第六讲第六讲 人类疾病的动物模型人类疾病的动物模型第一节动物模型的概念（animalmodelofhumandisease)一、人类疾病动物模型：是生物医学科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材料。二、动物模型的意义1、避免人体实验造成的危害2、可复制临床上平时不易见到的疾病3、可复制发病率低、潜伏期和病程长的疾病4、严格控制试验条件，增加实验的可比性5、样品易得，实验操作简化6、有助于全面认识疾病本质第二节第二节 动物模型分类动物模型分类一动物模型分类一）按产生原因分类1、自发性动物模型（SpontaneousAnimalModel）如肥胖小鼠、高血压大鼠、突变裸鼠等2、诱发性或实验性动物模型（ExperimentalAnimalModel）通过化学、放射线等3、阴性动物模型不能复制某些疾病的动物品种或品系，即一定的刺激或处理对一些实验动物产生效应但对另外的实验动物无反应4、孤立动物模型某种疾病最初在一些动物身上发现并被研究，但在人体内无法证实，如哺乳动物上皮乳头瘤，疯牛病二）按系统范围分类如心血管、消化等系统疾病模型严重联合免疫缺陷小鼠（severe-combinedimmuodeficientmiceSCID）外观正常与正常小鼠无异，生长发育正常l胸腺、脾、淋巴结重量不及正常的30%,组织学上表现为T、B淋巴细胞缺失lT、B细胞功能阴性，对外来抗原无细胞免疫和抗体反应，但其巨噬细胞、红细胞、自然杀伤细胞等功能正常。第三节第三节 动物模型的选择和设计动物模型的选择和设计一）原则1相似性 结扎兔的阑尾血管，可以使阑尾坏死、穿孔并导致腹膜炎，但这与人类急性梗阻性阑尾炎合并穿孔和腹膜炎不一样。结扎兔阑尾基部而保留原来的血液供应。2重复性品种、品系、年龄、性别、体重、健康3可靠性铅中毒使沙鼠出现相应的肾病变4适用性、可控性5易行性和经济性二）注意事项二）注意事项1、要尽可能再现所要求的人类疾病2、注意实用价值（易于管理饲养3、注意环境的影响（出血、麻醉、噪声）4、不盲目用近交系5、灵长类不一定接近人6、正确评估模型价值7、中医中动物不能脉诊。第四节、动物模型的建立第四节、动物模型的建立一、诱发性肿瘤模型一）概念二）诱发肿瘤动物实验方法l经口给药法l涂抹法l注射法l气管灌注法l穿线法l埋藏法三）诱发肿瘤的要求1方法简单易行重复性高2肿瘤诱发率高3所诱发的肿瘤与人类肿瘤有相似性4选择对致癌剂敏感的种系5致癌剂量要适当6辅以诱癌动物的饲养条件四）诱发肿瘤的要求和注意事项1设置阴性和阳性对照2有的实验要辅以促癌剂才能成功3动物实验结果注意种属的区别4注意对人和环境的保护5注意将肿瘤发生的内外因结合起来l1、肺水肿模型P184l0.1%肾上腺素按照5ml/g静脉注射l0.8%一氧化氮给大鼠吸入l2、诱发性肝癌（LiverCarcinoma）l1）二乙基亚硝胺诱发肝癌0.25%DEN灌胃，10mg/kg,每周一次，其余5天0.025%DEN饮水，l4个月可成功l3、诱发性鼻咽癌l1二甲基胆蒽插管法半年后动物死亡l2二乙基亚硝胺滴鼻法半年后死亡l4、诱发性皮肤癌l方法：甲基胆蒽蓖麻油涂抹皮肤，每周3次，150200天后出现乳头状瘤（三）移植性肿瘤动物模型1）实体瘤的移植l人肝癌胰腺癌原位移植人肝癌胰腺癌原位移植方法方法：1820g的裸鼠，新鲜癌组织切成2mm3小块，暴露肝脏或胰腺，植入，缝合，长到2cm3时（35周后）取出。l人肺癌人肺癌（LungCarcinoma）裸鼠原位移裸鼠原位移植植：暴露气管，用8号针头于气管环之间刺小孔，用6号针头向右支气管注射4105PG（肺巨细胞癌），45周后死亡。