第十章-人类疾病动物模型.ppt

第十章第十章人类疾病动物模型人类疾病动物模型5/13/20241.人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述v人类疾病动物模型：人类疾病动物模型：是指医学研究中建立的具有人类疾是指医学研究中建立的具有人类疾病表现的动物实验对象和相关材料。病表现的动物实验对象和相关材料。应用动物模型是现代医学认识生应用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。命科学客观规律的实验方法和手段。人类疾病动物模型的研究，本质人类疾病动物模型的研究，本质上是比较医学的应用科学。上是比较医学的应用科学。5/13/20242.v人类疾病动物模型的定义和意义人类疾病动物模型的定义和意义v人类疾病动物模型的设计原则人类疾病动物模型的设计原则v动物模型的分类动物模型的分类v影响动物模型质量的因素影响动物模型质量的因素人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/20243.人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述v应用动物模型的应用动物模型的意义意义：1、避免人体实验造成的危害、避免人体实验造成的危害2、可研究平时不易见到的疾病、可研究平时不易见到的疾病3、可提供发病率低，潜伏期和病程长的、可提供发病率低，潜伏期和病程长的疾病的动物模型疾病的动物模型4、克服复杂因素，增加方法学的可比性、克服复杂因素，增加方法学的可比性5、样品收集方便，实验结果易分析、样品收集方便，实验结果易分析6、有利于更全面地认识疾病的本质、有利于更全面地认识疾病的本质5/13/20244.v生物医学科研专业设计中常要考虑如何建立生物医学科研专业设计中常要考虑如何建立动物模型的问题，因为很多阐明疾病及疗效动物模型的问题，因为很多阐明疾病及疗效机制的实验不可能或不应该在病人身上进行。机制的实验不可能或不应该在病人身上进行。常要依赖于复制动物模型，但一定要进行周常要依赖于复制动物模型，但一定要进行周密设计，设计时要遵循下列一些原则。密设计，设计时要遵循下列一些原则。v1、相似性、相似性v2、重复性、重复性v3、可靠性、可靠性v4适用性和可控性适用性和可控性v5 5易行性和经济性易行性和经济性人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/20245.人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述v动物模型的设计原则动物模型的设计原则1、相似性、相似性v能够找到与人类疾病相同的动物自发性疾病当然最好。能够找到与人类疾病相同的动物自发性疾病当然最好。例如日本人找到的大白鼠原发性高血压就是研究人类原例如日本人找到的大白鼠原发性高血压就是研究人类原发性高血压的理想模型，小型猪自发性冠状动脉粥样硬发性高血压的理想模型，小型猪自发性冠状动脉粥样硬化是研究人类冠心病的理想模型；自发性狗类风湿性关化是研究人类冠心病的理想模型；自发性狗类风湿性关节炎与人类幼年型类风湿性关节炎十分相似，也是一种节炎与人类幼年型类风湿性关节炎十分相似，也是一种理想模型，等等。理想模型，等等。v与人类完全相同的动物自发性疾病模型毕竟不可多得，与人类完全相同的动物自发性疾病模型毕竟不可多得，往往需要人工加以复制。为了尽量做到与人类疾病相似，往往需要人工加以复制。为了尽量做到与人类疾病相似，首先要注意动物的选择。其次，为了尽可能做到模型与首先要注意动物的选择。其次，为了尽可能做到模型与人类相似，还要在实践中对方法不断加以改进。人类相似，还要在实践中对方法不断加以改进。v如果动物模型与临床情况不相似，在动物身上有效治疗如果动物模型与临床情况不相似，在动物身上有效治疗方案就不一定能用于临床，反之亦然。方案就不一定能用于临床，反之亦然。5/13/20246.2、重复性、重复性v 理想的人类疾病动物模型应该是可重复的，应理想的人类疾病动物模型应该是可重复的，应是可标准化的，不能重复的动物模型是无法进是可标准化的，不能重复的动物模型是无法进行应用研究的。行应用研究的。v为了增强动物模型复制时的重复性，必须在动物品为了增强动物模型复制时的重复性，必须在动物品种、品系、年龄、性别、体重、健康情况、饲养管种、品系、年龄、性别、体重、健康情况、饲养管理；实验及环境条件，季节、昼夜节律、应激、室理；实验及环境条件，季节、昼夜节律、应激、室温、湿度、气压、消毒灭菌；实验方法步骤；药品温、湿度、气压、消毒灭菌；实验方法步骤；药品生产厂家、批号、纯度规格、给药剂型、剂量、途生产厂家、批号、纯度规格、给药剂型、剂量、途径、方法；麻醉、镇静、镇痛等用药情况；仪器型径、方法；麻醉、镇静、镇痛等用药情况；仪器型号、灵敏度、精确度；实验者操作技术熟练程度等号、灵敏度、精确度；实验者操作技术熟练程度等等方面保持一致，因为一致性是重复性的可靠保证等方面保持一致，因为一致性是重复性的可靠保证。