动物模型和免疫缺陷动物.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第六章,人类疾病动物模型,免疫缺点动物,动物模型和免疫缺陷动物,第1页,第一节,人类疾病动物模型,定义和意义,动物模型和免疫缺陷动物,第2页,一、定 义,人类疾病动物模型是指在医学研究中，在动物身上建立，或形成类似人类疾病动物。经过动物模型直接，或间接反应疾病发生和发展过程，在了解疾病基础上开创和改进、优化疾病治疗。,动物模型和免疫缺陷动物,第3页,二、使用人类疾病动物模型意义,应用动物模型意义主要表现在以下几个方面：,(1),防止人体试验造成危害,动物能够作为人类替难者，可在人为设计特定试验条件下重复试验研究。使用动物模型除了能克服在人类研究中经常碰到伦理和社会道德限制外，还能采取一些不能应用于人类研究方法和路径，甚至为了试验目标需要还能够损伤动物组织、器官以至处死。,(2),应用动物模型可研究平时不易见到疾病,平时临床极难见到放射病、毒气中毒、烈性传染病、战伤等疾病，依据试验要求能复制该疾病动物模型，供研究使用,。,动物模型和免疫缺陷动物,第4页,(3),可提供发病率低，潜伏期和病程长疾病动物模型,有些疾病如免疫性、代谢性、内分泌和血液等疾病在临床上发病率低，人们可选取动物种群中发病率高类似于人疾病作为动物模型，也可经过不一样方法复制这些疾病动物模型从事研究工作。还有些疾病如,肿瘤、慢性气管炎、动脉粥样硬化、遗传病、肺心病、类风湿,等疾病发生发展速度迟缓，潜伏期长，病程也长，短几年，长十几年甚至几十年，有疾病要隔代或者几代才能显性发病。大多动物因为生命周期比较短，在短时间内进行一代或几代观察就显得十分轻易应用动物模型来研究就克服了以上不足。,动物模型和免疫缺陷动物,第5页,(4),克服复杂原因，增加方法学上可比性,临床上许多疾病是十分复杂：病人并非患有一个疾病，有几个疾病同时并存，即使某单一疾病，因为病人年纪、性别、体质、遗传以及社会原因对其疾病发生发展都会有影响，产生不一样效果。而用动物复制疾病模型，就能够选择相同品种、品系、性别、年纪、体重、健康状态以及在相同环境原因内进行观察研究，这么对该疾病及其发展过程研究就能够排除其它影响原因，使得到结果愈加准确，也可单一变换某一原因，使试验研究结果愈加深入，增加了原因可比性。,动物模型和免疫缺陷动物,第6页,(5),样品搜集方便，试验结果易分析,动物模型作为研究人类疾病“代替品”，便于试验操作人员按时采集所需各种样品，及时或分批处死动物搜集样本，方便更加好地了解疾病过程，完成试验目标，这点在临床是不易办到。,(6),有利于更全方面地认识疾病本质,有些病原体不但引发人类发生疾病，也可引发动物感染，其临床表现各有特点，经过对人畜共患病比较，可观察到同一病原体在不一样机体引发损害，更有利于全方面地认识疾病本质。,总而言之，动物模型在医学科学研究中做出了巨大贡献。,动物模型和免疫缺陷动物,第7页,三、动物疾病模型含有特点,应再现所要研究人类疾病，动物疾病表现应与人类疾病相类似；,动物能重复产生该疾病，最好能在2种动物体复制该病；,试验动物合格，动物背景资料完整，生命周期要满足试验需要；,动物要价廉、起源充分、便于运输；,尽可能选取体型小动物。,动物模型和免疫缺陷动物,第8页,四、影响动物模型质量原因,1,致模原因,对动物模型复制影响,选择好致模原因是复制动物模型第一步。应明确研究目标，清楚对应人类疾病发生、临床症状和发病机制，熟悉致病原因对动物所产生临床症状和发病情况，致病原因剂量。,动物模型和免疫缺陷动物,第9页,2,动物原因,对动物模型复制影响,复制动物模型动物种类繁多，如试验动物、家养动物和野生动物。野生动物属自然生态类型，其微生物感染复杂，遗传背景不清楚，起源困难，极难喂养，所以不便使用；家养动物喂养方便，起源轻易，但微生物控制不严，遗传背景不清楚也不提倡使用；应尽可能使用标准化试验动物。,另外，动物种类、品系、年纪和体重、性别、生理状态和健康原因等均对动物模型质量有不一样程度影响。,动物模型和免疫缺陷动物,第10页,3,试验技术,原因对动物模型复制影响,(1)试验季节,动物体对外界反应情况，一样受春、夏、秋、冬不一样季节影响，不一样试验季节，动物机体反应性在一些方面有一定改变，这种影响在进行跨季节动物模型试验时应引发重视。,(2)昼夜不一样时间影响,试验动物体温、血糖、基础代谢率、内分泌激素分泌等伴随昼夜不一样发生节律性改变。