人类疾病的动物模型 概述,人类疾病动物模型（Animal models of human diseases） 是指为生物医学研究而建立的具有人类疾病模拟表现的动物疾病材料。,动物模型是现代医学认识生命科学客观规律的实验方法和手段。 通过动物模型的研究，进而有意识地改变那些自然条件下不可能或不容易排除的因素。 准确地观察模型的实验结果，进而将研究结果推及于人类疾病。,历史沿革,无论是现代医学，传统医学还是蒙医，藏医等发展之路都凝集着动物模型的功绩。 古代医学发达的中国、印度、埃及、古希腊、古罗马等都曾有使用动物模型的记载。,古埃及为保存尸体制作木乃伊时首先使用猫、蛇和昆虫等制成动物木乃伊。 公元前310250年，埃拉吉斯塔特（Erasistatus）通过猪的实验确定了气管是呼吸通道，肺是呼吸空气的器官。 哈维（William Harvey）通过对狗、蛙、蛇、鱼等动物模型的研究发现了血液循环，证实了机体血液循环的现象。 巴甫洛夫通过大量动物模型的复制，对心脏生理、消化生理、高级神经活动之方面作出了重大贡献。,意 义,避免人体实验造成的危害（人类的替代者）。 临床上平时不易见到的疾病，可用动物随时复制出来。 可以克服人类某些疾病潜伏期长、病程长和发病率低的缺点。 可以严格控制实验条件、增强实验材料的可比性。 可以简化实验操作和样品收集。 有助于更全面地认识疾病本身。,原 则,1相似性。 2重复性。 3可靠性。 4适用性和可控性。 5易行性和经济性。,分类,一、按产生原因分类 二、按系统范围分类 三、按模型种类分类 四、中医药体系分类,（一） 按产生原因分类 1诱发性动物模型（实验性动物模型） 、物理因素诱发动物模型 、化学因素诱发动物模型 、生物因素诱发动物模型 、复合因素诱发动物模型,2自发性动物模型 3抗疾病型动物模型 4生物医学动物模型,（二）、按系统范围分类 1疾病的基本病理过程动物模型 2各系统疾病动物模型,（三）、按模型种类分类 整体动物（常用） 离体器官和组织 细胞株等,（四）、按中医药体系分类 阴虚动物模型 阳虚动物模型 气虚动物模型 血虚动物模型 脾虚动物模型 肾虚动物模型 厥脱证动物模型,注意事项,（一）、注意模型要尽可能再现所要求的人类疾病 （二）、注意所选用动物的实用价值 （三）、注意环境因素对动物模型的影响 （四）、不能盲目地使用近交系动物，不然会导致不能控制的因素影响实验 （五）、动物进化的高级程度不意味着其器官和功能接近于人。 （六）、正确评估动物疾病模型,影响动物模型的因素,（一）、致模因素对动物模型复制的影响 （二）、动物因素对动物模型复制的影响 （三）、实验技术因素对动物模型复制的影响 （四）、环境因素和营养因素对动物模型复制的影响,动物因素对动物模型复制的影响,1动物种类的影响 2动物品系的影响 3年龄和体重的影响 4性别因素的影响 5生理状态和健康因素的影响,实验技术对复制动物模型的影响,1实验季节 2昼夜不同时间的影响 3麻醉深度的影响 4手术技巧的影响 5实验给药的影响 6对照组对造模的影响,环境因素和营养因素对 复制动物模型的影响,光照 饲料 噪音 饮水 温度 营养水平 湿度 氨浓度 气流速度,其他的动物模型,1基因突变动物: a. 自发突变 b. 诱发突变 2转基因动物模型 3基因敲除动物模型,常用动物模型的复制方法,一、肿瘤动物模型 二、消化系统疾病动物模型 三、呼吸系统疾病动物模型 四、心血管系统疾病动物模型 五、泌尿系统疾病动物模型 六、神经系统疾病动物模型 七、造血系统疾病动物模型,八、 内分泌及代谢性疾病模型 九、 骨骼系统疾病动物模型 十、 皮肤疾病动物模型 十一、五官科常见动物模型 十二、妇产科疾病动物模型 十三、儿科疾病动物模型 十四、传染性疾病动物模型 十五、寄生虫病动物模型 十六、普通外科手术动物模型 十七、创伤动物模型 十八、中医症候动物模型,肿瘤动物模型,一、诱发性肿瘤动物模型 a. 