人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/20247.v3、可靠性、可靠性 复制的动物模型应力求可靠的反映人复制的动物模型应力求可靠的反映人类疾病，即可特异地可靠地反映该种疾类疾病，即可特异地可靠地反映该种疾病或某种机能、代谢、结构变化。同时病或某种机能、代谢、结构变化。同时应具备该种疾病的主要症状和体征，并应具备该种疾病的主要症状和体征，并经受一系列检测经受一系列检测 (如心电图、临床生理、如心电图、临床生理、生化指标检验、病理切片等生化指标检验、病理切片等)加以证实。加以证实。若易自发地出现某些相应病变的动物，若易自发地出现某些相应病变的动物，就不应加以选用，易产生与复制疾病相就不应加以选用，易产生与复制疾病相混淆的疾病者也不宜选用。混淆的疾病者也不宜选用。人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/20248.4适用性和可控性适用性和可控性 设计复制人类疾病动物模型，应尽量设计复制人类疾病动物模型，应尽量考虑在今后临床能应用和便于控制其疾病考虑在今后临床能应用和便于控制其疾病的发展，以便于开展研究工作。的发展，以便于开展研究工作。人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/20249.5 5易行性和经济性易行性和经济性 复制动物模型设计，应尽量做到方法容易执行复制动物模型设计，应尽量做到方法容易执行和合乎经济原则。和合乎经济原则。v小动物如大小鼠、地鼠、豚鼠等也可以复制出十分近似的人小动物如大小鼠、地鼠、豚鼠等也可以复制出十分近似的人类疾病模型。它们容易做到遗传背景明确，体内微生物可加类疾病模型。它们容易做到遗传背景明确，体内微生物可加控制，模型性状显著且稳定，年龄、性别、体重等可任意选控制，模型性状显著且稳定，年龄、性别、体重等可任意选择，而且价廉易得、便于饲养管理，因此可尽量采用。择，而且价廉易得、便于饲养管理，因此可尽量采用。v除非不得已或一些特殊疾病（如痢疾、脊髓灰白质炎等）研除非不得已或一些特殊疾病（如痢疾、脊髓灰白质炎等）研究需要外，尽量不用灵长类动物。除了在动物选择上要考虑究需要外，尽量不用灵长类动物。除了在动物选择上要考虑易行性和经济性原则外，在模型复制的方法上、指标的观察易行性和经济性原则外，在模型复制的方法上、指标的观察上也都要注意这一原则。上也都要注意这一原则。人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/202410.v动物模型的分类动物模型的分类u按产生原因分类按产生原因分类 u按系统范围分类按系统范围分类 u按模型种类分类按模型种类分类人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/202411.按产生原因分类：按产生原因分类：1、诱发性或实验性动物模型（、诱发性或实验性动物模型（Experimental Animal Models）2、自发性动物模型（、自发性动物模型（Spontaneous Animal Models）3、抗疾病型动物模型（、抗疾病型动物模型（Negative Animal Model）4、生物医学动物模型（、生物医学动物模型（Biomedical Animal Model）人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/202412.人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述v动物模型的分类动物模型的分类按产生原因分类按产生原因分类：1.诱发性动物模型诱发性动物模型：又称为实验性动：又称为实验性动物模型，是指研究者通过使用物理的、物模型，是指研究者通过使用物理的、化学的、生物的或复合的致病因素作用化学的、生物的或复合的致病因素作用于动物，造成动物组织、器官或全身一于动物，造成动物组织、器官或全身一定的损害，出现某些类似人类疾病时的定的损害，出现某些类似人类疾病时的功能、代谢或形态结构方面的病变。功能、代谢或形态结构方面的病变。