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《实验动物学》课程教学资源(书籍文献)第九章 生物医学研究中的动物模型

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第一节 动物模型的意义和优越性 第二节 动物模型的分类 一、按产生原因分类 二、按系统范围分类 第三节 动物模型的设计原则和注意事项 一、设计原则 二、注意事项 第四节 动物模型的复制方法 一、复制方法和应用 二、肿瘤模型的复制方法 三、心血系系疾病的动物模型 四、呼吸系统疾病动物模型 五、消化系统疾病动物模型 六、神经系统疾病模型 七、寄生虫病动物模型 八、中医“证”的动物模型 九、国内近期动物疾病模型文献 十、国外动物疾病模型参阅表
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第一节动物模型的意义和优越性 生物医学研究的进展常常依赖于使用动物模型作为实验假说和临床假说二者的试验基础。人类各种疾病的发生发展是十分复杂的,要深入 探时其疾病的发病机理及疗效机理不能也不应该在病人身上进行,可以通过对动物各种疾病和生命现象的研究,进而推用到人类,探索人类生 命的奥秘,以控制人类的疾病的衰老,延长人类的寿命。 人类疾病的动物模型(AnimalModelofHumanDiseases)是生物医学科学研究中所建立的具有人类疾病模似性表现的动物实验对象和材 料。使用动物模型是现代生物医学研究中的一个极为重要的实验方法和手段,有助于更方便、更有效地认识人类疾病的发生、发展规律和研究 防治措施。 长久以来人们发现,以人本身作为实验对象来推动医学的发展是困难的,临床所积累的经验不仅在时间和空间上存在着局限性,许多实验 在道义上和方法学上还受到种种限制。而动物模型的吸引力就在于它克服了这些不足点。其在生物医学研究中所起到的独待作用,正受到越来 越多的科技工作者的重视。动物模甲的优越性主要表现在以下几下方面。 (一)避免了在人身上进行实验所带来的风险 临床上对外伤、中毒,肿痛病因等研究是有一定困难的,甚至是不可能的,如急性和馒性呼吸系统疾病研充进很难重复环境污染的作用。 辐射对机体的损伤仿也不可能在人身上反复实验,而动物可以作为人类的替难者,在人为设计的实验条件下反复现察和研究。因此,应用动物模 型,除了能克服在人类研究中经常会遇到的理论和社会限制外,还容许采用某些不能应用于人类的方法学途径,甚至为了研究需要可以损伤动 物组织、器宜或处死动物。 (二)临床上平时不易见到的疾病可用动物随时复制出来 临床上平时很难收集到放射病,毒气中毒、烈性传染病等病人,而实验室可以根据研究目的要求随时采用实验性诱发的方法在动物身上复 制出来 (三)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 一般遗传性、免疫性、代谢性和内分诊等疾病在临床上发病率很低,例如急性白血病的发病率较降,研究人员可以有意识地提高其在动物 种群的中发生频率,从而推进研究。同样的途径已成功地应用于其他疾病的研究,如血友病、周期性中性白细泡减少症和自身免疫介导性疾病 临床上某些疾病湛伏期很长,很难进行研究,如神瘤、樱性气管炎、肺心病、高血压等疾病,这些疾伤发生发展很缓慢,有的可能要几 年,十几年、甚至几十年。有些致伤因素需要隔代或者几代才能显示出来,人类的寿命期相对来说是很长的,但一个科学家很谁有幸进行三代 以上的观察,而许多动物由于生命的周期很短,在实验室观察几十代是容易的,如果使用微生物甚至可以观察几百代 (四)可以严格控制实验条件,增强实验材料的可比性 一极说来,阵床上很多疾病是十分复杂的。各种因素均起作用。有心脏病的病人,可能同时又患有脏疾或肾旺疾病等其他疾应,即 使完全相同的病人因人的年 性别体质油传等 制成各种疾病。温度、湿度、光照。音、饲料等实验条件 ,可严垃制 无论营养学、肿学和环境卫生学等方面 时期内很难在人身上取得一定数量的定性疾病材料.动物模型不仅在群体的数量上容易得 到足而目可以福过投服一定刻量的药 物或移植一定数量的种瘤等方式,限定可变性,取得条件一 的模型材料 动物模型作为人类库。 影 至及 处死动物收生样本,这在临床是难以办到的 实验动物向小型化的发民趋势更有: 实验者的日常管 理和实验操作 (内)有助于更全面地认识 某种意义上 其秀 n世 种损吉 病的本质。从而更有利于解释在人体上所发生 因此从 富有成效的用 在于能够细 地观察环境或传因素对疾 病发生发展的影响,这在临床上是办不到的,对于全面 品见至 指的客 司时还可 间内复制出奥型的 动物疾病模型,对于研究人类各种疾病的发生、发展规律和防治疾病疗效的机理等是极为重要的手假和工具 第二节动物模型的分类 一、按产生原因分类 (一)自发性动物模型(Spontaneous Animal Models) 是指实验动物未经任何有意识的人工处置,在自然情况下所发生的疾病。包括突变系的遗传疾病和近交系的肿瘤疾病模型。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,如无胸豪裸鼠。肌肉菱缩症小鼠、肥胖症小息、癞痫大鼠、高血压大

第一节 动物模型的意义和优越性 生物医学研究的进展常常依赖于使用动物模型作为实验假说和临床假说二者的试验基础。人类各种疾病的发生发展是十分复杂的,要深入 探讨其疾病的发病机理及疗效机理不能也不应该在病人身上进行。可以通过对动物各种疾病和生命现象的研究,进而推用到人类,探索人类生 命的奥秘,以控制人类的疾病的衰老,延长人类的寿命。 人类疾病的动物模型(AnimalModelofHumanDiseases)是生物医学科学研究中所建立的具有人类疾病模似性表现的动物实验对象和材 料。使用动物模型是现代生物医学研究中的一个极为重要的实验方法和手段,有助于更方便、更有效地认识人类疾病的发生、发展规律和研究 防治措施。 长久以来人们发现,以人本身作为实验对象来推动医学的发展是困难的,临床所积累的经验不仅在时间和空间上存在着局限性,许多实验 在道义上和方法学上还受到种种限制。而动物模型的吸引力就在于它克服了这些不足点,其在生物医学研究中所起到的独特作用,正受到越来 越多的科技工作者的重视。动物模型的优越性主要表现在以下几下方面。 (一)避免了在人身上进行实验所带来的风险 临床上对外伤、中毒、肿痛病因等研究是有一定困难的,甚至是不可能的,如急性和慢性呼吸系统疾病研究进很难重复环境污染的作用。 辐射对机体的损伤也不可能在人身上反复实验。而动物可以作为人类的替难者,在人为设计的实验条件下反复观察和研究。因此,应用动物模 型,除了能克服在人类研究中经常会遇到的理论和社会限制外,还容许采用某些不能应用于人类的方法学途径,甚至为了研究需要可以损伤动 物组织、器官或处死动物。 (二)临床上平时不易见到的疾病可用动物随时复制出来 临床上平时很难收集到放射病、毒气中毒、烈性传染病等病人,而实验室可以根据研究目的要求随时采用实验性诱发的方法在动物身上复 制出来。 (三)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 一般遗传性、免疫性、代谢性和内分泌等疾病在临床上发病率很低,例如急性白血病的发病率较降,研究人员可以有意识地提高其在动物 种群的中发生频率,从而推进研究。同样的途径已成功地应用于其他疾病的研究,如血友病、周期性中性白细胞减少症和自身免疫介导性疾病 等。 临床上某些疾病潜伏期很长,很难进行研究,如肿瘤、慢性气管炎、肺心病、高血压等疾病,这些疾病发生发展很缓慢,有的可能要几 年、十几年、甚至几十年。有些致病因素需要隔代或者几代才能显示出来,人类的寿命期相对来说是很长的,但一个科学家很难有幸进行三代 以上的观察,而许多动物由于生命的周期很短,在实验室观察几十代是容易的,如果使用微生物甚至可以观察几百代。 (四)可以严格控制实验条件,增强实验材料的可比性 一般说来,临床上很多疾病是十分复杂的,各种因素均起作用,患有心脏病的病人,可能同时又患有肺脏疾病或肾脏疾病等其他疾病,即 使疾病完全相同的病人,因病人的年龄、性别、体质、遗传等各不相同,对疾病的发性发展均有影响。采用动物来复制疾病模型,可以选择相 同品种、品系、性别、年龄、体重、活动性、健康状态、甚至遗传和微生物等方面严加控制的各种等级的标准实验动物,用单一的病因作用复 制成各种疾病。温度、湿度、光照、噪音、饲料等实验条件也可以严格控制。 无论营养学、肿瘤学和环境卫生学等方面,同一时期内很难在人身上取得一定数量的定性疾病材料。动物模型不仅在群体的数量上容易得 到满足,而且可以通过投服一定剂量的药物或移植一定数量的肿瘤等方式,限定可变性,取得条件一致的模型材料。 (五)可以简化实验操作和样品收集 动物模型作为人类疾病的“缩影”,便于研究者按实验目的需要随时采取各种样品,甚至及时处死动物收集样本,这在临床是难以办到的。 实验动物向小型化的发展趋势更有利于实验者的日常管理和实验操作。 (六)有助于更全面地认识疾病的本质 临床研究未免带有一定的局限性。已知很多病身体除人以外也能引起多种动物感染,其表现可能各有特点。通过对人畜共患病的比较研 究,可以充分认识同一病原体(或病因)对不同机体带来的各种损害。因此从某种意义上说,可以使研究工作升毕到立体的水平来揭示某种疾 病的本质,从而更有利于解释在人体上所发生的一切病理变化。 动物疾病模型的另一个富有成效的用途,在于能够细致地观察环境或遗传因素对疾病发生发展的影响,这在临床上是办不到的,对于全面 地认识疾病本质有重要意义。 因此利用动物疾病模型来研究人类疾病,可以克服平时一些不易见到,而且不便于在病人身上进行实验的各种人类疾病的研究。同时还可 克服人类疾病发生发展缓慢,潜伏期长,发病原因多样,经常伴有各种其它疾病等因素的干扰,可以用单一的病因,在短时间内复制出典型的 动物疾病模型,对于研究人类各种疾病的发生、发展规律和防治疾病疗效的机理等是极为重要的手段和工具。 第二节 动物模型的分类 一、按产生原因分类 (一)自发性动物模型(Spontaneous Animal Models) 是指实验动物未经任何有意识的人工处置,在自然情况下所发生的疾病。包括突变系的遗传疾病和近交系的肿瘤疾病模型。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。如无胸腺裸鼠、肌肉萎缩症小鼠、肥胖症小鼠、癫痫大鼠、高血压大