化学法 b. 生物法 c. 物理法 二、动物自发性肿瘤及移植肿瘤,涂抹法 径口给药法 注射法 气管灌注法 穿线法 埋藏法,诱发性肝癌动物模型,有多种方法可诱发肝癌，介绍其中的一种 药品：黄曲霉素 动物：大鼠 途径：饲料中拌喂 浓度：0.0110.015PPM 时间：6个月 诱发率：80%,自发性肿瘤及移植瘤株 自发性肿瘤在小鼠中较多 主要部位：乳腺、肺、肝、造血 组织等，以乳腺最多,移植瘤株,动 物：大、小鼠均可 材 料：肝肿瘤组织碎块 移 植 方 法：开腹手术植入肝脏 体外B超引导注射入肝 成 功 率：接近100 % 时 间：1周以上可见,消化系统疾病动物模型,化学损伤性肝纤维化动物模型 动物：wistar大鼠 130g左右 药物：硫代乙酰胺腹腔内注射 方法：第一次20mg/100g体重 第二次起：12mg/100g体重 每周两次 时间：8周,四氯化碳肝硬化动物模型,动物：wistar大鼠 180200g 药物：四氯化碳 40%50%（CCl4）油溶液0.3ml/100g 方法：每周两次，皮下注射。第二周，隔日以20%30%酒精1ml灌胃，饲料为纯的玉米面0.5%胆固醇 时间：10周 成活率：60%80%,呼吸系统疾病动物模型 肺气肿动物模型,一、雾化吸入法 动物：家兔1.82.0kg或大鼠180200g 药物：50%猪胰弹性蛋白酶或50%木瓜蛋白酶 给药：经超声雾化器雾化后经管道送入雾化箱（自制）,每周一次，共三次。末次吸入后1个月即可 时间：共计7周,肺水肿动物模型,二、生理盐水注射法 动物：家兔或狗 药物：生理盐水 给药：静脉快速输入大量生理盐水，按40ml/kg体重/分钟 时间：达到动物血量11.5倍时即可发生肺水肿,心血管系统疾病动物模型 动脉粥样硬化动物模型,大鼠诱发模型（其中之一） 动物：大鼠 180200g 药物：胆固醇、猪油、甲基硫氧嘧啶 方法：1%4%胆固醇 10%猪油 0.2%甲基硫氧嘧啶 86%89%基础饲料 时间：连续饲喂710天,血管内膜损伤动物模型,动物：250300g大鼠 方法一：手术分离血管（动脉或静脉），欲致内膜损伤段两头阻断，抽空积血后，用氮气吹该段血管。 方法二：手术分离动脉血管，根据血管直径，选择相应规格的介入用球导管，排空气囊，插入血管内，充气后抽出；根据要求损伤的程度不同，可以一次或多次反复。,心脏缺血和心肌梗塞动物模型,冠状动脉阻断法 开胸结扎冠状动脉法 动物：1025kg犬 手术：开胸结扎左前降支第三分支根部或采用前降支根部和根部下约5mm处双重结扎 动物：23kg家兔 手术：开胸结扎前降支或分别结扎左室支,沁尿系统疾病动物模型 慢性肾功能衰竭动物模型,部分肾切除动物模型 动物：大鼠 第一步：部分肾切除左肾皮质的1/23/4 第二步：左肾手术后12周切除右肾 两次合计切除全部肾脏的3/47/8,药物法（嘌呤霉素）,动物：大鼠 药物：嘌呤霉素 给药：皮下注射 1.5mg/100g体重，每天一次，连续10天,神经系统疾病动物模型,局灶性脑缺血模型 动物：大鼠 手术：开颅手术：电凝法、烧烙法、结扎 大脑中动脉法 颈外动脉机械阻断法(栓塞法) 此法可以做到缺血再灌注的要求,造血系统疾病动物模型,再生障碍性贫血动物模型（诱发动物再障模型） 动物：家兔 药物：苯 给药：0.51.0ml/kg/日，每周三次，皮下注射 时间：连续1020周，导致造血干细胞受损而引起再障,内分泌及代谢性疾病动物模型 糖尿病动物模型 四氧嘧啶致糖尿病大鼠模型 动物：大鼠 药物：四氧嘧啶 方法：四氧嘧啶用注射用水或生理盐水配制成1%3%溶液（新鲜配制） 大鼠空腹12h按四氧嘧啶3040mg/kg体重尾静脉1次注射，稳定两周后可作为成功模型 120mg /kg体重腹腔连注两头，100%成模,骨骼系统疾病动物模型 长骨干骨折动物模型 动物：狗、山羊、兔等 方法：暴露股骨后，用线锯、骨凿均可造成骨 折模型，骨缺损模型制作方法与骨折制法相似。