5/13/202413.v诱发性疾病动物模型具有能在短时间内复制出大量疾病诱发性疾病动物模型具有能在短时间内复制出大量疾病模型，并能严格控制各种条件使复制出的疾病模型适合模型，并能严格控制各种条件使复制出的疾病模型适合研究目的需要等特点，因而为近代医学研究所常用，特研究目的需要等特点，因而为近代医学研究所常用，特别是药物筛选研究工作所首选。但诱发模型和自然产生别是药物筛选研究工作所首选。但诱发模型和自然产生的疾病模型在某些方面毕竟存在一定差异。因此在设计的疾病模型在某些方面毕竟存在一定差异。因此在设计诱发性动物模型要尽量克服其不足，发挥其特点诱发性动物模型要尽量克服其不足，发挥其特点人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/202414.人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述v物理因素物理因素：机械损伤、放射线损伤、气压、手机械损伤、放射线损伤、气压、手术术v化学因素化学因素 ：化学药致癌、化学毒物中毒、强酸：化学药致癌、化学毒物中毒、强酸强碱烧伤、某种有机成分的增加或减少导致营养强碱烧伤、某种有机成分的增加或减少导致营养性疾病等。性疾病等。v生物因素生物因素 ：细菌、病毒、寄生虫、生物毒素等。：细菌、病毒、寄生虫、生物毒素等。v复合因素复合因素 ：应用单一因素诱发难以达到实验的：应用单一因素诱发难以达到实验的要求时要求时5/13/202415.人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述v2.自发性动物模型：自发性动物模型：指实验动物未经任何指实验动物未经任何人工处置，在自然条件下动物自然发生、人工处置，在自然条件下动物自然发生、或由于基因突变的异常表现通过遗传育或由于基因突变的异常表现通过遗传育种保留下来的动物模型。种保留下来的动物模型。v利用这类动物疾病模型来研究人类疾病的最大利用这类动物疾病模型来研究人类疾病的最大优点，就是疾病的发生、发展与人类相应的疾优点，就是疾病的发生、发展与人类相应的疾病很相似，均是在自然条件下发生的疾病，其病很相似，均是在自然条件下发生的疾病，其应用价值就很高，但是这类模型来源较困难，应用价值就很高，但是这类模型来源较困难，不可能大量应用。不可能大量应用。5/13/202416.v一般自发性动物模型的获得是一般自发性动物模型的获得是通过对各种动物的疾病进行通过对各种动物的疾病进行大规模的普查，以发现自发性疾病的病例大规模的普查，以发现自发性疾病的病例，然后通过遗传，然后通过遗传育种，将这种自发性疾病模型保持下来，并培育成具有特育种，将这种自发性疾病模型保持下来，并培育成具有特定遗传性状的突变系，以供研究。近年来许多动物遗传病定遗传性状的突变系，以供研究。近年来许多动物遗传病的模型就是通过这样的方法建立的。在这方面小鼠和大鼠的模型就是通过这样的方法建立的。在这方面小鼠和大鼠的各种自发性疾病模型开发和应用得最多。如的各种自发性疾病模型开发和应用得最多。如:自发性高血自发性高血压大鼠、肥胖症小鼠、脑中风大鼠等。这类模型在遗传病、压大鼠、肥胖症小鼠、脑中风大鼠等。这类模型在遗传病、代谢病、免疫缺陷病、内分泌疾病和肿瘤等方面的应用正代谢病、免疫缺陷病、内分泌疾病和肿瘤等方面的应用正日益增多。日益增多。人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/202417.人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述v突变系的遗传疾病很多，可分为代谢性疾突变系的遗传疾病很多，可分为代谢性疾病、分子疾病和特种蛋白质合成异常性疾病、分子疾病和特种蛋白质合成异常性疾病。近交系的肿瘤模型随实验动物种属、病。近交系的肿瘤模型随实验动物种属、品系的不同，其肿瘤的发生类型和发病率品系的不同，其肿瘤的发生类型和发病率有很大差异。有很大差异。5/13/202418.人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述v必须指出，以上两种动物模型各有其优缺点。事实上很多疾必须指出，以上两种动物模型各有其优缺点。事实上很多疾病可用不同方式获得。例如已知有不少自发性肿瘤模型，也病可用不同方式获得。例如已知有不少自发性肿瘤模型，也可用各种致癌剂诱发产生肿瘤模型。值得注意的是它们在发可用各种致癌剂诱发产生肿瘤模型。值得注意的是它们在发病机理和疾病内在特征方面存在着各自的特点。如自发性肿病机理和疾病内在特征方面存在着各自的特点。如自发性肿瘤和诱发性肿瘤对药物的敏感性有明显区别。此外，大部分瘤和诱发性肿瘤对药物的敏感性有明显区别。此外，大部分自发性动物模型是通过人为定向培育而成的，毕竟不同于人自发性动物模型是通过人为定向培育而成的，毕竟不同于人类自然发病情况，因此，自发和诱发模型所具有的优缺点只类自然发病情况，因此，自发和诱发模型所具有的优缺点只是相对的。