在复制动物模型进行试验研究时，应注意试验中某种处理时间次序对结果影响。,动物模型和免疫缺陷动物,第11页,(3)麻醉深度影响,在复制动物模型时往往需要将动物麻醉后才能进行各种手术，实施一些致模原因。不一样麻醉药品和不一样麻醉剂量有不一样药理作用和不良反应，如麻醉过深动物处于深度抑制状态，甚至濒死状态，动物各种反应受到抑制，结果可靠性受影响；麻醉过浅，在动物身上进行手术或实施一些致模原因，将造成动物强烈疼痛刺激，引发动物全身尤其是呼吸、循环、消化等功效发生改变，一样会影响造模准确性。,动物模型和免疫缺陷动物,第12页,(4)手术技巧影响,在试验手术造模时，首先要选择好最正确手术路线，以免过大、过繁手术给机体带来影响。手术技术熟练是否也是影响原因，技术熟练能够降低对动物刺激、创伤和出血，将提升造模成功率。,(5)试验给药影响,在造模过程中给药是常规工作，但对造模也是影响原因，如给药路径、剂量、熟练程度等影响。,(6)对照组对造模影响,在复制动物模型时经常因忽略或错误应用对照问题，而造成动物模型失败或误导错误结论，应依据不一样要求设置好对照组。,动物模型和免疫缺陷动物,第13页,4,环境原因和营养原因对复制动物模型影响,营养原因对复制动物模型，尤其是长久试验，影响显著，应给予重视。如采取国家标准饲料则问题就会处理。造模过程中应注意给水量充分和给予符合卫生标准饮水。,环境原因是影响造模及其试验结果主要原因，居住条件、饲料、营养、光照、噪声、氨浓度、温度、湿度、气流速度等任何一项都不容忽略。,动物模型和免疫缺陷动物,第14页,第二节,人 类 疾 病 动 物,模型分类,动物模型和免疫缺陷动物,第15页,一.医学动物模型基本分类,1,诱发性动物疾病模型,是指以物理学、化学、生物学等致病伎俩，人为造成动物组织、器官或整体成为人类疾病动物模型；使其在功效、代谢、形态结构等方面发生改变，即人为地诱发动物产生类似人类疾病模型。,动物模型和免疫缺陷动物,第16页,2自发性动物模型,是指不加任何人工诱发，在自然条件下动物自然产生疾病，或者因为基因突变异常表现，经过遗传育种保留下来动物疾病模型。其中包含近交系肿瘤疾病模型和突变系遗传性疾病模型。,动物模型和免疫缺陷动物,第17页,3抗疾病型动物模型,是指特定疾病不会在某种动物身上发生。所以，可借以探讨何种动物对该疾病有天然抵抗力。,如哺乳动物均易感染血吸虫病，而居于洞庭湖流域,东方田鼠,却不能复制血吸虫病，所以将之用于血吸虫病发病机制和抗病机制研究。,动物模型和免疫缺陷动物,第18页,4生物医学动物模型,是指以动物生物学特征来提供人类疾病相同表现疾病模型。如,沙鼠,缺乏完整基底动脉环，左右大脑供血相对独立，是研究中风理想动物模型；,鹿,正常红细胞是镰刀形，多年来被供作镰刀形红细胞贫血研究；,兔胸腔,特殊结构用于胸外手术研究比较方便；但这类动物模型与人类疾病存在着一定差异，研究人员应加以分析比较。,动物模型和免疫缺陷动物,第19页,二、按系统范围分类,1,疾病,基本病理,过程动物模型,是指致病原因在一定条件下作用于动物后，所出现共同性功效、代谢和形态结构一些改变动物模型。,动物模型和免疫缺陷动物,第20页,2各,系统疾病,动物模型,是指与人类各系统疾病对应动物模型，如神经、心血管、呼吸、消化、泌尿等系统疾病对应动物模型。,动物模型和免疫缺陷动物,第21页,A.神经系统,1大鼠囊状脑动脉瘤 结扎大鼠颈总动脉，同时佐以脱氧皮质酮和高渗盐水处理，饲喂含有氨基丙睛饲料，复制囊状动脉瘤模型，为研究人类脑动脉瘤与血液动力学关系、病变发展及发病机理提供有益帮助。,动物模型和免疫缺陷动物,第22页,2结扎大鼠中动脉大鼠卒中模型 结扎大鼠大脑中动脉，复制中风模型其优点是能产生非致命性孤立性病灶损害，可提供长久行为学和生物化学研究。,动物模型和免疫缺陷动物,第23页,3.维生素A缺乏引发兔脑积水模型 选取雌性幼兔，饲以限制维生素A饲料，诱发兔脑积水。该模型优点是易复制，易搜集胎兔和新生兔标本样品，经过血清维生素A监测，可控制血清中维生素A浓度，有利进行生化和形态学研究。,动物模型和免疫缺陷动物,第24页,B.心血管系统,1.动脉粥样硬化 长久以来用兔饲以高脂肪、高胆固醇饲料诱发动脉粥样硬化动物模型。给小型猪饲喂高脂肪、胆固醇饲料诱发动脉粥样硬化病变，其解剖部位，病理特点均与人类相同，有时还伴有心肌梗塞，较易喂养管理，小型猪是一个很好模型动物。