鼠、无脾小鼠和青光跟兔等。它们为生物医学研究提供了许多有价值的动物模型。近交系的肿瘤模型随实验动物种属、品系的不同,其肿瘤的 发生类型和发病率有很大差异。 很多自发性动物模型在研究人类疾病时具有重要的价值,如自发性高血压大鼠,中国地鼠的自发性真性德尿病,小鼠的各种自发性钟格 山羊的家族性甲状腺肿等。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因难,不可能大量应用。由于诱发模型和自然产生的疾病模型是有一定差异的, 如诱发的肿瘤和自发的肿瘤对药物的敏感性是不相同的,加之有些人类的疾病至今尚不能用人工的方法在动物身上诱发出来,因此,近年来十 分重视对自发的动物疾病模型的开发,有的学者甚至对向、猫的疾病进行大规模的言查,以发现自发性疾病的病例,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 这方面小鼠和大慰的各种自发性疾病模型开发和应用得最多。这类模型在遗传病、代谢病、免夜缺陷病、内分泌疾病和肿密等方面的应用正日 益塔多. 最近国外出版一部专著(两卷本),按人类疾病系统,专门介绍人类疾病的自发性动物模型,可供参阅(Andr©ws EJ et al: Spontancous Animal Models5 of Haman Disease,olI-l,New York,Academic Press.,.l979.).关国病理学杂志(American !0u「ml。f Path0l0v】每胡均有人类疾:动物模型专栏,常个绍与人类疾伤相应的动物自发性疾病,可供参考,但该栏文章评论较多,往往 要查阅文未参考文献才能了解具体方法。 (仁)诱发性或实验性动物模型(Experimental Animal Models) 实验性动物模型是指研究者通过使用物理的、化学的和生物的致病因素作用于动物,蓝成动物组织、器宜或全身一定的损害,出现某些类 似人类疾病时的功能、代谢或毒使动物志相应的传染病,又如用化学致偏剂、放射线、致偏病寺诱发动物的肿密等。诱发性疾病动物模型具有 能在短时同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研究日的需要等特点,因而为近代医学研究所常用,待别 是药物蒂选研究工作所首洗。但诱发特型和白然产生的疾病檬型在某些方面毕章存在一定差异。因此在设计诱发性动物模型要尽量克服甘不 已,发探女结占 1982年,Hegreberg.与Leathers?发表了一部两卷的动物模型目录,第1卷~自发性动物疾病模型包括了1298篇文献,第2卷“诱发性动物疾病 模型包括了2707筒文献.国内施新猷主偏“医学动物实验方法”(人民卫生出版社,1980年)、郭鹦偏~“人类疾病的动物模型"第1辑,(人民卫 生出版社,192年),可供参考。另外也可在一些药理实验方法学专著中找到,特别是那些容易复制、已经成为定型的(或所谓经典的)模 型、可供筛选药物之用的动物模型,这类书中均有介绍。疾病动物模型的复制方法还可在美回《医学索引》(Index Medicus)中的动物疾 病模型~(Disease Model.Animal)主题之下找到. 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密模型,也可用各种致落剂透 发产生肿密模型。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。如自发性肿岩和诱发性钟岩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,毕竟不同于人类自然发病情况,因此,自发和诱发模型所有的优缺点只是相 对的。对使用者来说,最重要的是所选择的梗型究竟能否达到研究目的。 二、按系统范围分类 (一)疾病的基本病理过程动物模王 一些 过程的 病因素 一定条件下作用于动物,使动物组织 器官或全身造成 其中 有些交化是各种 都可能发生的。 所特有的一些变化,如发热、言 性血管内凝 血、电解质系乱、酸平衡障碍等,我们麻之为疾病的基本病理过程。 )各系统疾病动 模型 是指与人类各系统疾病相应的动物型 如心血管、呼吸 、造血、泌尿,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。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型 三,按模配种类分关 疾病模型的种类包括整体动物、离体器言和组织、细胞株以至数模型。疾病的动物模型是常用的疾病模型之一,也是研究人类疾病的常用 手段 第三节动物模型的设计原则和注意事项 一、设计原则 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,但一定要进行周密设计,设计时要遵循下列一些原则。 (一】相似性 在动物身上复制人类疾病模型。目的在于从中找出可以推广(外推)应用于病人的有关规律.外推法(Extra印olation)要冒风险,因为动 物与人到底不是一种生物。例如在动物身上无效的药物不等于临床无效,反之也然,因此,设计动物疾病模型的一个重要原则是,所复制的模 型应尽可能近似于人类疾病的情况, 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发性高血压的理想模型,老 母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

鼠、无脾小鼠和青光眼兔等。它们为生物医学研究提供了许多有价值的动物模型。近交系的肿瘤模型随实验动物种属、品系的不同,其肿瘤的 发生类型和发病率有很大差异。 很多自发性动物模型在研究人类疾病时具有重要的价值,如自发性高血压大鼠,中国地鼠的自发性真性糖尿病,小鼠的各种自发性肿瘤, 山羊的家族性甲状腺肿等。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,不可能大量应用。由于诱发模型和自然产生的疾病模型是有一定差异的, 如诱发的肿瘤和自发的肿瘤对药物的敏感性是不相同的,加之有些人类的疾病至今尚不能用人工的方法在动物身上诱发出来,因此,近年来十 分重视对自发的动物疾病模型的开发,有的学者甚至对狗、猫的疾病进行大规模的普查,以发现自发性疾病的病例,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各种自发性疾病模型开发和应用得最多。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日 益增多。 最近国外出版一部专著(两卷本),按人类疾病系统,专门介绍人类疾病的自发性动物模型,可供参阅(Andrews EJ et al: Spontaneous Animal Models of Haman Disease,Vol Ⅰ - Ⅱ ,New York,Academic Press,1979 . ) 。 美 国 病 理 学 杂 志 ( American Journal of Pathology)每期均有人类疾病动物模型专栏,常介绍与人类疾病相应的动物自发性疾病,可供参考。但该栏文章评论较多,往往 要查阅文未参考文献才能了解具体方法。 (二)诱发性或实验性动物模型(Experimental Animal Models) 实验性动物模型是指研究者通过使用物理的、化学的和生物的致病因素作用于动物,造成动物组织、器官或全身一定的损害,出现某些类 似人类疾病时的功能、代谢或毒使动物患相应的传染病,又如用化学致癌剂、放射线、致癌病毒诱发动物的肿瘤等。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。 1982年,Hegreberg与Leathers发表了一部两卷的动物模型目录,第1卷“自发性动物疾病模型”包括了1298篇文献,第2卷“诱发性动物疾病 模型”包括了2707篇文献。国内施新猷主编“医学动物实验方法”(人民卫生出版社,1980年)、郭鹞编“人类疾病的动物模型”第1辑,(人民卫 生出版社,1982年),可供参考。另外也可在一些药理实验方法学专著中找到,特别是那些容易复制、已经成为定型的(或所谓经典的)模 型、可供筛选药物之用的动物模型,这类书中均有介绍。疾病动物模型的复制方法还可在美国《医学索引》(Index Medicus)中的“动物疾 病模型”(Disease Model,Animal)主题之下找到。 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否达到研究目的。 二、按系统范围分类 (一)疾病的基本病理过程动物模型 这类动物疾病模型是指各种疾病共同性的一些病理变化过程的模型。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、酸硷平衡障碍等,我们称之为疾病的基本病理过程。 (二)各系统疾病动物模型 是指与人类各系统疾病相应的动物型。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、物理损伤性疾病、职业病和化学中毒性疾病的动物模型。 三、按模型种类分类 疾病模型的种类包括整体动物、离体器官和组织、细胞株以至数模型。疾病的动物模型是常用的疾病模型之一,也是研究人类疾病的常用 手段。 第三节 动物模型的设计原则和注意事项 一、设计原则 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,但一定要进行周密设计,设计时要遵循下列一些原则。 (一)相似性 在动物身上复制人类疾病模型。目的在于从中找出可以推广(外推)应用于病人的有关规律。外推法(Extrapolation)要冒风险,因为动 物与人到底不是一种生物。例如在动物身上无效的药物不等于临床无效,反之也然。因此,设计动物疾病模型的一个重要原则是,所复制的模 型应尽可能近似于人类疾病的情况。 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发性高血压的理想模型,老 母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。 酸水 平与人十分相似 ,低密度和极低密度脂蛋白的脂质构 ·刚如结扎免阅民血管,园然可能使闹民坏死穿 并导致腹膜炎。 但这与人类急性梗阳性阑尾炎合并穿孔和腹膜不一样,如果给兔结扎阅尾基都而保留原来的血液供应,由此而引起的阑尾穿孔 及腹膜炎就与人的情况相似,因而是一种比较理想的方法。 如果动物型与临床情况不相似,在动物身上有效的治疗方案就不一定能用于临床,反之也然。例如,动物内毒性性休克(Edotxi 为这样动物既有感染又有内毒素中毒,就与临床感染性休克相似。 为了判定所复制的模型是否与人相似,需要进行一系列的检直。例如有人检查了动物压,脉率、静脉压、呼吸频率、动脉血H,动脉氧分 压和二氧化碳分压。静脉血乳酸盐浓度以及血容量等指标,发现一次定量放血法造成的休克模型与临床出血性休克十分相似,因此认为些法复 制的模型是一种较理姐的模型。同理,按中医理论用大黄喂小配使其出现类似人的牌虚症,如果又按中医理论用四君子汤把它治好,那么就 有理由把它看成人类“牌虚症的动物模型, (仁)重复性 理想的动物模型应该是可重复的,甚至是可以标准化的。例如用一次定量放血法可百分之百适成出血性休克,百分之百死亡,这就符合可 重复性和达到了标准化要求。又如用狗做心肌梗死模型照理很合适,因为它的冠状动脉循环与人相似,而且在实验动物中它最适宜做暴露心脏 的制胸手术,但狗结扎冠状动酥的后果差异太大,不同狗同一动脉同一部位的结扎,其后果很不一致,无法预测,无法标准化。相反,大小白 鼠、地鼠和琢鼠结扎冠脉的后果就比较稳定一致,可以预测,因而可以标准化。 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,因为一致性是重现性的可靠保证 (三)可靠性 复制的动物模型来应该力求可靠地反映人类疾病,即可特异地、可靠地反映某种疾病或某种机能、代谢。结构变化,应具备该种疾病的主 要症状和体征,经化验或X光照片、心电围、病理切片等证实。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 泥淆的疾病者也不宜迷用。例如铅中击可用大白鼠做模型,但有缺点,因为它本身容易患动物地方性肺炎及进行性肾病,后者容易铅中毒所致 的肾病相混活,不易确定该肾病是铅中毒所致还是它本身的疾病所致。用蒙古沙土鼠就比较容易确定,因为一般只有铅中毒才会使它出现相应 的肾病变。 (四)话用性和可控性 供医学实验研究用的动物模型,在复制时,应尽量考虑到今后临床应用和便于控制其疾病的发展,以利于研究的开展。如雄激素能终止大 鼠和小鼠的早期妊振,但不能终止人的妊娠,因此,迭用雌激素复制大鼠和小鼠终止早期妊振的模型是不适用的,因为在大鼠和小国韩选带有 雄激素活性的药物时,常常会发现这些药物能终止妊娠,似乎可能是有效的避孕药,但一旦用于人则并不成功。所以,如果知道一个化合物只 有雄激活,用这个化合物在大鼠成小观容终止振的作用是没有意义的。又如选用大小鼠作作实验性陶膜炎就不适用,因为它们对兰日 阴性细菌具有较高的抵抗力,很不容易造成腹膜炎。有的动物对某致病因子特别敏感,极易死亡,也不适用。如狗腹腔注射粪便速液引起随膜 炎很快死亡(80%24小时内死亡),来不及做实验治疗观察,而且粪便剂量及细菊菌株不好控制,因此不能准确重复实验结果。 (五)易行性和经济性 在复制动物模型时,所采用的方法应尽做到 复制的疾病模型相似性好,但稀少 、地鼠等也可以复制出十分近似的人类疾病模型。它们言 易作到选传背景明确,体内微生物可加控制、模型性显著且稳定。 年龄、性别、体重等可任意选择,而且价谦易得、使于饲养管理,因此可尽 量采用。除非不得已或 些特殊鉴如南库咨酷灰白压炎等) 研究需要外,尽量不用灵长类动物。除了在动物选择上要考忠易行性和经济 性原则外,而且在模型复制的方法上 指标的视宴上也奶要注音这 原m 二、注意事项 一)注意 复制模型时必须 研究目的出发 熟恶诱发条件、宿主特征 疾 表现和发病机理 即充分了解所需动物模型的全部信息,分析是否 能得到预期的结果 如诱发动脉粥样硬化时,草食类动物免需要的胆固醇剂量比人高得多 而且病变部位并不出现在主动脉号。病理表现为 纤维组织和平滑肌增生为主,可有大量泡沫样细抱形成疑块,这与人类的情况差距较大。因此要求研究者懂得,各种动物所需的诱发剂量、宿 主年龄 性别和遗传性状等对买登的影明以及动物疾柄在组织字 生化学,病理学等方面与人类疾病之间的差异。要避免选用与人类对应器 性很小的动物疾病作为模型材料。为了增加所复制动物疾病 型与人类疾病的相似性 应尽量选用各种敏感动物与人类疾病相应的动构 可参考表91 表9·】各种敏感动物与人类相似的疾病模