对使用者来说，最重要的是所选择的模型究竟能是相对的。对使用者来说，最重要的是所选择的模型究竟能否达到研究目的。否达到研究目的。5/13/202419.v3.抗病性动物模型抗病性动物模型:是指特定的疾病不会在某种动物身上发生，是指特定的疾病不会在某种动物身上发生，从而可以用来探讨为何这种动物对该疾病有天从而可以用来探讨为何这种动物对该疾病有天然的抵抗力。如哺乳动物均易感染血吸虫病，然的抵抗力。如哺乳动物均易感染血吸虫病，但居住于洞庭湖流域的东方田鼠却不能复制血但居住于洞庭湖流域的东方田鼠却不能复制血吸虫病。吸虫病。v4.生物医学动物模型生物医学动物模型:是指利用健康动物生物学特征来提供人类是指利用健康动物生物学特征来提供人类疾病相似表现的疾病模型。如：兔胸腔的特殊疾病相似表现的疾病模型。如：兔胸腔的特殊结构。结构。人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/202420.人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述v按系统范围分类按系统范围分类v1.疾病的基本病理过程动物模型：疾病的基本病理过程动物模型：是指各种是指各种疾病共同性的一些病理变化过程模型。疾病共同性的一些病理变化过程模型。v疾病的基本病理过程：致病因素在一定条件下作疾病的基本病理过程：致病因素在一定条件下作用于动物，使动物组织、器官或全身造成一定病用于动物，使动物组织、器官或全身造成一定病理损伤，出现各种功能、代谢和形成结构的变化，理损伤，出现各种功能、代谢和形成结构的变化，其中有些变化是各种疾病都可能发生的，不是各其中有些变化是各种疾病都可能发生的，不是各种疾病所特有的一些变化，如发热、缺氧、水肿、种疾病所特有的一些变化，如发热、缺氧、水肿、炎症、休克、弥漫性血管内凝血、电解质紊乱、炎症、休克、弥漫性血管内凝血、电解质紊乱、酸碱平衡障碍等。酸碱平衡障碍等。5/13/202421.v2.各系统疾病动物模型：各系统疾病动物模型：是指与人类各系是指与人类各系统疾病相应的人类疾病动物模型。统疾病相应的人类疾病动物模型。v如心血管、呼吸、消化、造血、泌尿、如心血管、呼吸、消化、造血、泌尿、生殖、内分泌、神经、运动等系统疾病生殖、内分泌、神经、运动等系统疾病模型，还包括各种传染病、寄生虫病、模型，还包括各种传染病、寄生虫病、地方病、维生素缺乏病、物理损伤性疾地方病、维生素缺乏病、物理损伤性疾病、职业病和化学中毒性疾病的动物模病、职业病和化学中毒性疾病的动物模型。型。人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/202422.（三）按模型种类分类（三）按模型种类分类疾病模型的种类包括疾病模型的种类包括整体动物整体动物、离体器离体器官和组织官和组织、细胞株细胞株等。整体动物模型是等。整体动物模型是常用的疾病模型之常用的疾病模型之 一，也是研究人类疾一，也是研究人类疾病的常用手段。病的常用手段。人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/202423.人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述v按中医药体系分类按中医药体系分类 根据中医证分类，动物模型可分为阴虚、根据中医证分类，动物模型可分为阴虚、阳虚动物模型、气虚动物模型、血虚动物模阳虚动物模型、气虚动物模型、血虚动物模型、脾虚和肾虚动物模型、厥脱证动物模型型、脾虚和肾虚动物模型、厥脱证动物模型等。等。按中药理论分类，人类疾病动物模型包按中药理论分类，人类疾病动物模型包括解表药动物模型，清热药、泻下药、祛风括解表药动物模型，清热药、泻下药、祛风湿药、利水渗湿、温里药、止血药、止咳药、湿药、利水渗湿、温里药、止血药、止咳药、化痰药、平喘药、安神药、平肝息风药、补化痰药、平喘药、安神药、平肝息风药、补益药、理气药、活血化瘀药等动物模型。益药、理气药、活血化瘀药等动物模型。5/13/202424.人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述v影响动物模型的因素影响动物模型的因素1、致模因素对动物模型复制的影响、致模因素对动物模型复制的影响 应明确研究目的，清楚相应人类疾应明确研究目的，清楚相应人类疾病的发生、临床症状和发病机制，熟悉病的发生、临床症状和发病机制，熟悉致病因素对动物所产生的临床症状和发致病因素对动物所产生的临床症状和发病情况，致病因素的剂量。病情况，致病因素的剂量。