,动物模型和免疫缺陷动物,第25页,2心肌缺血和心肌梗塞,电刺激法：雄性成年免麻醉后，用弱、强刺激(弱为0.81.6毫安，强为46毫安)交替刺激右侧下丘脑背侧核，复制心肌缺血动物模型；,药品法；给大鼠、兔注射异丙肾上腺素，犬静脉给予麦角新硷制备冠状动脉痉挛模型；,冠状动脉阻断法：应用大鼠、犬麻醉后,分离冠状动脉套上自制冠状动脉压迫环，制备心肌缺血和心肌梗死模型。,动物模型和免疫缺陷动物,第26页,3,高血压,当前，应用最广泛是日本学者培育突变系SHR大鼠。该鼠自发性高血压改变与人类相同，而且可产生脑血栓、梗塞、出血、肾硬化、心肌梗死和纤维化等改变。在SHR基础上，又培育了两个亚系SHRSP和SHRSR，前者出生后，除出现严重高血压外,90以上患脑卒中(脑出血和脑栓塞)；SHRSR则是抗脑卒个自发性高血压大鼠。,动物模型和免疫缺陷动物,第27页,C.呼吸系统,1用异性蛋白注射致豚鼠过敏症动物模型，包含支气管痉挛、哮喘和过敏性休克。1974年Petterson和Kelly发觉狗能够对空气中过敏原(草、树、灰尘和猫抗原)引发过敏症模型。主要表现为豚草花粉病、患犬出现眼结膜炎、鼻炎、重度搔痒性皮炎，血液内有抗豚草抗原循环抗体，相当于人体免疫球蛋白IgE。这些是临床研究和生产检定过敏症动物模型,。,动物模型和免疫缺陷动物,第28页,2慢性支气管炎和肺炎,70年代初学者应用SO2、烟雾、甲醛蒸气、辣性气体等制备诱发性猴、免、大鼠、小鼠慢性支气管炎动物模型。,动物模型和免疫缺陷动物,第29页,3,.肺气肿：,1978年Kartinsky和Snider曾总结自发和诱发肺气肿动物模型，在马、兔、大鼠、小鼠中发觉肺气肿。其中尤其是花斑小鼠，自发性进行性全小叶肺气肿模型，检到有遗传性弹力纤维合成障碍，把肺气肿发生机制与弹力组织网遗传性结合成缺点联络起来，为研究人类肺气肿病因开拓了思绪。,动物模型和免疫缺陷动物,第30页,D.消化系统,1先天性高胆红素血症模型：已发觉非洲啮齿类胃溃疡、地鼠肝淀粉样变、羊和大鼠先天性高胆红素血症动物模型。尤其是South-downe变种羊，因其先天性肝脏摄取有机阴离子缺点(胆红素)，造成血中未结合胆红素增高。,动物模型和免疫缺陷动物,第31页,2小牛轮状病毒性肠炎模型：,轮状病毒性肠炎对人类及许多动物都能引发感染，如小鼠、兔、羊、猪等。在试验中发觉人类与动物可交叉感染，小牛轮状病毒性模型有利于生产大量血清与抗原，便于手术、粪便特征轻易监测，是传染病学、生理学研究很好模型。,动物模型和免疫缺陷动物,第32页,3豚鼠溃疡性结肠炎模型：,豚鼠口服变质角叉菜(从红海藻中提取)溶液，产生溃疡性结肠炎、临床表现与人类溃疡性结肠炎相同，是研究溃疡性发病机理、综合症对全身影响，和治疗方法模型。,动物模型和免疫缺陷动物,第33页,E.泌尿系统,1.诱发性肾小球肾炎模型：,给兔、猫、狗注射异种抗肾血清、细菌抗原与肾组织复合抗原，以及抗原抗体诱发动物肾小球肾炎模型。,动物模型和免疫缺陷动物,第34页,2.自发性肾脏疾患模型：,如芬兰Landrace羊羔中有一个发展快速致死肾小球肾炎，伴有肾小球免疫荧光复合物沉积。狗、猫自发免疫介导肾小球肾炎动物模型。,动物模型和免疫缺陷动物,第35页,3.继发性肾炎模型：,小鼠淋巴脉络膜炎、乳酸脱氢酶、鼠类白血病病毒感染等均能复制继发性肾炎。,动物模型和免疫缺陷动物,第36页,F.内分泌与代谢,(1)手术糖尿病模型：,自从德国Won Mening将犬作胰腺全切除术，造成糖尿病后，陆续报道猫、大鼠、兔、猪、猴等切除80一90胰腺，并受到高糖饮食刺激后，引发永久性糖尿病。,动物模型和免疫缺陷动物,第37页,(2)化学物质损伤胰岛细胞：,链脲佐菌素(STZ)一次腹腔或静脉注射30一100mgkg几天后可使狗、大鼠等动物产生永久性高血糖。,四氧嘧啶(A11oxan)一次静脉或腹腔注射30150mgkg，可复制糖尿病模型，但可造成肝、肾组织损害，而且较多资料证实，它在生理上不一样于人类所患糖尿病。,动物模型和免疫缺陷动物,第38页,环丙庚哌,给大鼠连续给药4周后，可见高血糖症状。,鼠脑炎、心肌炎(EMC)病毒M型变异可诱发若干品系成年小鼠糖尿病，如DBA2、CD-l、C3H、C57BL、BALBcj。,动物模型和免疫缺陷动物,第39页,(3)遗传性及自发性糖尿病：,kk小鼠由日本杂种小鼠交配得来遗传性糖尿病小鼠，其生物特征类似ob小鼠，属先天遗传缺点性小鼠。,C57BLks小鼠是一个含有db基因近交小鼠，其表现多食肥胖及血糖升高，类似人类中年肥胖合并糖尿病。