l2）腹水瘤移植l2.53.0107mL，每只鼠接种0.2mL。作腹腔注射（接种成腹水瘤）或皮下注射（接种成实体瘤） 消化系统动物模型消化系统动物模型l一）幽门螺杆菌感染动物模型经口感染无特异病原CD1小鼠48周内，为胃腺体消失，上皮细胞脱落，溃疡形成及粘膜固有层炎性细胞浸润。二）胃溃疡动物模型1、造模机制1)常用方法：应激法：以各种伤害性刺激引起溃疡2）药物法投予组胺、胃泌素等3）烧灼法用电极烧灼胃壁三）呼吸系统疾病动物模型三）呼吸系统疾病动物模型 l（一）慢性支气管炎动物模型（animalmodelofchronicbronchitis)l二氧化硫法：小鼠1%so2每天20s，20dl烟雾法：大鼠，锯目、烟叶、干辣椒、硫磺混合点燃，每天1h，44dl二）肺炎1、大肠杆菌肺炎家兔：菌液3.0107mL，通过支气管注射，回抽见气泡后注射入气管。l2、白念珠菌肺炎Wistar大鼠：气管内注射菌液，对照组同时用生理盐水气管内注入。l3、支原体肺炎金黄地鼠：鼻腔滴入 四、心血管系统疾病动物模型四、心血管系统疾病动物模型l一、高血压模型l一）常用动物犬、大鼠l二）自发性高血压大鼠用WISTAR大鼠繁殖近亲交配得到l三）实验性高血压模型l1实验性肾动脉狭窄性高血压l二肾一夹(twokidneyoneclip)肾性高血压：用套环缩小肾动脉，同时给予青霉素钠注射液1O万U只，四周可成。l2肾外包扎性高血压乳胶膜绕肾门交叉包扎，并切除右肾l3神经源性及应急性高血压：l噪音加电刺激大鼠：每天二次，20d，足底电击l二高血脂和动物粥样硬化模型l一）高脂饲料诱发高血脂及粥样硬化模型l方法：l小型猪：1%2%高脂食物饲喂6个月,l小鼠：雄性小鼠饲以1%胆固醇及10%猪油的高脂食物l二）非喂养法诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型l1、免疫诱发模型大鼠主动脉匀浆给兔注射，可引起血胆固醇升高l2、儿茶酚胺诱发模型给兔静注去甲肾上腺素1mg/24hl3、半光氨酸诱发模型给兔皮下注射半胱氨酸硫代内酯每天2025mg/kgl二、肝胆疾病动物模型l一）四氯化碳诱发急性中毒性肝炎l1、造模机制进入肝细胞后，溶解线粒体膜的脂质，造成酶的破坏，使肝细胞坏死。l2、造模方法l1）小鼠40%CCL4橄榄油口服0.4mll2)大鼠CCL40.05ml/100g皮下注射l3）兔CL41.2ml/kg一次性口服l二)肝纤维化动物模型l1、造模机制引起肝组织长期损伤，导致肝纤维化l2、造模方法l1）免疫法雄性Wistar大鼠，取猪血清腹腔注射，每周2次共8次l2）四氯化碳法Wistar大鼠，皮下注射40%50%油溶液，每周2次，从第2周起，隔日经20%30%酒精1ml灌胃l3、模型特点l1）免疫法肝纤维化86%左右，对动物生长发育无影响，是较理想的模型l2）四氯化碳模型大鼠成活率60%80%l三）胆石症动物模型三）胆石症动物模型l1 病因病因:l与生活习惯有关l胆囊的慢性炎症l盲目节食减肥l胆固醇的代谢失调。l感染肠道寄生虫者l2、造模机制l感染、胆汁淤滞、胆固醇代谢障碍、自主神经调节障碍l4、造模方法l1）感染法胆囊注入蛔虫卵l2）食饵法雌性豚鼠，饲喂高胆固醇食物如：酪蛋白1%，蔗糖1.5%,猪油1%，纤维素1%，胆酸0.02%,胆固醇0.05%l3）狭窄成石法包括胆囊、胆总管结扎法l4）切除迷走神经法l5）异物植入法l五胰腺炎动物模型l一病因:胆汁返流l胰液分泌亢进,使胰管内压升高-暴饮暴食，酒精l二方法:l一）结扎胰管l二）牛胆酸钠致急性出血性胰腺炎l大鼠注射牛胆酸钠导致胰腺细胞坏死出血l治疗:l解痉止痛.