2、动物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 品种、品系、年龄体重、性别、生理品种、品系、年龄体重、性别、生理状态等状态等5/13/202425.v3、实验技术因素对动物模型的影响、实验技术因素对动物模型的影响实验季节、昼夜过程、麻醉深度、手术技实验季节、昼夜过程、麻醉深度、手术技巧、实验给药、对照组的影响等。巧、实验给药、对照组的影响等。v4、环境因素和营养因素对复制动物模型的影、环境因素和营养因素对复制动物模型的影响响 复制模型的成败往往与环境的改变有密切复制模型的成败往往与环境的改变有密切关系。拥挤、饮食改变、过度光照、噪音、关系。拥挤、饮食改变、过度光照、噪音、屏障系统的破坏等，任何一项被忽视都可能屏障系统的破坏等，任何一项被忽视都可能给模型动物带来严重影响。给模型动物带来严重影响。人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型概述5/13/202426.动物模型的制作动物模型的制作1、查找文献并咨询动物实验所需动物和条件、查找文献并咨询动物实验所需动物和条件是是 否可行，了解前人所积累的经验，避免否可行，了解前人所积累的经验，避免低水平的重复或缺乏科学依据的盲动所造低水平的重复或缺乏科学依据的盲动所造成人力成人力 物力的浪费；物力的浪费；2、从动物品种、品系、年龄、性别、体重、从动物品种、品系、年龄、性别、体重、生物学特点、动物微生物污染级别等方面生物学特点、动物微生物污染级别等方面选取最可比拟的动物，不可认为选越高级选取最可比拟的动物，不可认为选越高级动物可比性越高。动物可比性越高。5/13/202427.第二节第二节 免疫缺陷动物免疫缺陷动物5/13/202428.v免疫缺陷动物免疫缺陷动物 是指由于先天性遗传突变或用人工方法造是指由于先天性遗传突变或用人工方法造成一种或多种免疫系统组成成分缺陷的动物。成一种或多种免疫系统组成成分缺陷的动物。v免疫缺陷动物的分类免疫缺陷动物的分类先天性免疫缺陷动物先天性免疫缺陷动物：T淋巴细胞功能缺陷动物：裸小鼠、裸大鼠淋巴细胞功能缺陷动物：裸小鼠、裸大鼠B淋巴细胞功能缺陷动物：淋巴细胞功能缺陷动物：CBA/N小鼠小鼠NK细胞功能缺陷动物：细胞功能缺陷动物：Beige小鼠小鼠联合免疫缺陷动物：联合免疫缺陷动物：SCID小鼠小鼠获得性免疫缺陷及其相关的获得性免疫缺陷及其相关的AIDS动物模型动物模型：小鼠小鼠AIDS模型、猴模型、猴AIDS模型、黑猩猩的模型、黑猩猩的HIV感染模型感染模型5/13/202429.v裸小鼠裸小鼠(nu)指先天性无胸腺的裸小鼠。导致这种异指先天性无胸腺的裸小鼠。导致这种异常状态的常状态的裸基因（裸基因（nu）是一个隐性突变是一个隐性突变基因，位于基因，位于11号常染色体上。目前裸基号常染色体上。目前裸基因已经回交到不同的小鼠品系中，即导因已经回交到不同的小鼠品系中，即导入不同的遗传背景。带有裸基因的小鼠入不同的遗传背景。带有裸基因的小鼠品系包括：品系包括：NIH-nu、BALB/c-nu、C3H-nu和和C57BL/6-nu等。各个品系裸小鼠因等。各个品系裸小鼠因其遗传背景不同，所表现的细胞免疫反其遗传背景不同，所表现的细胞免疫反应和实验检查指标也不尽相同。应和实验检查指标也不尽相同。5/13/202430.裸小鼠裸小鼠(nu)v带有纯合裸基因（带有纯合裸基因（nu/nu）的小鼠具有的）的小鼠具有的主要特征：全身主要特征：全身无毛无毛，呈，呈裸体裸体外表，外表，无胸无胸腺腺，缺乏成熟，缺乏成熟T细胞的辅助、抑制及杀伤细胞的辅助、抑制及杀伤功能，功能，B细胞功能基本正常。成年裸小鼠细胞功能基本正常。成年裸小鼠较普通鼠具有较高的较普通鼠具有较高的NK细胞活性。细胞活性。v裸小鼠的应用：裸小鼠的应用：肿瘤学、微生物学、免疫学、寄生虫学、肿瘤学、微生物学、免疫学、寄生虫学、毒理学等基础医学的研究中毒理学等基础医学的研究中5/13/202431.5/13/202432.v裸大鼠（裸大鼠（rnu）基因符号为基因符号为rnu，纯合子裸大鼠，纯合子裸大鼠（rnu/rnu）具有与裸小鼠基本相似的特征，）具有与裸小鼠基本相似的特征，无胸腺，缺乏功能性无胸腺，缺乏功能性T淋巴细胞，淋巴细胞，B细胞功能细胞功能基本正常，基本正常，NK细胞活力增强，抵抗力差，易细胞活力增强，抵抗力差，易患呼吸道疾病。患呼吸道疾病。裸大鼠躯干部仍有稀少毛而并非象裸小鼠裸大鼠躯干部仍有稀少毛而并非象裸小鼠样完全无毛，头部及四肢毛更多。样完全无毛，头部及四肢毛更多。裸大鼠同样能接受人类正常组织和肿瘤异裸大鼠同样能接受人类正常组织和肿瘤异种移植，因其体型较大，可提供相对较多的种移植，因其体型较大，可提供相对较多的血样及瘤组织，也易于进行外科手术，在肿血样及瘤组织，也易于进行外科手术，在肿瘤研究上更方便。