,动物模型和免疫缺陷动物,第40页,中国地鼠(黑线仓鼠)有50自发产生糖尿病，属多基因遗传，病鼠耐糖曲线类似人类型非胰岛素依赖性)糖尿病。,BB Wistar系大鼠：是一个经典自发遗传 I型(胰岛素依赖性)糖尿病动物模型。其临床表现为多饮、多食、体重下降、高血糖及酮尿。,动物模型和免疫缺陷动物,第41页,三、中医证候动物模型,中医动物模型经30余年研究，已形成独特体系。为中医基础病理学、基础药理学研究提供了主要依据。,动物模型和免疫缺陷动物,第42页,1960年发觉,过量使用肾上腺皮质激素小鼠表现为阳虚征象：体重下降、萎靡、耐寒力低。,1963年又发觉用助阳药(附子、肉桂、淡众蓉、仙灵脾)能治疗这种状态。,1964年，易宁育用六昧地黄汤治疗类似阴虚肾性高血压大鼠。,1977年，上海中医学院用肾上腺皮质激素和甲状腺，加利血平复制小鼠阳虚、阴虚模型并用助阳药、滋阴药治疗。,动物模型和免疫缺陷动物,第43页,1979年，张启元尝试用灌喂大黄煎剂“泻下伤脾”，建立小鼠脾虚证模型。,1988年，由杨云主持研究“劳倦和饥饱所致大鼠脾虚证模型”取得国家中医药管理局科技进步二等奖。,动物模型和免疫缺陷动物,第44页,四、设计动物模型注意事项,1尽可能重视所要人类疾病模型。,2注意选取标准化和实用价值高动物。,生活在标准化环境内，有清楚遗传背景和微生物学质量控制标准，含有较强敏感性、很好重复性和反应均一性特点。,有严格喂养规程。,易获取大样本试验和观察。,动物模型和免疫缺陷动物,第45页,3慎重选取近交系。,4注意环境原因对模型动物影响。,动物模型和免疫缺陷动物,第46页,第三节,免疫缺点动物模型,动物模型和免疫缺陷动物,第47页,一、免疫缺点动物定义,免疫缺点动物是指因为先天性遗传突变，或用人工方法，培育一个或各种免疫功效缺点动物,。,免疫缺点动物开创了肿瘤学、免疫学、细胞生物学新里程碑。,动物模型和免疫缺陷动物,第48页,二、免疫功效缺点动物分类,按免疫功效缺点种类常分为:,1.T-淋巴细胞功效缺点动物：裸小鼠、裸大鼠、裸牛、裸豚鼠等。,2.B-淋巴细胞功效缺点动物：CBA/N小鼠、Arabin马和Quarter马等马属动物。,3.NK细胞功效缺点动物：Beige小鼠。,4.联合免疫缺点动物：Scid小鼠等其它人工定向培育各种免疫功效缺点动物。,动物模型和免疫缺陷动物,第49页,三、免疫缺点动物历史,裸小鼠：,19世纪50年代先后发觉无毛小鼠，并知其后代也属无毛遗传；,1907年Campbell证实无毛性状为隐性突变；,1962年Flanagan用全同胞B,S近交（Nu/+,Nu/+,）繁殖后代，形成了最早裸鼠群体；,动物模型和免疫缺陷动物,第50页,1968年Pantelouris首次汇报无胸腺，即先天缺点T淋巴细胞。至此受到广泛重视；,1975年首台无菌隔离器问世，裸小鼠能够正常生长和繁殖；,同年，丹麦人Rygaard首次将人,结肠癌,移植到裸鼠取得成功；,1973年起，每隔三年举行一次裸鼠国际会议。后更名为“免疫缺点动物试验国际会议”。,动物模型和免疫缺陷动物,第51页,四、常见免疫缺点动物,1.裸小鼠,是指先天性无胸腺，且无被毛小鼠,简称为裸小鼠。其突变基因为裸基因,符号为:nu,是一个隐性突变基因,位于小鼠第11号染色体上。当前，此基因已导入到不一样品系小鼠中,常见有BALB/c-nu、C3H-nu、C57BL/6-nu等。,动物模型和免疫缺陷动物,第52页,裸鼠解剖生理特点：,毛囊发育不良,，外观上看几乎没有被毛，故称“裸鼠”；,无胸腺,，仅有胸像残迹或异常胸腺上皮。故不能分泌胸腺素，不能使T细胞正常分化，而T细胞是移植排异主要细胞。有较高NK细胞数量和活性。,因为IgG产生需要T细胞和巨噬细胞参加，其免疫球蛋白主要是IgM，只有极少许IgG。,动物模型和免疫缺陷动物,第53页,自发肿瘤现象罕见，可能与NK细胞活性高相关。,裸鼠易患鼠肝炎和病毒性肺炎。,纯合裸鼠母性极差，且受孕率低，乳房发育不良。通常以纯合雄鼠与带有nu基因杂合雌鼠（,nu/+,nu/nu,）可获1/2裸鼠。,裸鼠需喂养在屏障环境中。,动物模型和免疫缺陷动物,第54页,裸鼠应用,（1）肿瘤学。,（2）微生物学。,（3）免疫学。,（4）寄生虫学。,（5）遗传学。,（6）临床医学。,动物模型和免疫缺陷动物,第55页,裸鼠繁育,（,1）Nu/Nu,Nu/Nu,？,（2）Nu/+,Nu/+,？,（3）Nu/+,Nu/Nu,？,（4）Nu/Nu,Nu/+！