病相应的动物模型。
(幼猪)
●2006年,安德鲁·法 尔等,发现了RNA干扰
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