模型,等等。 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,首先要注意动物的选择。 例如,小鸡最适宜做高脂血症的模型,因它它的血浆甘油三酯、胆固醇以及游离脂肪酸水平与人十分相似,低密度和极低密度脂蛋白的脂质构 成也与人相似。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。例如结扎兔阑尾血管,固然可能使阑尾坏死穿孔 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不一样,如果给兔结扎阑尾基部而保留原来的血液供应,由此而引起的阑尾穿孔 及腹膜炎就与人的情况相似,因而是一种比较理想的方法。 如果动物型与临床情况不相似,在动物身上有效的治疗方案就不一定能用于临床,反之也然。例如,动物内毒性性休克(Endotoxin Shock,单纯给动物静脉输入细菌及其毒素所致的休克)与临床感染性(脓毒性)休克(Septic Shock)就不完全一样,因此对动物内毒素性 休克有效的疗法长期以来不能被临床医生所采用。现在有人改向结扎胆囊动脉和胆管的动物胆囊中注入细菌,复制人类感染性休克的模型,认 为这样动物既有感染又有内毒素中毒,就与临床感染性休克相似。 为了判定所复制的模型是否与人相似,需要进行一系列的检查。例如有人检查了动物压、脉率、静脉压、呼吸频率、动脉血pH、动脉氧分 压和二氧化碳分压、静脉血乳酸盐浓度以及血容量等指标,发现一次定量放血法造成的休克模型与临床出血性休克十分相似,因此认为些法复 制的模型是一种较理想的模型。同理,按中医理论用大黄喂小鼠使其出现类似人的“脾虚症”,如果又按中医理论用四君子汤把它治好,那么就 有理由把它看成人类“脾虚症”的动物模型。 (二)重复性 理想的动物模型应该是可重复的,甚至是可以标准化的。例如用一次定量放血法可百分之百造成出血性休克,百分之百死亡,这就符合可 重复性和达到了标准化要求。又如用狗做心肌梗死模型照理很合适,因为它的冠状动脉循环与人相似,而且在实验动物中它最适宜做暴露心脏 的剖胸手术,但狗结扎冠状动脉的后果差异太大,不同狗同一动脉同一部位的结扎,其后果很不一致,无法预测,无法标准化。相反,大小白 鼠、地鼠和豚鼠结扎冠脉的后果就比较稳定一致,可以预测,因而可以标准化。 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,因为一致性是重现性的可靠保证。 (三)可靠性 复制的动物模型来应该力求可靠地反映人类疾病,即可特异地、可靠地反映某种疾病或某种机能、代谢、结构变化,应具备该种疾病的主 要症状和体征,经化验或X光照片、心电图、病理切片等证实。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 混淆的疾病者也不宜选用。例如铅中毒可用大白鼠做模型,但有缺点,因为它本身容易患动物地方性肺炎及进行性肾病,后者容易铅中毒所致 的肾病相混淆,不易确定该肾病是铅中毒所致还是它本身的疾病所致。用蒙古沙土鼠就比较容易确定,因为一般只有铅中毒才会使它出现相应 的肾病变。 (四)适用性和可控性 供医学实验研究用的动物模型,在复制时,应尽量考虑到今后临床应用和便于控制其疾病的发展,以利于研究的开展。如雌激素能终止大 鼠和小鼠的早期妊娠,但不能终止人的妊娠。因此,选用雌激素复制大鼠和小鼠终止早期妊娠的模型是不适用的,因为在大鼠和小鼠筛选带有 雌激素活性的药物时,常常会发现这些药物能终止妊娠,似乎可能是有效的避孕药,但一旦用于人则并不成功。所以,如果知道一个化合物具 有雌激素活,用这个化合物在大鼠或小鼠观察终止妊娠的作用是没有意义的。又如选用大小鼠作作实验性腹膜炎就不适用,因为它们对革兰氏 阴性细菌具有较高的抵抗力,很不容易造成腹膜炎。有的动物对某致病因子特别敏感,极易死亡,也不适用。如狗腹腔注射粪便滤液引起腹膜 炎很快死亡(80%24小时内死亡),来不及做实验治疗观察,而且粪便剂量及细菌菌株不好控制,因此不能准确重复实验结果。 (五)易行性和经济性 在复制动物模型时,所采用的方法应尽量做到容易执行和合乎经济原则。灵长类动物与人最近似,复制的疾病模型相似性好,但稀少昂 贵,即使猕猴也不可多得,更不用说猩猩、长臂猿。幸好很多小动物如大小鼠、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 易作到遗传背景明确,体内微生物可加控制、模型性显著且稳定,年龄、性别、体重等可任意选择,而且价谦易得、便于饲养管理,因此可尽 量采用。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易行性和经济 性原则外,而且在模型复制的方法上、指标的观察上也都要注意这一原则。 二、注意事项 研究者的设计动物模型时除了要了解掌握上述一些原则外,还要注意下列一些问题: (一)注意模型要尽可能再现所要求的人类疾病 复制模型时必须强调从研究目的出发,熟悉诱发条件、宿主特征、疾病表现和发病机理,即充分了解所需动物模型的全部信息,分析是否 能得到预期的结果。例如诱发动脉粥样硬化时,草食类动物兔需要的胆固醇剂量比人高得多,而且病变部位并不出现在主动脉弓。病理表现为 纤维组织和平滑肌增生为主,可有大量泡沫样细胞形成斑块,这与人类的情况差距较大。因此要求研究者懂得,各种动物所需的诱发剂量、宿 主年龄、性别和遗传性状等对实验的影响,以及动物疾病在组织学、生化学、病理学等方面与人类疾病之间的差异。要避免选用与人类对应器 官相似性很小的动物疾病作为模型材料。为了增加所复制动物疾病模型与人类疾病的相似性,应尽量选用各种敏感动物与人类疾病相应的动物 模型,可参考表9-1。 表9-1 各种敏感动物与人类相似的疾病模型 动 物 模 型 动 物 种 类 相应人类的疾病 阿留申(Aleutian)病 水貂类 多发性骨髓瘤 淀粉样变性 北京鸭 淀粉样变性