,动物模型和免疫缺陷动物,第56页,动物模型和免疫缺陷动物,第57页,2.裸大鼠,1953年，英国科学家首次在大鼠中发觉一个外观与裸小鼠相同，只是被毛不像裸小鼠那样全无，经过解剖和免疫学检验发觉其也是无胸腺、缺乏T细胞功效，T细胞功效正常，细胞活力增强，繁殖方式与裸小鼠相同，且能接收异种组织和细胞移植。,动物模型和免疫缺陷动物,第58页,3.Beige（bg）小鼠,为NK细胞活性缺点突变系小鼠，bg是隐性突变基因，位于第13号染色体上。纯合小鼠（bg/bg）被毛完整，但毛色变浅，耳廓和尾尖色素很淡。这种小鼠其内源性NK细胞功效缺点。纯合bg基因降低杀菌活性。bg对化脓性细菌感染非常敏感，对各种病原因子也都较敏感，bg小鼠必须在屏障环境中才能很好生存。繁殖时可采取纯合子亲本。,动物模型和免疫缺陷动物,第59页,4.SCID小鼠,SCID小鼠全称为“重症联合免疫缺点”小鼠。其突变点在16号染色体上，为单基因突变，突变符号为scid，当其纯合时，性状表现为淋巴细胞抗原受体基因编码次序异常，造成T、B淋巴细胞不能分化为特异性淋巴细胞，当前已经有各种不一样品系SCID小鼠。,动物模型和免疫缺陷动物,第60页,SCID小鼠生物学特征：,外观与普通小鼠无异样，但其胸腺、脾、淋巴结等免役器官重量不到正常小鼠30%。其胸腺多为脂肪组织包围，没有皮质结构，仅残余髓质。外周白细胞较少，淋巴细胞仅占总数10-20%（正常小鼠为70%）。,动物模型和免疫缺陷动物,第61页,SCID小鼠需在屏障环境（空气洁净度万级以下）中，方能存活一年以上。其繁殖生产，以近交系繁殖方式进行，产子率和离乳率均低于正常小鼠。,动物模型和免疫缺陷动物,第62页,5.Motheaten小鼠,突变基因（me）位于第6号染色体上，出生后两天内即可有病变现象，表现为皮肤脓肿，有严重联合免疫缺点现象。对胸腺依赖和不依赖抗原均无反应，细胞毒和自然杀伤细胞活性低下。此小鼠对于先天性早期免疫缺点和一些本身免疫疾病研究有着主要价值。,动物模型和免疫缺陷动物,第63页,6.人工定向培育多联免疫缺点型小鼠,当前，常见三种小鼠三个隐性免疫基因，即,NK细胞缺点Beige基因,、,T细胞缺点nu基因,和,B细胞缺点Xid基因,。可将它们杂交-回交，筛选出T、B、NK细胞三联免疫缺点小鼠。这种小鼠对于试验性肿瘤移植和免疫功效研究有着极其主要作用。,动物模型和免疫缺陷动物,第64页,NIH肥胖大鼠品系(SHRN-cp)是新培育一个用于肥胖症和糖尿病研究遗传动物模型，其特征主要是脂肪聚积层，脂肪细胞体积和数量增加，并有损伤发烧作用。雄性肥胖大鼠有轻度高血压，当饲喂高糖类饮食时表现出与人非胰岛素依赖性糖尿病相同代谢改变，包含胰岛素分泌过多、高血脂不耐葡萄糖和糖尿病。,动物模型和免疫缺陷动物,第65页,动物模型和免疫缺陷动物,第66页,第三节 肿瘤动物模型,肿瘤动物模型(animal models of tumor)在肿瘤病因学、发病机制及防治等方面研究上含有主要意义。本节介绍诱发性动物肿瘤模型和动物自发性肿瘤及可移植瘤株。,动物模型和免疫缺陷动物,第67页,一、诱发性肿瘤动物模型,(animal model of induced tumor)指使用致癌原因(carcinogens)在试验条件下诱发动物发生肿瘤动物模型，它是进行试验肿瘤学研究惯用方法。惯用于验证可疑致癌原因作用，也越来越多地应用于肿瘤发生机理研究及防治效果观察上，在肿瘤病因学、遗传学、生物学等方面研究中有主要地位。因为诱发原因和条件可人为控制，诱发率远高于自然发病率，故在肿瘤试验研究中优于自发瘤。,用于诱发试验性肿瘤动物种类很多，它们因种族不一样而对相同致癌原因有不一样反应性。惯用动物以哺乳动物为主，其中啮齿类动物使用最多，应用最广，包含各种大鼠、小鼠、豚鼠等。,动物模型和免疫缺陷动物,第68页,诱发性肿瘤模型原理是利用外源性致癌原因引发细胞遗传特征异常而展现出异常生长和高增殖活性，形成肿瘤。致癌原因主要有,化学性、物理性及生物性致癌物,，而化学性致癌物(chemical carcinogens)最常见，已确知多达一千余种，用于诱发试验性肿瘤种类亦很多，如,苯并芘、甲基胆蒽、联苯胺、亚硝胺类、黄曲霉毒素,类。各种致癌物致癌强度、致癌谱等特征相差较大，同一个致癌物经不一样路径给药所致肿瘤部位或类型可有很大差异。有些化学性致癌物含有显著亲器官或组织特征。所以，试验工作中应依据需要选取适当致癌物和致癌路径，并确定其它影响原因或试验条件。