,卵巢切除诱导大鼠骨质疏松模型,动物：wistar大鼠，体重300g 方法：手术切除双侧卵巢 时间：1个月以上，可以借助X光判定骨质疏 松模型的成功与否。,皮肤病动物模型 痤疮动物模型 动物：35004000g 白色家兔 药物：煤焦油 方法：煤焦油原液隔日涂于家兔耳廓内侧，连续10次，再饲养10天 时间：共30天,五官科常见疾病动物模型 半乳糖性白内障动物模型 动物： wistar大鼠， 3-4周龄 药物：D半乳糖 氧化钾 方法：50%D半乳糖生理盐水5mg当量氯化钾，大鼠腹腔注射7.5mg/kg/日、共两周,妇产科疾病动物模型 胎儿宫内生长迟缓动物模型（部分结扎子宫动脉法） 动物：兔 方法：妊娠7天的兔，手术暴露双侧子宫角，将3/0钢丝线平行放置一侧子宫动脉中，用3/0丝线结扎该动脉及钢丝，然后抽出钢丝。 时间：孕后21天杀死动物取出胎儿，经称量即可判定，亦可在此期间进行相关实验。,儿科疾病动物模型 纤维素D缺乏性佝偻病动物模型 动物：喂以缺维生素D的饲料配方，钙、磷的含量根据实验设计来确定，饲养于避光环境 时间：成模于一个月左右（其严重程度可随着时间的延长而加重）,传染性疾病动物模型 病毒性肝炎动物模型（甲、乙、丙型） 动物：狨猴、黑猩猩等 致病途径：口服、静脉注射目的型病毒培养液 时间：三五即可（取决于病毒毒力，暨动物的体质等）,寄生虫病动物模型 疟原虫动物模型（人疟动物模型）,动物：夜猴、松鼠猴、狨等。 致模方法：将一定量红内期原虫经静脉注入 时间：一周以上。,普通外科手术动物模型 犬短肠综合症模型 动物：犬 手术：可根据造模目的不同，选择切除和保留的肠段及其长度。 一般小肠长度应少于100cm,创伤动物模型 包括有以下几种 1. 烧伤动物模型 体表性损伤 吸入性损伤 2. 复合伤动物模型 放射性损伤 光辐射致伤 复合伤（放烧、烧冲）,冲击伤动物模型,闭口致伤 开放致伤 局部冲击致伤 单纯液压或负压伤等多种,中医症候群动物模型 血瘀动物模型 动物：兔 药品：10%高分子右旋糖酐 方法：10%高分子右旋糖酐、5ml/kg体重，每日两次，连续2天,免疫缺陷动物模型及其应用,1.T淋巴细胞缺陷动物模型 2.B淋巴细胞缺陷动物模型 3.严重联合免疫缺陷小鼠（SCID小鼠）,T淋巴细胞缺陷动物模型,胸腺缺陷，免疫功能丧失 表现为体表无毛（习惯上叫“裸鼠”） 1966年在苏格兰被发现（系自发突变） 发育迟缓，抵抗力差 应在SPF环境下饲养,B淋巴细胞缺陷动物模型,对胸腺依赖抗原缺乏抗体反应 血清中IgG3、IgM低下 该模型是研究B淋巴细胞的发生、功能与 异质性最理想的动物模型,严重联合免疫缺陷小鼠（SCID小鼠）,1983年由美国费城Fox Chase 癌症研究中心发现 血清中缺乏免疫球蛋白 病理学表现为淋巴组织重度淋巴细胞减少 SCID为隐性突变基因，位于16号染色体,用于免疫细胞分化和功能的研究 用于HIV的致病性研究，如获得性免疫缺陷综合症(AIDS) 用于研究人类免疫系统的发育过程，制备单克隆抗体 组织器官研究、肿瘤学研究,转基因动物,是继基因工程发展起来的新兴生物技术 是胚胎工程和基因工程结合的产物 是研究外源基因在整体动物中表达调控规律的技术,概念,转基因动物（Transgenic animals):通过实验手段将新的遗传物质导入到动物胚胎细胞中，并能稳定遗传，由此获得的动物称为转基因动物。,原理,将改建后的目的基因（基因组片段）用 显微注射法注入实验动物的受精卵 将该受精卵再植入受体动物的输卵管(或子宫)中 发育成携带外源基因的转基因动物.,基本方法,显微注射法 反转录病毒载体介导法 胚胎干细胞