动样硬化 动赫粥料硬化 新西兰色小佩 沙 沙量 装、海、海狮 应 球形红 香生动 结炎 病毒性肝类 水 形红细。 小 遗传性 灰色

动脉粥样硬化 松鼠、猴、鸽、狒狒 动脉粥样硬化 黑猩猩 Aoudad 房中隔缺陷 黑猩猩 房间隔缺损 自家免疫性疾病 新西兰黑色小鼠 散播性红斑狼疮 Sjogren氏综合征 Waldenstrom氏巨球蛋白症 脱发症 /雄鼠模型 猕猴肢末 脱发症 /男性 心血管疾病 土拔鼠 心血管疾病 白内障 海豹、海狮子、沙鼠 白内障 小脑发育不全 雪貂 小脑发育不全 脑血管疾病 土拔鼠 脑血管疾病 Chastek氏麻痹症 水貂 维生素B1缺乏病 (一种维生素B1缺乏症) 染色体畸变 蛙 染色体畸变 先天性红细胞血卟啉症 狐、松鼠 先天性红细胞血卟啉症 多尿症 黑色类人猿 多尿症 糖尿病 中国地鼠、沙鼠 糖尿病 二糖(乳糖)利用差 海狮子 二糖利用差 眼病 非洲绿猴、狒、狒、海貂、海狮 动脉瘤 分叶动脉瘤 火鸡 暴死 Diving反应 海貂、海狮 Ehlers-Danlos氏征 Ehlers-Danlos氏症 水貂 候群 候群(原始胶原缺乏) 椭园红细胞病 椭园红细胞病 红褐色美洲驼 脑病、类羊搔痒病 水貂 Kurn Crentzfeidt-Jakob 自发性高血压 黑猩猩 综合征 家族性贫血 Basenje 遗传性球形红细胞症 有规律地形成兄弟双胞胎 狨猴 双胞胎 真菌感染 蝙蝠 真菌感染 胃肠道寄生虫和治疗 白鲢、猴、Leaf 寄生虫病 悉生动物研究 兔、猪、大鼠、炎鸡 鸡、羔羊、猫、狗、猴 疾病的发病机理 Grand-mal癫痫发作 Gerbil 癫痫 内芽肿病 Boxer 溃疡性结肠炎 结肠炎 狗 肠炎 中暑 Coypu 中暑 肝炎 黑猩猩 病毒性肝炎 病毒性肝炎 火鸡、北京鸭 病毒性肝炎 肝癌 虹鳟、真鳟 肝癌 遗传性耳聋 水貂 耳聋 遗传性脑白质营养不良 水貂 家族异染性的脑白质 营养不良 遗传性脑白质黑变病 水貂 Chediak-Higashi 综合征 遗传性肌萎缩 北京鸭、火鸡 肌萎缩 遗传性球形红细胞症 鹿、小鼠 球形红细胞症 两性畸形 水貂 两性畸形 疱疹 火鸡 疱疹感染 疱疹诱发性淋巴瘤 火鸡 淋巴瘤 脑积水 水貂 脑积水 多骨质骨肥厚 乌龟,长尾小鹦鹉 多骨性骨肥厚 非溶血性高胆红素血症 Gunn大鼠 Crgler-Najjar综合征 炎症 悉生动物 炎症 流行性感冒 雪貂 流感 实验性家族遗传性 黑猩猩 家族遗传性中枢神经 中枢神经系统变性病 系统变性病 脂肪血症 蒙古沙土鼠 脂肪血症 巨噬细胞 “泡沫状 ” 脂 乌龟、长尾小鹦鹉 脂肪贮藏性疾病 沉积症 李司忒氏菌病 Lemming 李司忒氏菌病 淋巴瘤 沙土鼠 淋巴瘤 淋巴肉瘤 蟾蜍、蝾螈、Boxer 狗 Hodgkin氏病 吸收障碍综合征(灰色便) 水貂 吸收障碍 疟疾 北京金丝雀 疟疾 母亲和胎儿血循环 矮山羊 母亲和胎儿血循环 接触传染性软疣 黑猩猩 接触传染性软疣 增生物鉴别 犰狳(九条纹)、真鳟 杂核单卵性变胎 肌营养不良 火鸡、小鸭 肌营养不良 肿瘤病 土拔鼠、小鼠 肿瘤 Mulei-mammate 骨软化 鼯鼠 骨软化 寄生虫感染 蝙蝠 寄生虫感染 色素沉着肝病 吼猴 肝细胞黑色素沉着 浆细胞增多症 水貂 浆细胞增多症

甜 染色体常 细 驱体分离航体形成) 性诱发网状织疾 网状组织病 (仁)注章所选用动物的实用价值 莫型应适用于多数研究者使用,容易复制,实验中便于操作和采集各种标本。同时应该首选一般饲并员较熟悉而便于饲养的动物作研究对 象,这样,就无需特殊的饲养设施和转运条件,经济上和技术上容易得到保证。 此外,动物来源必须充足,选用多胎分焕的动物对扩大样本和重复实验是有兰的。尤其对慢性疾病模型来说,动物须有一定的生存期,便 于长期观察使用,以免模型完成时动物已频于死亡或能于并发症, 野生动物在自然环境中观察有助于正确评价自然发病率和死亡率,但记录困难,在实验条件下维持有一定难度,且对人和家畜有直接和间 接的感胁,使用时要特别加以注意,因此,复制模型时必须注意动物种群的选择,要了解各类动物种群的特点和对复制动物的影响。 用于生物医学研究的动物种群,可按其遇传成分和其环境被研究人员控制的程度,分为三种基本类型:(仙实验室类型,它们可提供最大程 度的遗传和环境操作;()家养类型,不论是乡村或城市饲养的,人类对其干扰的程度不同,且动物环境与人类环境可为能极为接近:()自然生 态类型。几乎没有人为的干扰。可能某种动物(啮齿目、食肉目、免形目)可按所有三类类型进行研究,这就增加了对环境和遗传因素作比较 研究的可能性。在选用三类动物种群复制动物模型时,必须了解它们各自的优点和缺点,可参考表92, 表9·2不同类型的动物种群的优点和缺点 缺点 连续饲养 .生活于人工环境 众多 生 大大于 上:生活于 或相同的环境 提案飘价修银安 性疾琼 疾病的全过 6有无制的 和死后标本 8 在种中疾成 既有升高也有降低 疾病记录和服告极有 示 科有 (三)注意环境因素对模型动物的影响 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、爆音、屏障系统的破坏等,任何一项被忽视部可能给模型动 物带来严重影响。除此以外,复制过程中固定、出血、麻醉、手术、药物和并发症等处理不当,同样会产生难以估量的恶果。因此,要求尽可 德体描别动物外干是小的恋动知是心的于#之中 (四不能言目地使用近交系动物,不然会导致不能控制的因志进入实验 例如自发性持尿病大鼠BB。Wst妇除且有糖尿病临床特征外,还发现多种病理变化(外周神经系统严重病变、塞丸苦缩.甲状腹炎、胃 溃疡、恶性淋巴密等)。因此要有的地选择。半个世纪以来,近交系的开发不断提供着新的动物模型材料,大。小鼠疾病作为模型在医学使 用量已高达70~90%。利用近交系作动物模型时还必须认识到: 1动物形成亚系后不应该再视为同一品系。要充分了解新品系的特征和背最材料】 2,即使作为已形成模型的品系,由于不话当的育种方法和环境改变,还可发生新的基因突变和遗传漂变:即存在着变种甚至断种的危险