,动物模型和免疫缺陷动物,第69页,(一)诱发方法,诱发性动物肿瘤诱发方式包含,原位诱发,和,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，接触方法可经过,涂抹、灌注、喂养或埋置,等；异位诱发是将与致癌物接触后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肿瘤。异位诱发肿瘤含有易于观察和取材优点。,动物模型和免疫缺陷动物,第70页,放射性物质致瘤方法主要是用放射线照射或局部注射同位素。,能诱发动物肿瘤,病毒,亦很多，比如用小鼠白血病病毒(murine leuko virus，MLV)、鸡白血病病毒(fowl leukosis virus，FLV)和猫白血病病毒(feline leukosis virus，FeLV)分别诱发小鼠、鸡和猫白血病；Rous鸡肉瘤病毒可诱发田鼠、鸡、鸭、鹌鹑、猴和蛇等动物发生肉瘤；猫肉瘤病毒(feline sarcoma virus，FSV)可使大鼠、猫、犬和猴发生肉瘤；人腺病毒能诱发小鼠、田鼠发生肉瘤和淋巴瘤。,动物模型和免疫缺陷动物,第71页,在进行诱发动物肿瘤试验中，应尽可能简便可行，有很好重复性，并利于与人肿瘤比较研究；选择对所用致癌物敏感方法和种系动物。致癌物剂量应能确保动物存活率较高、诱发期较短而又可诱发较高频率肿瘤。,惯用给药基本方法和路径有口服、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)。惯用致癌物有煤焦油、3，4-苯并芘及20-甲基胆蒽等。,动物模型和免疫缺陷动物,第72页,2经口给药法,本法是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之发生肿瘤。食管癌、胃癌、大肠癌等肿瘤惯用此方法。,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、静脉或体腔等路径注入体内而诱发肿瘤。本法亦惯用，其中皮下和静脉注射又最惯用。,4气管灌注法,惯用于诱发肺癌。将颗粒性致癌物制成悬浮液直接注入或用导液管注入动物气管内。多使用金仓鼠和大鼠为试验动物。,动物模型和免疫缺陷动物,第73页,5穿线法,适合用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。方法是将一定量致癌物放置于无菌试管内，加热使致癌物升华，吸附于预制线结上；将含有致癌物线结穿人靶器官或靶组织而诱发肿瘤。,6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器官、组织移植于同种或同种系动物皮下进行肿瘤诱发试验。,动物模型和免疫缺陷动物,第74页,(二)常见肿瘤动物模型,1肺癌(carcinoma of the lung),诱发模型较多，方法也很成熟。惯用方法有：,(1),二乙基亚硝胺,(DEN)诱发小鼠肺癌模型：采取小白鼠每七天皮下注射l%DEN水溶液一次(剂量为56mg/kg体重，总剂量为868mg)。观察时间100天左右。此模型诱发率约40。若将DEN总剂量增到1176mg时，六个月诱发率可达90以上。,动物模型和免疫缺陷动物,第75页,(2),乌拉坦,诱发肺多发性肿瘤模型,采取A系小鼠(1,1.5月龄)，每次每只腹腔注射10乌拉坦生理盐水液0.10.3ml，间隔35天，共注射23个月，每只动物用量共约100mg。观察3个月，诱发率可达100。,(3)气管内灌注致癌物诱发肺癌模型,向气管内注入苯并芘、硫酸铵气溶胶或甲基胆蒽等物质。惯用有：猴气管内灌注3,4-苯并芘与氧化铁混合液，每七天1次，共10次，可诱发肺鳞状细胞癌。大鼠吸入,硫酸铵气溶剂,可诱发肺腺癌。,动物模型和免疫缺陷动物,第76页,2鼻咽癌(nasopharyngealcarcinoma),(1)二甲基胆蒽(DMC)诱发大鼠鼻咽癌模型,将结晶DMC置于锥形塑料管中(可用直径23mm硬质塑料管在酒精灯上拉制)，使塑料管尖端进入并长久留置鼻咽腔。MC循小孔迟缓溢出，至六个月以上，取材。诱发率可达60以上。,(2)二乙基亚硝胺(DEN)滴鼻法诱发大鼠鼻咽癌,用磨平针尖8号针头从前鼻插入大白鼠(体重120g左右)鼻咽腔，经注射器灌注1吐温80新配33.3DEN混悬液0.02m1，每七天1次，共15,20次。