瘤研究上更方便。5/13/202433.第三节第三节 肿瘤疾病动物模型肿瘤疾病动物模型v分类：分类：1.自发性肿瘤（自发性肿瘤（spontaneous tumorspontaneous tumor）动物模型：动物模型：指实验动物未经任何有意识的人工处置，在自然情况下发生的肿指实验动物未经任何有意识的人工处置，在自然情况下发生的肿瘤所形成的模型。瘤所形成的模型。2.2.诱发性肿瘤（诱发性肿瘤（induced tumorinduced tumor）动物模型：动物模型：是使用致癌因素在实验条件下诱发动物发生肿瘤的动物模型。是使用致癌因素在实验条件下诱发动物发生肿瘤的动物模型。3.3.移植性肿瘤（移植性肿瘤（transplant tumortransplant tumor）动物模型：动物模型：指将动物或人体肿瘤移植同种或异种动物连续传代而培养出的模指将动物或人体肿瘤移植同种或异种动物连续传代而培养出的模型。型。5/13/202434.v诱发性肿瘤模型：诱发性肿瘤模型：1.方法：方法：1)1)原位诱发：原位诱发：指将致癌物直接与动物靶组织或靶器官接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、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、喂养或埋置等灌注、喂养或埋置等。2)2)异位诱发：异位诱发：将与致癌物接触后的动物组织或器官埋置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的该组织或器官的于该动物或另一正常动物皮下而产生的该组织或器官的肿瘤。肿瘤。异位诱发肿瘤具有易于观察和取材的优点。异位诱发肿瘤具有易于观察和取材的优点。2.2.诱癌物：诱癌物：3.3.放射线局部照射、化学致癌物（放射线局部照射、化学致癌物（烷化剂、烷化剂、亚硝胺类、芳香胺类亚硝胺类、芳香胺类）、生物毒素（）、生物毒素（黄曲酶毒素黄曲酶毒素）、细菌）、细菌（幽门螺杆菌幽门螺杆菌）、肿瘤病毒感染。）、肿瘤病毒感染。5/13/202435.v举例：举例：1.1.二乙基亚硝胺二乙基亚硝胺(DEN)诱发诱发小鼠肺癌小鼠肺癌：1.1.采采用用小小鼠鼠皮皮下下注注射射1DEN水水溶溶液液，每每周周一一次次，(每每次次剂剂量量为为56mg/kg体体重重，总总剂剂量量为为868mg)。观观察察时时间间为为100d左左右右。此此模模型型诱诱发发率率约约40%。若若将将DEN总总剂剂量量增增到到1176mg时，半年诱发率可达时，半年诱发率可达90以上。以上。2.2.亚胺基偶氮甲苯亚胺基偶氮甲苯(OAAT)(OAAT)诱发诱发小鼠肝癌小鼠肝癌：1.1.用用l lOAATOAAT苯苯溶溶液液涂涂于于动动物物两两肩肩胛胛间间皮皮肤肤上上，隔隔日日1 1次次，每每次次2323滴滴、一一般般涂涂100100次次。7 7个个月月以以上上诱诱发发肝肝肿肿瘤瘤约约5555。3.3.黄曲霉素诱发黄曲霉素诱发大鼠肝癌大鼠肝癌：在在大大鼠鼠饲饲料料中中加加入入黄黄曲曲霉霉素素，含含0.011-0.015ppm0.011-0.015ppm，喂喂养养6 6个月，诱发率达个月，诱发率达8080。5/13/202436.v注意：注意：1.1.必须适当选择：必须适当选择：致瘤方法致瘤方法、动物种系动物种系、致癌致癌物种类与溶剂物种类与溶剂、给药剂量与途径给药剂量与途径及及观察时间观察时间等尽量简便可行，有较好的重复性，并有利等尽量简便可行，有较好的重复性，并有利于与人肿瘤比较于与人肿瘤比较。2.2.方法和种系应对所用致瘤物敏感方法和种系应对所用致瘤物敏感。3.3.致癌物的致癌物的剂量剂量应能保证动物存活率较高、诱应能保证动物存活率较高、诱发期较短而又可诱发较高频率的肿瘤发期较短而又可诱发较高频率的肿瘤 5/13/202437.v移植性肿瘤模型：移植性肿瘤模型：v方法方法：1.实体瘤移植实体瘤移植 肿瘤细胞皮下接种肿瘤细胞皮下接种7-10d处死荷瘤动物处死荷瘤动物选择生长良好、无坏死液化的瘤组织选择生长良好、无坏死液化的瘤组织2-3mm3+生理盐水或其它营养液生理盐水或其它营养液无菌套管针无菌套管针抽吸抽吸接种同种受体动物右前腋窝皮下。接种同种受体动物右前腋窝皮下。2.腹水瘤移植：腹水瘤移植：肿瘤细胞皮下接种肿瘤细胞皮下接种7-10d处死荷瘤动物处死荷瘤动物取腹水取腹水含葡萄糖平衡盐水稀释至适当浓含葡萄糖平衡盐水稀释至适当浓度度腹腔注射（腹水瘤）或皮下注射（实体瘤）腹腔注射（腹水瘤）或皮下注射（实体瘤）。5/13/202438.v评价评价:1.同时接种同样量的瘤细胞，生长速度较一致，同时接种同样量的瘤细胞，生长速度较一致，个体差异较小。