胰酶抑制剂,针取阳陵泉、足三里,胰腺切除第六节第六节 内分泌、营养代谢性疾病动物内分泌、营养代谢性疾病动物模型模型l一、甲状腺疾病动物模型l1、模型机制l饲喂甲状腺肿病区粮食、抗甲状腺药物、手术摘除、口服甲状腺素等l2、造模方法l1）缺碘及功能减退法饲喂缺碘食物l2）实验性甲状腺肿法腹腔注射PTUl3)淋巴细胞性甲状腺炎法选用Beagle犬4）实验性甲亢法腹腔注射T4l3、模型特点l二、糖尿病动物模型二、糖尿病动物模型l1、造模机制注射高血糖因子、引起胰岛细胞损伤的药物、手术切除胰腺、自发性糖尿病鼠l2、造模方法l1）自发性糖尿病鼠l2）四氧嘧啶法1的生理盐水配制，40mg/kg静注,注射后2h高血糖，6h低血糖，18h高血糖，稳定2周后作为成功模型,但对肝肾有损伤。l3）链脲佐菌素法SD大鼠，禁食12h，PH4.5，1的生理盐水配制，STZ50mgkg尾静脉内注射造模，3d后测血糖，大于167mmolL为模型l3治疗:l磺脲类降糖药-刺激胰岛细胞释放胰岛素l双胍类降糖药-促进外周组织对血糖的利用l三、肥胖动物模型l一）营养性肥胖动物模型l造模方法l1）基础或者营养饲料 第七节第七节 外科学动物模型外科学动物模型l小肠缺血再灌注小肠缺血再灌注l方法：麻醉，展开肠系膜，结扎动静脉，并设置对照组。于不同时相去除结扎线，恢复血循环。如去除结扎线后血循环未恢复者要剔除。l肾缺血再灌注肾缺血再灌注方法：结扎肾动脉，不同时间解除结扎，并注射胰岛素观察不同浓度的胰岛素的作用。需要设置对照组，并同时选用多只大鼠或家兔。l癫痫模型癫痫模型l方法：注射马桑内酯：雄性以3mgkg，雌性以2.5mgkg为宜。l脑缺血再灌注模型脑缺血再灌注模型l方法：暴露并用鱼线阻塞颈总动脉，一定时间后抽去线，恢复血循环。l治疗：可采用注射干细胞法。第八节第八节 五官、皮肤科五官、皮肤科l一耳鼻喉科l1氨基甙类抗生素中毒性耳聋抗生素破坏毛细胞，改变内耳微循环等，大鼠肌注庆大霉素80250mg/kg,持续14周。2鼻超敏反应10的2、4二异氰酸甲苯酯（TDI)橄榄油10ml滴入两个鼻孔，连续7日后改为隔日滴，出现喷嚏，鼻痒，大量酸性和肥大细胞出现于鼻粘膜上，组胺含量增多。l二系统性红斑狼疮方法：1、淋巴细胞分离取出亲代鼠脾、淋巴结细胞，按2：1混合制成细胞悬液。2、淋巴细胞静脉注射1x107个，0天和7天各注射一次，同时注射50IU肝素第四周就出现SLE病变。症状：大量抗组蛋白、抗dsDNA抗体等。l治疗：糖皮质激素，IL-2等l阳虚动物模型阳虚动物模型轻化可的松小鼠每日肌注0.41.25g/kg，连续10天后出现反应迟钝，竖毛等症状。用于补阳药物筛选，阳虚本质研究。 阴虚动物模型阴虚动物模型每天甲状腺素3mg和利血平20mg予小鼠灌胃3周即可，造成甲亢症状，口渴，烦躁，体重减轻，用于补阴药物筛选和阴虚的研究。第九节第九节 中医证候动物模型中医证候动物模型p216l血虚动物模型血虚动物模型2的乙酰苯肼，1ml/100g体重皮下注射。造成口唇粘膜发白，四肢无力，毛发失泽。l血瘀动物模型血瘀动物模型10%高分子右旋糖酐，5ml/kg兔耳静脉注射，2次/日，连续2天，出现血浆粘度增加，血流变慢。用于活血化瘀药物筛选。l气虚：家兔耳静脉每日放血10ml，动物精神萎靡，舌质苍白，胖嫩第一节第一节 转基因动物转基因动物一、概述l转基因动物（transgenicanimal):用人工方法将外源DNA导入或整合到动物基因组内，并能稳定传代的动物。l过程分为：上游-基因改造和载体构建 中游-基因转移和胚胎移植 下游-基因整合和表达的检测