,动物模型和免疫缺陷动物,第77页,3食管癌(carcinoma of the esophagus),(1)甲基苄基亚硝胺(MBNA)诱发大鼠食管癌模型,将MBNA溶于饮水中，并掺人饲料，喂养Wistar大鼠(体重100g以上)，使之每日摄入量达0.751.5mg/kg体重，经3个月左右可诱发食管癌。亦可用0.2或0.005MBNA水溶液给大鼠经口灌喂，天天1次(1mg/kg体重)，经11个月可使诱发率达53。,(2)二烃黄樟素(Dihydrosaforle)诱发大鼠食管癌模型,将二烃黄樟素加入大鼠饲料(浓度2500,10000mg/kg)喂养大鼠，诱发率达2075。,动物模型和免疫缺陷动物,第78页,4胃癌(carcinoma of the stomach),(1)甲基胆蒽(MC)诱发小鼠胃癌模型,用细线打结后，使MC加温液化并渗人线结中；小鼠(体重20g左右)腺胃粘膜面穿挂含MC线结。埋线后4,8个周可成功地诱发胃癌。MC浓度为0.50.1g 20-甲基胆蒽浸入1020根线。,(2)不对称亚硝胺诱发小鼠胃癌模型,用0.25mg/kg体重不对称亚硝胺，经78个月可诱发昆明种小鼠前胃癌。,动物模型和免疫缺陷动物,第79页,(3)甲基亚硝基醋酸尿素诱发大鼠胃癌模型,在SD大鼠饮水中按2mg/kg体重加入甲基亚硝基醋酸尿素，每七天5次饮用，经520天可使100大鼠发生腺胃癌。,(4)金黄仓鼠胃癌模型,雄性金黄仓鼠口服甲基硝基亚硝基胍(MNNG)（83ug/m1）4个月，约1年后3040仓鼠发生胃腺癌并出现局部转移。亦可用浓度为91ug/ml乙基硝基亚硝基胍(ENNG)口服喂养雄性金黄仓鼠12个,月，可诱发胃腺癌和十二指肠腺癌。,另外，用MNNG（125ug/ml水溶液）经口给药，亦可使A/Jms、RP/Jms等系小鼠诱发胃癌,。,动物模型和免疫缺陷动物,第80页,(5)甲基苄基亚硝胺(MBNA)诱发小鼠前胃癌模型,选取A系、昆明种或615系小鼠，以天天0.25或1mg/kg体重剂量用40.07MBNA水溶液灌胃，天天1次。第78个月可诱发出85100前胃鳞状细胞癌。,(6)肌氨酸乙酯和亚硝酸钠诱发鸡胃癌模型,采取6月龄林县家鸡，喂以肌氨酸乙酯及亚硝酸钠，诱发家鸡腺胃腺癌。,动物模型和免疫缺陷动物,第81页,5.大肠癌(carcinoma of the large intestine),(1)二甲基苄肼（DMH）诱发大肠癌模型,将DMH先配成浓度为100ml中含400mg溶液，加入EDTA27mg，用0.1mol/LNaOH将pH值调整至6.5。用上述DMH经皮下注射给4周龄雄性Wistar大鼠，每次剂量21mg/kg体重，每七天1次，连续21周。,(2)甲基硝基亚硝基胍(MNNG)诱发大鼠大肠癌模型,用MNNG在Wistar大鼠采取直肠灌人法诱发大肠癌。,动物模型和免疫缺陷动物,第82页,6肝癌(carcinoma of the liver),(1)二乙基亚硝胺(DEN)诱发大白鼠肝癌模型,0.25DEN水溶液灌胃(按10mg/kg体重)，每七天剩下6d用0.025DEN水溶液让其自由饮用。共约4个月即可诱发出肝癌，56个月诱癌率达80以上。亦可用0.005DEN饮水喂养8个月诱发。,(2)4-二甲基氨基偶氮苯(DAB)诱发大鼠肝癌模型,使用含有0.06DAB饲料喂养大鼠，同时控制饲料中维生素B,2,含量(不超出1.52mg/kg体重)。经4,6个月可诱发成功。,动物模型和免疫缺陷动物,第83页,(3)2-乙酰氨基芴(2AAF)诱发动物肝癌,给成年大鼠含0.032AAF标准饲料，每日每只2,3mg2AAF，经34个月即可诱发成功。此方法也可用于诱发小鼠、狗、猫、鸡、兔等动物肝癌。,(4)亚胺基偶氮甲苯(OAAT)诱发小鼠肝癌,用1OAAT苯溶液涂于动物两肩胛间皮肤上，隔日1次，每次23滴，普通涂100次。7个月以上诱发肝肿瘤率55。亦可用2.5mgOAAT溶于葵花籽油中，皮下注射C,3,H小鼠，每10天一次。,(5)黄曲霉素诱发大鼠肝癌,在大鼠饲料中加入黄曲霉素，含0.0110.015mg/kg，喂养6个月，诱发率达80。,动物模型和免疫缺陷动物,第84页,(6)二甲氨诱发肝癌模型,将二甲氨用食用菜油配制成3溶液，按98g精白碎米加2ml 3%二甲氨溶液百分比配制饲料(相当于每克碎米含0.06mg二甲氨)，喂养雄性大白鼠(体重150,200g)46周，停药1周(以精白碎米代替)，后改用基础饲料加0.12二甲氨继续喂养1213周，即可诱发出肝癌。