个体差异较小。2.接种成活率近接种成活率近100%100%。3.3.对宿主影响相类似。对宿主影响相类似。4.4.可连续传代，试验周期短，条件易于控制。可连续传代，试验周期短，条件易于控制。5.5.主要问题是主要问题是宿主对移植物产生免疫排斥反应宿主对移植物产生免疫排斥反应。5/13/202439.第四节第四节 心血管疾病动物模型心血管疾病动物模型高脂饲料诱发高血脂及动脉粥样高脂饲料诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型硬化症模型非喂养法诱发高血脂及动脉粥样非喂养法诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型硬化症模型5/13/202440.高脂饲料诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型高脂饲料诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型 造模机制：造模机制：1.1.动物饲料中加入过量的胆固醇和脂肪，饲养一定动物饲料中加入过量的胆固醇和脂肪，饲养一定时间后，其主动脉及冠状动脉处逐渐形成粥样硬时间后，其主动脉及冠状动脉处逐渐形成粥样硬化斑块，并出现高血脂症。化斑块，并出现高血脂症。2.2.高胆固醇和高脂饮食，加入少量胆酸盐，可增加高胆固醇和高脂饮食，加入少量胆酸盐，可增加胆固醇的吸收，如再加入甲状腺抑制药胆固醇的吸收，如再加入甲状腺抑制药-甲基硫甲基硫氧嘧啶氧嘧啶或或丙基硫氧嘧啶丙基硫氧嘧啶可进一步加速病变的形成。可进一步加速病变的形成。5/13/202441.v造模方法造模方法:1.1.小型猪：小型猪：用用1 12 2高高脂脂食食物物饲饲喂喂6 6个个月月以以上上即即可可形形成成动动脉脉粥粥样样硬化病变。硬化病变。评价：评价：形成动脉粥样硬化形成动脉粥样硬化病变特点及分布病变特点及分布都与人类近似。都与人类近似。2.2.猴：猴：选选用用3.53.510.5kg10.5kg，3 36 6岁岁的的恒恒河河猴猴饲饲喂喂高高脂脂饲饲料料(5050麦麦粉粉、8 8玉玉米米粉粉、8 8麦麦麸麸、1 1胆胆固固醇醇、8 8蛋蛋黄黄、8 8猪猪油油、1717白白糖糖及及适适量量的的小小苏苏打打和和食食盐盐）。1 1个个月月后后造造成成猴猴的实验性高血脂症。血清胆固醇较正常时升高的实验性高血脂症。血清胆固醇较正常时升高3.13.13.23.2倍。倍。评评价价：猴猴的的胆胆固固醇醇代代谢谢、血血浆浆脂脂蛋蛋白白组组成成及及高高脂脂血血症症与与人相似，是较理想的模型。人相似，是较理想的模型。5/13/202442.3.3.兔：兔：选选用用2kg2kg左左右右体体重重，每每天天胆胆固固醇醇0.3g0.3g，4 4个个月月后后形形成成主主动动脉脉粥粥样样硬硬化化斑斑块块；剂剂量量增增至至0.5g0.5g，3 3个个月月出出现现斑斑块块；增增至至1.0g1.0g，可可缩缩为为2 2个个月月。在在饲饲料料中中加加入入1515蛋蛋黄黄粉粉、0.50.5胆胆固固醇醇和和5%5%猪猪油油，3 3周周后后，将将胆胆固固醇醇减减去去再再喂喂3 3周周，可可使使斑块发生率达斑块发生率达100100，血清胆固醇可升高至，血清胆固醇可升高至2000mg%2000mg%。评评价价：对对喂喂饲饲胆胆固固醇醇非非常常敏敏感感，在在短短期期内内便便能能出出现现明明显显的的病病变变。因因为为兔兔对对外外源源性性胆胆固固醇醇的的吸吸收收率率可可高高达达75759090，对对高高血血脂脂的的清清除除能能力力低低(静静脉脉注注射射胆胆固固醇醇后后，高高脂脂血血症可持续症可持续3 34 4天天)。但但兔兔作作模模型型不不够够理理想想，主主要要表表现现为为血血源源性性泡泡沫沫细细胞胞增增多多，且，且病变分布病变分布与人的病变也有差异。与人的病变也有差异。5/13/202443.4.4.大鼠大鼠：配配方方一一饲饲料料(1 1-4-4胆胆固固醇醇、1010猪猪油油，0.2%0.2%甲甲基基硫硫氧氧嘧嘧啶啶、8989-86-86基基础础饲饲料料)，喂喂服服7 71010天。可形成高胆固醇血症。天。可形成高胆固醇血症。配配方方二二饲饲料料(1010蛋蛋黄黄粉粉、5 5猪猪油油、0.50.5胆胆盐盐、8585基基础础饲饲料料)，喂喂服服7 7天天可可形形成成高高胆胆固固醇醇血症。血症。评评价价：饲饲养养方方便便、抵抵抗抗力力强强、食食性性与与人人相相近近。所所形形成成的的病病理理改改变变与与人人早早期期者者相相似似，不不易易形形成成似似人人体的体的后期病变后期病变，较易形成血栓。，较易形成血栓。5/13/202444.5.5.