脊髓灰质炎 Lemming 脊髓灰质炎 多尿症 中国地鼠 糖尿病 肺腺瘤 灰鼠 肺腺瘤 狂犬病 吸血蝙蝠(鼠蝠) 狂犬病 蝙蝠 肾脏腺肉瘤 蛙 肾脏腺肉瘤 生殖生物学 狒狒、蛙、蟾蜍、蝙蝠 生殖 类风湿病因素 吼猴 类风湿病因素 肉瘤 花金属SPP 肉瘤 性染色体异常 水貂、狨猴 性染色体异常 体内红细胞镰状细胞 白尾鹿 镰状细胞贫血 素变质 躯体分离(抗体形成) 鸟、鱼、Pesomyscus、SPP 躯体分隔(抗体形成) 弓形体病 地松鼠、鼠猴、猫 弓形体病 兔热病 Lemming 兔热病 溃疡性结肠炎 黑猩猩 溃疡性结肠炎 尿失禁 水貂 尿结石 病毒性诱发网状组织疾病 美国阿留申群岛水貂 网状组织病 新西兰小鼠 (二)注意所选用动物的实用价值 模型应适用于多数研究者使用,容易复制,实验中便于操作和采集各种标本。同时应该首选一般饲养员较熟悉而便于饲养的动物作研究对 象,这样,就无需特殊的饲养设施和转运条件,经济上和技术上容易得到保证。 此外,动物来源必须充足,选用多胎分娩的动物对扩大样本和重复实验是有益的。尤其对慢性疾病模型来说,动物须有一定的生存期,便 于长期观察使用,以免模型完成时动物已频于死亡或毙于并发症。 野生动物在自然环境中观察有助于正确评价自然发病率和死亡率。但记录困难,在实验条件下维持有一定难度,且对人和家畜有直接和间 接的威胁,使用时要特别加以注意。因此,复制模型时必须注意动物种群的选择,要了解各类动物种群的特点和对复制动物的影响。 用于生物医学研究的动物种群,可按其遗传成分和其环境被研究人员控制的程度,分为三种基本类型:⑴实验室类型,它们可提供最大程 度的遗传和环境操作;⑵家养类型,不论是乡村或城市饲养的,人类对其干扰的程度不同,且动物环境与人类环境可为能极为接近;⑶自然生 态类型。几乎没有人为的干扰。可能某种动物(啮齿目、食肉目、兔形目)可按所有三类类型进行研究,这就增加了对环境和遗传因素作比较 研究的可能性。在选用三类动物种群复制动物模型时,必须了解它们各自的优点和缺点,可参考表9-2。 表9-2 不同类型的动物种群的优点和缺点 优 点 缺 点 (一)实验室种群 1.连续饲养和记录 1.生活于人工环境 2.观察迅速 2.标准日粮 3.个体众多 3.宿主体型大小和疾病的急性本质不太适用于临床或研究 4.生命周期短 4.一般涉及人工诱发的疾病 5.标化的环境和/或遗传组成:近交、小鼠、大鼠、豚鼠、鸡 6.在癌症研究领域中可用于传播性和移植性肿瘤 7.有基本的生化、生理、病理资料 (二)家养动物种群 1.生活于与人类相似或相同的环境 1.饲养:空间、价格、管理、安全 2.发病率常可比较 2.实验对象损失:屠宰 3.可研究自然途径感染的自发性疾病 3.疾病记录和报导极有限 4.短时间内经历疾病的全过程 4.可用的免疫学资料有限 5.很适于临床研究 6.有无限制的生前和死后标本 7.可能进行传播研究 8.在种群中疾病频率既有升高也有降低 (三)野生动物种群 1.容许估计自然条件下疾病的频率 1.疾病记录和报告极有限 2.揭示自然条件下的正常周期(非偶然的) 2.关于模型动物的基本资料有限 3.允许测定自然条件下的因素: 3.难以在实验条件下饲养 (1)预后(2)监测 4.带有对家畜和人有潜在危险性的人畜互传疫病原 (三)注意环境因素对模型动物的影响 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、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。除此以外,复制过程中固定、出血、麻醉、手术、药物和并发症等处理不当,同样会产生难以估量的恶果。因此,要求尽可 能使模型动物处于最小的变动和最少的干扰之中。 (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进入实验 例如自发性糖尿病大鼠(BB、Wistar)除具有糖尿病临床特征外,还发现多种病理变化(外周神经系统严重病变、睾丸萎缩、甲状腺炎、胃 溃疡、恶性淋巴瘤等)。因此要有目的地选择。半个世纪以来,近交系的开发不断提供着新的动物模型材料,大、小鼠疾病作为模型在医学使 用量已高达70~90%。利用近交系作动物模型时还必须认识到: 1.动物形成亚系后不应该再视为同一品系。要充分了解新品系的特征和背景材料。 2.即使作为已形成模型的品系,由于不适当的育种方法和环境改变,还可发生新的基因突变和遗传漂变;即存在着变种甚至断种的危险

3.国外经常取用二种近交系的杂交一代(F1)作为模型。其个体之间均一性好,对实验的耐受性强,又多少克服了近交系的缺点。但盲 目引进F1代动物对复制所要求的模型是缺乏意义的, (伍)动物进化的高级程度并不意味着所有器官和功能接近于人的程度 复制动物模型时,在条件允许的情况下,应尽量考虑选用与人相似、进化程度高的动物作模型。但不能因此就认为进化程度越高等的动物 其所有器官和功能越接近于人。例如,非人灵长类诱发动脉粥样硬化时,病变部位经常在小动脉、即使出现在大动脉也与人类分布不同。据报 导用鸽(White Gameau Pigeon)作这类模型时,胸主动脉出现的黄斑面积可达10%,镜下变化与人也比较相似,因此也广泛被研究者使 用。 (六)正确地评估动物疾病模型 应该懂得设有一种动物模型能完全复制人类疾病真实情况,动物毕竟不是人体的缩影。模型实验只是一种间接性研究,只可能在一个局郎 或几个方面与人类疾病相似。因此,模型实验结论的正确性只是相对的,最终必须在人体身上得到验证。复制过程中一旦出现与人类疾病不同 的情况,必须分析其分歧范围和程度,找到相平行的共同点,正确评估哪些是有价值的。 总之,动物疾病模型这门新兴的科学正吸引着各个领域专业人员投身于这项开发工作,无论医学家、兽医学家还是生物学家,要复制动物 模型还必须学习有关知识,精于选用已知的各种模型和开发新的模型,这也应该是研究者的一项基本技能。 第四节动物模型的复制方法 一、复制方法和应用 动物疾药模型的复制是用人为的方法使动物在一定的致纯因泰(物理的化学的生物的作用下造成动物组织器官或全身一定 出现某些类似人类疾病的 、形态结构方面的变化或各种疾病 ,通过这种手段来研究 发展规律,为研究人类 前我 )提供理论依据, 7 属于实验 范璃) 用 它着更于研究用 目的是过疾病的复制去深讨 病的病 病原。 验治疗学则完全不同, 物 的和色 学因 细 病原 正常动物发生疾病】 种细菌、病毒于敏 行病学、病理学 并发 分了解动物与 肠道病毒是细小病毒,而人对细 物因素是多方面的 如在 刀作用 脑损伤、骨折等模型 压变 动复制高空病 潜水病 温度改变产生各种烧份 和冻伤:放 :噪音刺激引起听 及改变行为记忆功能等。 的不同的刺 即按设计要求摸索有 如用扩张的气囊在颅内加压 作急性顿内压增高症云 应该按不网压力梯度通过几小时逐步加 的项应性发生 变后才出现 脑缺血-脑水种“的恶性循环言日加压会急速发生跨疝死亡 不可能复制出脑水肿对机体代偿和失代偿的病理生理过程,这样 的模型会丧失或缺乏 研究的价值 化学因素可直接或间接(通过代谢产物)对机体产生有害作用。如用各种化学致癌剂诱发各种肿瘤:用各种化学毒物或毒气诱发各种中毒 性疾病用强碱。强酸可致皮肤烧伤等 不同品种、不同年龄的动物也存在剂量、耐受性和副作用等差异。实验者需要通过广泛收集有关信息,在预实验中摸索稳定而有效的实验 条件。研究者可根据研究目的需要,选择相应的实验方法,在健康的动物身上复制出所需要的疾病模型。诱发性疾病模型已知有数干种,复制 的方法也是多种多样的,这里仅对一些常用的、经典的人类疾病的动物模型复制方法加以简介 二、肿瘤模型的复制方法 复制动物钟密的方法很多,如将实验动物用放射线照时或静脉、局部注时放时性园位素:使用各种化学致德剂(烷化剂。多环芳香轻类 芳吞胺类、氨基偶氨染料、亚硝肢类):使用植物毒素(如苏铁素,黄樟素等):使用金属(如格、像、殊、镉等):使用RNA和DNA肿瘤病 毒;使用多种致癌性霉菌志素(其中致癌作用最强者为黄曲霉索)等,均可诱发成各种肿瘤。 诱发性肿挖模型其数量在诱发性动物模型中占首位。一般是利用致癌物质通过口服、注入、埋藏和涂抹等方式使动物发生肿瘤。 能诱发动物肿摇的病声也有不少报导,例如小虽白血病病毒(MV)、鸡白血病病击(ALV)和猫白血病病毒(LV)分别能引起大小 鼠,鸡和猫白血病。Rus鸡肉窑病毒可使田鼠、鸡、鸭、鹤鹑、猴。蛇等多种动物发生肉瘤.猫肉密肉毒(FSV)可使大鼠。猫。犬和寒发生 肉瘤。人类豪病毒能诱发小鼠。田鼠肉瘤和淋巴瘤。 (一)诱发性种瘤动物模型 1.肝德二乙基亚硝胺(DEN)诱发大白鼠肝德:取体重2502左右的封闭群大白息,雄雄不抱,按性别分笼饲并,除给普通食物外,饲 以致籍物,即用0.25%DEN水溶液灌周,剂量为10mgkg,每周一次,其余5天用0.025%DEN水溶液放入水瓶中,任其自由饮用。共约4个月可 诱发成肝痘.或单用0.005%掺入饮水中口吸最8个月诱发肝德,4-2甲基氨基氨苯(DB八)诗发大鼠肝癌:用含0.06%DBA的回料喂养大鼠,句