,(7)黄曲霉素B,2,诱发麻鸭肝癌模型,采取半月龄雏鸭，自由食取肝癌高发区启东霉玉米配合饲料(内含黄曲霉素B,1,)，同时饮高发区浅井水，直至动物自然死亡，可见麻鸭发生肝细胞癌。,动物模型和免疫缺陷动物,第85页,7脑肿瘤(brain tumor),(1)乙基亚硝基脲(ENU)诱发大鼠胶质瘤,用0.51ENU按60mg/kg体重给药于Wistar大鼠。给药路径有两种，即经孕鼠胎盘给药致其子代鼠成瘤和经新生幼鼠皮下给药致瘤。,前者,是选取正常妊娠健康Wistar大鼠(体重340g左右)，在妊娠晚期(距预产期前7天)经尾静脉一次性迟缓注射1ENU溶液；,后者,是选取3日龄健康Wistar大鼠(体重约4g)，于肩胛部或腰骶部一次性皮下注射0.5ENU溶液。观察12个月，诱发出脑、脊髓胶质瘤。用此方法诱发胶质瘤在组织学上以混合性少突星形细胞瘤为主，偶伴发肾纤维肉瘤和肺癌。,动物模型和免疫缺陷动物,第86页,(2)甲基胆蒽(MC)诱发脑肿瘤,藏旭等用20MC胆固醇小块埋入A系、C,3,HA系或昆明种小鼠大脑顶部皮层内，诱发出大脑胶质瘤和纤维肉瘤。,8.宫颈癌(cervical carcinoma),用穿线法将附有0.1mgMC棉纱线结穿入雌性小白鼠宫颈部，并固定缝线。观察六个月左右处死动物，取宫颈组织。,动物模型和免疫缺陷动物,第87页,二、动物自发性肿瘤及移植瘤株,人类肿瘤在试验动物中几乎都能找到相同肿瘤性疾病。利用高发病率品系动物研究自发性肿瘤性疾病，更能靠近人群发病情况，对研究人体肿瘤防治有主要意义。,动物模型和免疫缺陷动物,第88页,动物自发性肿瘤(spontaneous tumors in animals)是指试验动物未经任何有意识人工处置，在自然情况下所发生肿瘤。,动物自发瘤发生于近交系动物，随试验动物种属、品系不一样，肿瘤发生类型和发病率有很大差异。其中，小鼠各种自发性肿瘤在肿瘤发生、发展研究中含有主要意义。自发性肿瘤模型与诱发性肿瘤模型含有一定差异(如对药品敏感性是不一样)，但大部分自发性肿瘤动物模型是经过人为定向培养而成，毕竟不一样于人类自然发病情况，所以自发瘤模型和诱发瘤模型之间优缺点是相正确。,当前研究自发瘤动物主要为哺乳类和鸟类。,动物模型和免疫缺陷动物,第89页,(一)动物移植瘤瘤株,肿瘤移植试验在肿瘤研究中含有主要作用。动物自发瘤可移植性肿瘤就是将动物自发性肿瘤移植到,同系、同种或异种动物体内,生长并经传代后组织学类型稳定，生长特征(包含接种成活率、生长速度、自动消退率、宿主寿命与宿主反应等)已趋稳定；其侵袭和转移生物学特征，以及对化疗药品敏感程度均已确定；能在同种或异种动物体内继续传代，形成可移植性肿瘤即瘤株。,动物模型和免疫缺陷动物,第90页,移植瘤株稳定性至关主要。为了到达可靠稳定性，通常需连续传代1520代。但即使已建立瘤株再传代后，其生物学特征亦可发生一定程度改变，如形态学上改变、恶性程度以及转移特征改变等。,移植瘤建立方法普通是选择自发瘤或诱发瘤组织块，无菌条件下放人组织培养皿内，按1（3,5）百分比加入灭菌生理盐水，制成瘤细胞悬液。取浓度约为10,6,10,7,/ml细胞悬液0.2ml接种于同系雌性小鼠皮下。如此传代，使其移植成功率、生物学特征等趋于稳定。亦可采取组织块接种法。,腹水瘤,移植方法为直接将抽取含瘤细胞腹水(0.10.2ml）接种于动物腹腔。,动物模型和免疫缺陷动物,第91页,(二)惯用动物自发瘤移植瘤株,1小鼠可移植性乳腺癌,黄华漳等于1973年采取TA,2,系小鼠自发乳腺癌，接种同系雌性小鼠皮下，建立移植瘤成功。,孙文义等亦建立了TA,2,系小鼠自发B型乳腺癌瘤株MA-737，该移植瘤含有肺转移和侵袭腹腔特征。今后又相继在615系小鼠自发B型乳腺癌建立瘤株(如郑升等建立Ca615，张鸿翔等建立MC-615，刘金友等建立Ca759和Ca763，刘世叶等建立Ma782/5S，张众等建立B,0,和B,9,。,中国医学科学院建立MAC887和MAC-891，还建立了为数不多小鼠自发型乳腺癌可移植性瘤株(如钱振超等建立Ca761及中国医学科学院建立MAC-8712等)。,动物模型和免疫缺陷动物,第92页,2小鼠可移植性肺腺癌,吴德全等于1976年用18月龄雄性615系小鼠自发肺乳头状腺癌组织采取埋块法在同系成年小鼠皮下移植及传代，建立P615瘤株。该瘤株可在CFWX615系小鼠皮下移植，成功率达100，腹腔内移植成功率达100。,钱振超等于1978年也建立了615近交系小鼠肺腺癌瘤株HP615，马克韶等采取615系雄性小鼠与昆