小鼠：小鼠：雄雄性性小小鼠鼠饲饲以以1 1胆胆固固醇醇及及1010猪猪油油的的高高脂脂饲饲料料，7 7天天后后血血清清胆胆固固醇醇即即升升为为34315mg34315mg；若若在在饲饲料料中中再再加加入入0.30.3的的胆胆酸酸，连连饲饲7 7天天，血血清胆固醇可高达清胆固醇可高达53036mg53036mg 评评价价：容容易易饲饲养养和和节节省省药药品品等等优优点点，但但是是取取血血不便，难做动态观察，所以较少采用。不便，难做动态观察，所以较少采用。5/13/202445.6.6.鸡：鸡：4 48 8周周的的莱莱克克亨亨鸡鸡，在在饲饲料料中中加加入入1 1-2-2胆胆固固醇醇或或1515蛋蛋黄黄粉粉，再再加加5 51010猪猪油油，经经过过6 61010周周，血血胆胆固固醇醇即即升升至至1000mg1000mg4000mg4000mg，胸胸主主动动脉斑块发生率达脉斑块发生率达100100。评价：评价：鸡为杂食动物，仅在普通饲料中加入胆固醇，鸡为杂食动物，仅在普通饲料中加入胆固醇，就可形成动脉粥样硬化斑块。就可形成动脉粥样硬化斑块。病变发生较快病变发生较快，在斑，在斑块中有时伴有块中有时伴有钙化钙化和形成和形成溃疡溃疡。5/13/202446.非喂养法诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型非喂养法诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型 造模方法造模方法:1.1.免疫法：免疫法：将将大大鼠鼠主主动动脉脉匀匀浆浆给给兔兔注注射射，可可引引起起血血胆胆固固醇醇、脂脂蛋蛋白白及及甘甘油油三三酯酯升升高高。给给兔兔注注射射马马血血清清10ml/kg/10ml/kg/次，共次，共4 4次，每次间隔次，每次间隔1717天。天。评价评价:动动脉脉内内膜膜损损伤伤率率为为8888，冠冠状状动动脉脉亦亦有有粥粥样样硬硬化的病变，若同时给予高胆固醇饲料，病变更加明显。化的病变，若同时给予高胆固醇饲料，病变更加明显。5/13/202447.2.2.儿茶酚胺法：儿茶酚胺法：给给兔兔静静脉脉滴滴注注去去甲甲肾肾上上腺腺素素lmg/24hlmg/24h，时时间间为为30min30min。一一种种方方法法是是先先滴滴15min15min，休休息息5min5min后后再再滴滴15min15min。另另一一种种方方法法是是每每次次点点滴滴5min5min和和休休息息5min5min，反复反复6 6次。次。评价评价:持持续续两两周周，均均可可引引起起主主动动脉脉病病变变，呈呈现现血血管管壁壁中中层层弱弱性性纤纤维维拉拉长长、劈劈裂裂或或断断裂裂，病病变变中中出出现现坏死及钙化。坏死及钙化。5/13/202448.3.3.半胱氨酸法：半胱氨酸法：给给兔兔皮皮下下注注射射同同型型半半胱胱氨氨酸酸硫硫代代内内酯酯每每天天202025mg/kg(25mg/kg(以以5 5葡葡萄萄糖糖溶溶液液配配成成lmg/mllmg/ml的的浓浓度度)，连续，连续20202525天。天。评价：评价：成成年年兔兔及及幼幼兔兔均均可可出出现现动动脉脉粥粥样样硬硬化化的的典典型型病病变变。冠冠状状动动脉脉管管腔腔变变窄窄、动动脉脉壁壁内内膜膜肌肌细细胞胞增增生生、纤纤维维状状异异物物质质。如如同同时时在在饲饲料料中中加加入入2020的的胆固醇，则出现显著的动脉粥样硬化病变。胆固醇，则出现显著的动脉粥样硬化病变。5/13/202449.4.4.表面活化剂法：表面活化剂法：给大鼠腹腔注射给大鼠腹腔注射Troton WRl339 300mg/kgTroton WRl339 300mg/kg体重体重。评价评价:给给药药9h9h后后可可使使血血清清胆胆固固醇醇升升高高3 34 4倍倍；20h20h后后雄雄性性大大鼠鼠血血清清胆胆固固醇醇仍仍为为正正常常的的3-43-4倍倍，而而雌雌性性大大鼠鼠却却为为6 6倍倍左左右右。用用药药后后24h24h左左右右升升脂脂作作用用达达最最高高点点，48h48h左左右右恢恢复复正正常常。其其中中以以甘甘油油三三酯酯升升高高最最强强，其次是磷脂、游离胆固醇，对胆固醇酯没有影响其次是磷脂、游离胆固醇，对胆固醇酯没有影响。5/13/202450.第五节第五节 呼吸、消化疾病动物模型呼吸、消化疾病动物模型肝纤维化动物模型肝纤维化动物模型支气管哮喘动物模型支气管哮喘动物模型5/13/202451.肝纤维化动物模型肝纤维化动物模型 v模型概述：模型概述：1.1.任何可引起肝损伤的因素任何可引起肝损伤的因素长期、反复作用长期、反复作用于肝脏，于肝脏，均可产生肝细胞均可产生肝细胞变性、坏死变性、坏死，继而肝细胞，继而肝细胞再生再生和和纤纤维组织增生维组织增生，导致肝纤维化。，导致肝纤维化。2.2.已