3.国外经常取用二种近交系的杂交一代(F1)作为模型。其个体之间均一性好,对实验的耐受性强,又多少克服了近交系的缺点。但盲 目引进F1代动物对复制所要求的模型是缺乏意义的。 (五)动物进化的高级程度并不意味着所有器官和功能接近于人的程度 复制动物模型时,在条件允许的情况下,应尽量考虑选用与人相似、进化程度高的动物作模型。但不能因此就认为进化程度越高等的动物 其所有器官和功能越接近于人。例如,非人灵长类诱发动脉粥样硬化时,病变部位经常在小动脉、即使出现在大动脉也与人类分布不同。据报 导用鸽(White Gameau Pigeon)作这类模型时,胸主动脉出现的黄斑面积可达10%,镜下变化与人也比较相似,因此也广泛被研究者使 用。 (六)正确地评估动物疾病模型 应该懂得没有一种动物模型能完全复制人类疾病真实情况,动物毕竟不是人体的缩影。模型实验只是一种间接性研究,只可能在一个局部 或几个方面与人类疾病相似。因此,模型实验结论的正确性只是相对的,最终必须在人体身上得到验证。复制过程中一旦出现与人类疾病不同 的情况,必须分析其分岐范围和程度,找到相平行的共同点,正确评估哪些是有价值的。 总之,动物疾病模型这门新兴的科学正吸引着各个领域专业人员投身于这项开发工作。无论医学家、兽医学家还是生物学家,要复制动物 模型还必须学习有关知识,精于选用已知的各种模型和开发新的模型,这也应该是研究者的一项基本技能。 第四节 动物模型的复制方法 一、复制方法和应用 动物疾病模型的复制,是用人为的方法,使动物在一定的致病因素(物理的、化学的、生物的)作用下,造成动物组织、器官或全身一定 损害,出现某些类似人类疾病的功能、代谢、形态结构方面的变化或各种疾病,通过这种手段来研究人类疾病的发生、发展规律,为研究人类 疾病的预防、治疗(包括新药物试用)提供理论依据。所以动物疾病模型的复制,在医学科学研究中占有十分重要的地位。 目前我国生物医学科学研究中,动物疾病模型主要用于三个方面:即实验生物学、实验病理学和实验治疗学(新药筛选亦属于实验治疗学 范畴)。由于研究目的不同,对于疾病模型的要求也有所区别。如实验病理学,它着重于研究用某种特定方法复制出某些疾病。整个疾病复制 过程,就是它的研究内容,目的是通过疾病的复制去探讨疾病的病因学和发病原。而实验治疗学则完全不同,疾病的复制仅是它研究的开始, 因为它的主要目的是为了阐明在该病的发生发展过程中,某些治疗措施或药物的疗效如何。 诱发性动物模型的复制方法不外是用生物的、物理的、化学的和各种环境因子作用于动物而产生。 生物学因素包括细菌、病毒、寄生虫、细胞、生物毒素、激素等各种致病原,通过接种而使正常动物发生疾病。如接种细菌、病毒于敏感 动物使其产生各种传染病。目前已知的150余种人畜共患病提供了极有意义的传染病材料。从流行病学、病理学或并发症等不同角度研究,首 先要充分了解动物与人在疾病易感性和临床表现等方面的同异处。例如轮状病毒可引起婴儿急性坏死性肠类,犬感染轮状病毒后的表现只是亚 临床的。然而严重威胁幼犬的肠道病毒是细小病毒,而人对细小病毒则并不易感。 物理因素是多方面的。例如在机械力作用下产生各种外伤性脑损伤、骨折等模型,气压变动复制高空病、潜水病;温度改变产生各种烧伤 和冻伤;放射线照射可复制各型放射病,引起免疫功能抑制或诱发Spragae-Dawley系大鼠乳腺癌;闪光刺激诱发癫痫模型;噪音刺激引起听源 性高血压及改变行为记忆功能等。复制各种模型时必须严格考虑不同对象应采用的不同的刺激强度、频率和作用时间,即按设计要求摸索有关 实验条件。例如用扩张的气囊在颅内加压制作急性颅内压增高症动物模型时,应该按不同压力梯度通过几小时逐步加压,待脑的顺应性发生改 变后才出现临床“脑缺血-脑水肿”的恶性循环。盲目加压会急速发生脑疝死亡,不可能复制出脑水肿对机体代偿和失代偿的病理生理过程,这样 的模型会丧失或缺乏临床研究的价值。 化学因素可直接或间接(通过代谢产物)对机体产生有害作用。如用各种化学致癌剂诱发各种肿瘤;用各种化学毒物或毒气诱发各种中毒 性疾病;用强碱、强酸可致皮肤烧伤等。 不同品种、不同年龄的动物也存在剂量、耐受性和副作用等差异。实验者需要通过广泛收集有关信息,在预实验中摸索稳定而有效的实验 条件。研究者可根据研究目的需要,选择相应的实验方法,在健康的动物身上复制出所需要的疾病模型。诱发性疾病模型已知有数千种,复制 的方法也是多种多样的,这里仅对一些常用的、经典的人类疾病的动物模型复制方法加以简介。 二、肿瘤模型的复制方法 复制动物肿瘤的方法很多,如将实验动物用放射线照射或静脉、局部注射放射性同位素;使用各种化学致癌剂(烷化剂、多环芳香烃类、 芳香胺类、氨基偶氮染料、亚硝胺类);使用植物毒素(如苏铁素、黄樟素等);使用金属(如铬、镍、砷、镉等);使用RNA和DNA肿瘤病 毒;使用多种致癌性霉菌毒素(其中致癌作用最强者为黄曲霉素)等,均可诱发成各种肿瘤。 诱发性肿瘤模型其数量在诱发性动物模型中占首位。一般是利用致癌物质通过口服、注入、埋藏和涂抹等方式使动物发生肿瘤。 能诱发动物肿瘤的病毒也有不少报导,例如小鼠白血病病毒(MLV)、鸡白血病病毒(ALV)和猫白血病病毒(FLV)分别能引起大小 鼠,鸡和猫白血病。Rous鸡肉瘤病毒可使田鼠、鸡、鸭、鹌鹑、猴、蛇等多种动物发生肉瘤。猫肉瘤肉毒(FSV)可使大鼠、猫、犬和猴发生 肉瘤。人类腺病毒能诱发小鼠、田鼠肉瘤和淋巴瘤。 (一)诱发性肿瘤动物模型 1.肝癌 二乙基亚硝胺(DEN)诱发大白鼠肝癌:取体重250g左右的封闭群大白鼠,雌雄不拘。按性别分笼饲养。除给普通食物外,饲 以致癌物,即用0.25%DEN水溶液灌胃,剂量为10mg/kg,每周一次,其余5天用0.025%DEN水溶液放入水瓶中,任其自由饮用。共约4个月可 诱发成肝癌。或单用0.005%掺入饮水中口吸服8个月诱发肝癌。4-2甲基氨基氮苯(DBA)诱发大鼠肝癌:用含0.06%DBA的饲料喂养大鼠,饲

含0.03%2 AF标准饲料. 乙基亚硝胺诱发 大鼠肝 用剂量为每日0 3~14mgg体重,混于饲料或饮水中给予, 个月后255/300大鼠发生了肝癌。亚胺甚偶氮甲苯(0AAT)诱发 鼠肝:用1%OAAF苯溶液(约0.Iml含1mg) 涂在动物的两肩钾 隔日 次。每次2一3滴 般涂100次,买验后7~8周脚而出现 个肝肿瘤,7个月以上可诱发小息肝肿瘤约55%,或用2.5 mgOAAT溶于葵瓜子油中,给C3H小皮下注射4次,每日间隔10天,也可诱发成肝 癌。黄曲霉素诱发大鼠肝癌:每日饲料中含0.001 0.015ppi 混入饲料中喂6个月后,肝诱发华达80%, 胃癌甲基胆蒽诱发小鼠胃癌: 取20g左右的小鼠,无茵手术下,在腺胃粘膜面穿挂含甲基胆葱(MC)线结,含MC的线结是用言通细 线,在一端打结后,将线结置于盛有MC小玻璃试管内,在酒精灯上微微加温,使MC液化渗入线结。MC浓度为0.05~0.1g20甲基胆葱内浸入 10~20根线。手术埋线后4~8个月可诱发成功。用不对称亚胺,剂量为0.25mg体重,3个月后全部动物发生前胃乳头状癌,7~8个月 后有85-100%发生前胃癌。昆明种最敏感,A系次之,615系小鼠敏感性最差。此外还可用甲基亚硝基酸尿素给BD大鼠饮水中加2mgkg体 重,每周5次饮用,520天后全部大最均发生了象胃癌。 3.合管偏甲基苄基亚硝胺(MBNA)诱发大鼠合管癌:取体重100g以上的Wis大鼠,任其合用含甲基苄基亚硝胺的饮水,并将 MBNA掺入饲料中使每日摄入量达0.75~1.5mgkg体重.80~100天可诱发成食管癌。也可用二烃黄樟素(Dihydrosafrole),它是一种制备啤 酒的调味品,在大鼠饲料中加入百万分之二干五百至一万(2500~10000ppm)黄樟素,就能引起20~75%的食管癌。用0.2%或0.005%的甲基 苄基亚硝酸水溶液,给动物经口灌喂,每天一次,大鼠灌注剂量为1mkg体重,至第27天即发现一例食管乳头状瘤,154天发现第一例食管 癌,11个月食管篇的发生率为53%: 4。违德一乙基亚硝胺(DEN)透发小息肺克:小白息每周皮下注射1%DEN水溶液一次,每次剂量56m/业g,DEN总剂量达到868m日 观察时间为100天左右时,发癌宰可达40%,而DEN总剂量达到1176mg,观察时间为半年左右时:发癌率可达94%。乌拉坦诱发肺腺癌:小园 (4系,1~11/2月龄)较大鼠敏感,每次每只腹腔注入109%乌拉坦生理盐水液0.1~0.3ml,间隔3~5日再注,共注2~3个月,每只小鼠用量约 为100mg,注后3个月肺腺瘤发生率为100%,而且多数为多发性,这种诱发密为良性。此外还可用气管内注入苯并花、硫酸铵气溶胶、甲基胆 蒽等诱发肺癌。如猴气管内注入3,4苯井花(苯并花为3~15mg与等量之F203混合液),每周一次,共10次,6只猴中有2只诱发肺的鳞状上 皮癌。亦有人用硫酸胺气溶剂给100只大鼠吸入,13个月后所有大鼠都发生了肺骤癌。用0,2%明胶作悬浮剂将甲基胆蒽混合后给金地鼠气管内 注入,每次0.1ml(含甲基胆葱5mg)每周一次,共6次,53周后有62.5%动物发生了肺癌. 5,岛明克一甲基阳菌C)透发大品离明德:取直径2mm的硬质超米管在酒精灯上小火拉成锥形。每段长约;5cm,管内填以结 品体MC,小管一端用火封闭,以防药物外溢,尖端用针刺数孔,使MC能从小妃溢出,取体重120g左右的大白品,雌维均可,乙硅麻醉后,由 前鼻孔将上述含MC的塑料小管插入鼻腔,利用前鼻孔较小管粗端为小的特点,稍加用力,迫使小管全部进入鼻腔内,其尖部可达鼻咽腔。不 需另加固定,即可使小管长期留于鼻腔内。待到须定时间(半年以上),或动物自行死亡时,到其鼻咽部,10%福尔马林固定,脱钙后,石蜡 包埋,进行连续切片。发癌率可达60%以上,二乙基亚硝胺滴鼻法诱发鼻咽癌:取120左右大白鼠,雌雄均可,乙醚麻醉后,用窄平针尖的8 号针头,从前鼻孔轻轻插入,针尖可达鼻咽腔。经注射器灌注用1%吐温-80新配的33.3%DEN混显液0.02m(含DEN6.7mg)每周1次,共15~20 次,可诱发成鼻烟篇。 6.宫颈癌取雄性小白鼠,以附有0.1mgMC的棉纱线结在动物不麻醉的状态下,借助于阴道扩张器及磨纯的弯针,将线穿入宫颈。经右 宫角背部穿出,使线结固定于宫颈口。线的另一端则固定于背部肌肉,缝合皮肤,挂线以后,同日开始连续注射吉霉素2~3天。以防术后感 染。至一定时间(半年左右)处死动物。宫颈组织用10%描尔马林固定,石蜡包埋,连续切片 ,结肠给四周龄的雄性大白鼠,皮下注射二甲甚苄肼(.DMH)每用一次,连续21周,每次DMH2Imgg,最后 次给药后1-4周,处死动物,降结肠部位用Boun液固定,聪水,石蜡包埋,切片。所用之DMH先配成每100ml含400mg的母液,并加 EDTA37mg,用氢氧化纳(0.1N)液将DH调至6.S备用. 目前临床所用的抗肿药中,大多数是经动物移植性肿试验筛选而发现的。应用动物移植性钟筛选药物的优点是:使一群动物同时接 种同样量的细,生长速率比较 一致。个体关是较小,接种成话率近100%, 易于客观判断疗效,可在回种或同品系对 物中连续移植,长期保留供试验用,试验周 一均较短,试验条件易于控制等。因此日前抗肿瘤药筛选大多数采用动物移植窄作为筛选 甲。且前世上保存的动物移植融离约有40性,但储选试验国者仅 人的常的密性6 小鼎子宫颈瘤27号(U27 细跑 人肝容移植和人脑恶性胶质细 1)等 动物肿密可通过移植传代而培养出所需要的 田株。株是一 型和生长特性把趋稳定,并能在同系或同种动物中连续传代 的时实 相当于活体组织培新 长相 的 一定数量的细胞注入受体 动物腹腔形成腹水瘤或产生 式同系动物植不 生排 可结合注射肾上腺 、抗肿瘤药物和适当量的放射等方法,降低宿主免疫 排反应 移植始于 ① 接种于皮下或 但排斥作用 ②动物 免的 不能 于动 肿 个初 1983年B0dgen等人用无胸最大鼠 膜下移 人体种 全部实验仅需引!天 且命中率 这项 作为 米了榴 0年 立可 生人体 密株能防 传代件随 退化 1969年Rygaaid 首次成功地将人类 密移于无胸裸小鼠,这为异种动物肿控移植开辟了新局面。由于裸小鼠缺乏T淋巴细胞功能 人是极为理想的肿鹿移植模型材料

料中维生素B2不应超过1.5~2mg/kg,4~6月就有大量的肝癌诱发成功。2-乙酰氨基酸(2AAF)诱发小鼠、狗、猫、鸡、兔肝癌:给成年大鼠 含0.03%2AAF标准饲料。每日每平均2~3mg2AAF(也可将2AAF混于油中灌喂),3~4月后有80~90%动物产生肝肿瘤。二乙基亚硝胺诱发 大鼠肝癌:用剂量为每日0.3~14mg/kg体重,混于饲料或饮水中给予,6~9个月后255/300大鼠发生了肝癌。亚胺基偶氮甲苯(OAAT)诱发小 鼠肝癌:用1%OAAF苯溶液(约0.1ml含1mg)涂在动物的两肩胛间皮肤上,隔日一次,每次2~3滴,一般涂100次。实验后7~8周即而出现第 一个肝肿瘤,7个月以上可诱发小鼠肝肿瘤约55%。或用2.5mgOAAT溶于葵瓜子油中,给C3H小鼠皮下注射4次,每日间隔10天,也可诱发成肝 癌。黄曲霉素诱发大鼠肝癌:每日饲料中含0.001~0.015ppm,混入饲料中喂6个月后,肝癌诱发率达80%。 2.胃癌 甲基胆蒽诱发小鼠胃癌:取20g左右的小鼠,无菌手术下,在腺胃粘膜面穿挂含甲基胆蒽(MC)线结。含MC的线结是用普通细 线,在一端打结后,将线结置于盛有MC小玻璃试管内,在酒精灯上微微加温,使MC液化渗入线结。MC浓度为0.05~0.1g20-甲基胆蒽内浸入 10~20根线。手术埋线后4~8个月可诱发成功胃癌。用不对称亚硝胺,剂量为0.25ml/kg体重,3个月后全部动物发生前胃乳头状癌,7~8个月 后有85~100%发生前胃癌。昆明种最敏感。A系次之,615系小鼠敏感性最差。此外还可用甲基亚硝基醋酸尿素给BD大鼠饮水中加2mg/kg体 重,每周5次饮用,520天后全部大鼠均发生了腺胃癌。 3.食管癌 甲基苄基亚硝胺(MBNA)诱发大鼠食管癌:取体重100g以上的Wistar大鼠,任其食用含甲基苄基亚硝胺的饮水,并将 MBNA掺入饲料中使每日摄入量达0.75~1.5mg/kg体重。80~100天可诱发成食管癌。也可用二烃黄樟素(Dihydrosafrole),它是一种制备啤 酒的调味品,在大鼠饲料中加入百万分之二千五百至一万(2500~10000ppm)黄樟素,就能引起20~75%的食管癌。用0.2%或0.005%的甲基 苄基亚硝胺水溶液,给动物经口灌喂,每天一次,大鼠灌注剂量为1mg/kg体重,至第27天即发现一例食管乳头状瘤,154天发现第一例食管 癌,11个月食管癌的发生率为53%。 4.肺癌 二乙基亚硝胺(DEN)诱发小鼠肺癌:小白鼠每周皮下注射1%DEN水溶液一次,每次剂量56mg/kg,DEN总剂量达到868mg, 观察时间为100天左右时,发癌率可达40%。而DEN总剂量达到1176mg,观察时间为半年左右时;发癌率可达94%。乌拉坦诱发肺腺癌:小鼠 (A系,1~11/2月龄)较大鼠敏感,每次每只腹腔注入10%乌拉坦生理盐水液0.1~0.3ml,间隔3~5日再注,共注2~3个月,每只小鼠用量约 为100mg,注后3个月肺腺癌发生率为100%,而且多数为多发性,这种诱发瘤为良性。此外还可用气管内注入苯并芘、硫酸铵气溶胶、甲基胆 蒽等诱发肺癌。如猴气管内注入3,4苯并芘(苯并花为3~15mg与等量之Fe2O3混合液),每周一次,共10次,6只猴中有2只诱发肺的鳞状上 皮癌。亦有人用硫酸胺气溶剂给100只大鼠吸入,13个月后所有大鼠都发生了肺腺癌。用0.2%明胶作悬浮剂将甲基胆蒽混合后给金地鼠气管内 注入,每次0.1ml(含甲基胆蒽5mg)每周一次,共6次,53周后有62.5%动物发生了肺癌。 5.鼻咽癌 二甲基胆蒽(MC)诱发大鼠鼻咽癌:取直径2~3mm的硬质塑米管,在酒精灯上小火拉成锥形,每段长约3.5cm,管内填以结 晶体MC。小管一端用火封闭,以防药物外溢,尖端用针刺数孔,使MC能从小妃溢出。取体重120g左右的大白鼠,雌雄均可,乙醚麻醉后,由 前鼻孔将上述含MC的塑料小管插入鼻腔,利用前鼻孔较小管粗端为小的特点,稍加用力,迫使小管全部进入鼻腔内,其尖部可达鼻咽腔。不 需另加固定,即可使小管长期留于鼻腔内。待到预定时间(半年以上),或动物自行死亡时,到其鼻咽部,10%福尔马林固定,脱钙后,石蜡 包埋,进行连续切片。发癌率可达60%以上。二乙基亚硝胺滴鼻法诱发鼻咽癌:取120g左右大白鼠,雌雄均可,乙醚麻醉后,用磨平针尖的8 号针头,从前鼻孔轻轻插入,针尖可达鼻咽腔。经注射器灌注用1%吐温-80新配的33.3%DEN混悬液0.02ml(含DEN6.7mg)每周1次,共15~20 次,可诱发成鼻咽癌。 6.宫颈癌 取雌性小白鼠,以附有0.1mgMC的棉纱线结在动物不麻醉的状态下,借助于阴道扩张器及磨纯的弯针,将线穿入宫颈。经右 宫角背部穿出,使线结固定于宫颈口。线的另一端则固定于背部肌肉,缝合皮肤,挂线以后,同日开始连续注射青霉素2~3天。以防术后感 染。至一定时间(半年左右)处死动物,宫颈组织用10%福尔马林固定,石蜡包埋,连续切片。 7.结肠癌 给四周龄的雄性大白鼠,皮下注射二甲基苄肼(Dimethlhydrazine,DMH)每周一次,连续21周,每次DMH21mg/kg。最后一 次给药后1~4周,处死动物。降结肠部位用Bouin液固定,脱水,石蜡包埋,切片。所用之DMH先配成每100ml含400mg的母液,并加 EDTA37mg,用氢氧化纳(0.1N)液将pH调至6.5备用。 (二)移植性肿瘤动物模型 目前临床所用的抗肿瘤药中,大多数是经动物移植性肿瘤试验筛选而发现的。应用动物移植性肿瘤筛选药物的优点是:使一群动物同时接 种同样量的瘤细胞,生长速率比较一致,个体差异较小,接种成活率近100%,对宿主的影响相类似,易于客观判断疗效,可在同种或同品系动 物中连续移植,长期保留供试验用,试验周期一般均较短,试验条件易于控制等。因此目前抗肿瘤药筛选大多数采用动物移植瘤作为筛选模 型。目前世界上保存的动物移植肿瘤约有400株,但筛选试验常用者仅20~30种。据1984年统计,我国在同系、同种动物中已建立各种动物和 人的常见的瘤株64个。例如小鼠肺腺瘤(HP615)、小鼠子宫颈瘤27号(U27)、小鼠脑瘤22(B22)、小鼠淋巴细胞性血病(L615)、裸鼠 人肝瘤移植瘤和人脑恶性胶质细胞瘤(NCS—1)等。 动物肿瘤可通过移植传代而培养出所需要的肿瘤细胞株。瘤株是一种组织学类型和生长特性已趋稳定,并能在同系或同种动物中连续传代 的肿瘤细胞模型。肿瘤移植于健康动物,相当于活体组织培养,可长期保存瘤种,供实验所用。 实验中常用腹水瘤和实体瘤两种方式进行移植。对于会产生腹水的肿瘤,可将其一定数量的细胞注入受体动物腹腔形成腹水瘤或产生腹 水。实体瘤移植也是在无菌条件下,把实体瘤切成2~3mm小块,植于受体动物皮下。 自体式同系动物肿瘤植不产生排导现象。同种动物移植时可结合注射肾上腺皮质激素、抗肿瘤药物和适当量的放射等方法,降低宿主免疫 排斥反应。异种动物肿瘤移植始于Leidy(1834年),难度较大。近50年来异体移植常用下列方法:①接种于皮下或粘膜下,优点是易观察, 但排斥作用大,效果欠佳。②动物肿瘤移植于鸡胚尿囊膜。特点是较易存活,但人类肿瘤无成功报导。③人类肿瘤接种于大鼠、豚鼠、兔的眼 前房。缺点是细胞不能传代。④移植于动物脑内。肿瘤生长快,但难度大,不易观察。1983年Bodgen等人用无胸腺大鼠肾包膜下移植人体肿瘤 筛选新药,全部实验仅需11天,且命中率高,这项工作为临床病人的药物筛选带来了福音。 60年代以来国外已建立可移植性人体肿瘤数百种,这些瘤株能防止由传代伴随的形成和功能的退化。1969年Rygaaid首次成功地将人类肿 瘤移于无胸腺裸小鼠,这为异种动物肿瘤移植开辟了新局面。由于裸小鼠缺乏T淋巴细胞功能,所以是极为理想的肿瘤移植模型材料

三、心血系系疾病的动物横型 (一)动脉粥样硬代模型 常选用免。猪。大鼠、鸡。鸽、猴和犬等动物。常用的复制方法有下面几种(包括高血脂梗型) 1.高胆固醇、高脂肪饲料喂养法:是日前比校常用的方法,特点是死亡率低,可长期观察,但费时久,一般在家免、鸽、鸡等,经数周喂 养就可产生明显的高脂血症,经数月就能形成早期的动脉粥样硬化病变。大白鼠、小白鼠及犬则较避形成,如果饲料中增加蛋黄、胆酸和猪油 等,可用保讲作用为了保讲宾查的形成,在嘉脂饲料中怀可加入甲慧流氧牌宇、丙某硫氧密定.甲汽平莱丙胺、维牛宽D。铜城成游塘 等. 具体复制方法:兔诱发模型:体重2k左右,每天吸服胆固醇0.3g,4个月后肉眼可见主动球粥样硬化斑块:若每天剂量增至0.5g,3个月后 可出现斑块:若增至每天1g,可缩为2个月。在饲科中加入15%蛋菌粉.0.5%胆固醇和5%猪油,经3周后,将饲料中朋固醇减去,再暇3周,可 使主动脉斑块发生率达100%,血清胆固醇可长高至2000mg6,大白鼠诱发模型:喂服1一4%胆固醇、10%猪油、0.2%甲基硫氧嘧啶、86~ 89%基础饲料,7~10天:或喂服10%蛋白黄粉、5%猪油、0.5%阳盐、85%基础饲料,7天后均可形成高坦国醇血症。小白配诱发模型:雄性小 白鼠饲以1%胆固醇及10%猪油的高脂饲料,7天后血洁胆固宁即升为34315mg:若在饲料中再加入0.3%的图酸,连饲7天,血洁胆固醉可高达 530±36m%.鸡、鸽诱发模型:4-8周的莱克享鸡,在饲料中加入1-2%胆园醇或15%的重黄粉,再加5-10%的猪油,经过6-10周,血胆固 醇升至10004000m%,胸主动脉块发生率达100%.胆酸3及天,加甲其硫定0.1 可以产生较多动物斑块 .免疫学方法:将大白鼠主动脉匀浆给兔注射,可引起血胆固醇。B一指蛋白及甘油三脂升高。给免注射马血清10k次,共4次,每次 间隔1天,动脉内膜损伤率为88%,冠状动脉亦有粥样硬化的病变:同时给子高胆固醇饲料,病变更加明显。免饲含1%胆固的饮料,静脉 注射儿酚按类药物法:给静就斋注去甲肾上索1/日,时间为30分斜 方法是先点滴15分钟,休息5分钟后再商15分钟 一方法是每次点滴5分钟和休息5分钟, 豆复6次上两 方法持结两周均可 早现血 弹性纤维拉长、劈裂或断 裂,病变中出现坏死及 4.注入同型半跳氨酸法:给免皮下注射同型半秋氨酸硫代内脂( 1mgml的浓度) 鱼及幼鱼均可出现动陆 酰管控变窄动酰 内膜肌细胞增生、纤维组织增 生力 断 管壁变原、基质 出现成的粒状知 知在饲 同型半胱酸硫代 ,注射表面活化剂法:给大 空注射 iton ;,4:20小时后雄性大白良血清胆固 仍为正袋的 性大白鼠却为 倍 用药后24小时左右升 达最高点。 时左右恢复正 甘油三升高最强 其次是瑞脂 肪乳剂静脉注射 加入吐温·8 3,搅匀,再缓缓加入丙二醇5m1和 水的混合液,充分 可 浆因及甘油 以后血浆 逐新降低 6小时a 后略有回于 后游离胆固和忌胆固的 幼乳大白鼠法 乳幼大白 脂肪含量东 ,而甲状腺功能尚不健全的 若 T 连至正常成年大 选用过 大日赋维 体重 锐离母鼠乳, 喂养的 的的年 的作用 一般认为这种高胆因血症对甲状腺索及 而对某 还得 例如使动物脑 中枢神经系统 、高度应激状态、鸟类应用 氧化碳 脉壁内皮细胞等 动脉样硬化症动物模型的特点:除田武和地外 一般温血动物只要用适当的方法,都能形成动脉粥样硬化的斑块 变 是最早用以制造高指山 症和动脉粥样硬化症模型的动物 至今仍然多被采用。它对外源住担圈的吸收率高,可达75~95%,大白 鼠仅为40% 民血的 能力低 静脉注入胆固醇后血症可持续34天,大鼠仅为12小时,狗介于两者之间。只要给兔含胆固醇较高的 不必附加其它因素,经3 4月可形成明显的动脉样化证 而且与人体发生的病变相 ,取血检查也较方使。但是也有些缺点,如 固达到很同的 而这时内脏易于发生脂质沉着,动物寿命短,低抗力差,容易继发感染而死亡。再者,兔为 草食动物,其酯代谢与 左异天:买按友现其冠状动初两变王要呈现在心旺的小动脉,而人王友生在冠状动林的大分支 大白鼠 应用 白建立高血脂及动脉粥样硬化模型,有饲养方便、抵抗力强、食性与人相近的优点。所形成的病理改变与人早期者相 似,不易形成和 两变,易形成血程 正常大鼠的血清担固平均值为92.67士1.87mg%。单纯在饲料中增加胆圈,不易引起血清胆圈升高,更不易发生动脉粥样硬化,必 须在饲料中同时加入胆酸 增加羽固醇的吸收,始能出现高朋周醇血症,如再加抗甲状腺药物:可使血清胆周醇进一步升高。 )小白鼠用小白制造实验模型也有较容易饲养和节省药品的优点,但是取血不便,难作动态观察,所以较少采用, ④鸡鸡为杂食动物,食物品种接近于人,仅在苦通饲料中加入胆固醇,就可形成动脉粥样硬化斑快。病变发生较快,在斑块中有时伴有钙 化和形成溃疡

三、心血系系疾病的动物模型 (一)动脉粥样硬代模型 常选用兔、猪、大鼠、鸡、鸽、猴和犬等动物。常用的复制方法有下面几种(包括高血脂模型): 1.高胆固醇、高脂肪饲料喂养法:是目前比较常用的方法,特点是死亡率低,可长期观察,但费时久。一般在家兔、鸽、鸡等,经数周喂 养就可产生明显的高脂血症,经数月就能形成早期的动脉粥样硬化病变。大白鼠、小白鼠及犬则较难形成,如果饲料中增加蛋黄、胆酸和猪油 等,可用促进作用。为了促进病变的形成,在高脂饲料中还可加入甲基硫氧嘧啶、丙基硫氧嘧啶、甲亢平、苯丙胺、维生素D、烟碱或蔗糖 等。 具体复制方法:兔诱发模型:体重2kg左右,每天喂服胆固醇0.3g,4个月后肉眼可见主动脉粥样硬化斑块;若每天剂量增至0.5g,3个月后 可出现斑块;若增至每天1g,可缩为2个月。在饲料中加入15%蛋黄粉、0.5%胆固醇和5%猪油,经3周后,将饲料中胆固醇减去,再喂3周,可 使主动脉斑块发生率达100%,血清胆固醇可长高至2000mg%。大白鼠诱发模型:喂服1~4%胆固醇、10%猪油、0.2%甲基硫氧嘧啶、86~ 89%基础饲料,7~10天;或喂服10%蛋白黄粉、5%猪油、0.5%胆盐、85%基础饲料,7天后均可形成高胆固醇血症。小白鼠诱发模型:雄性小 白鼠饲以1%胆固醇及10%猪油的高脂饲料,7天后血清胆固醇即升为343±15mg;若在饲料中再加入0.3%的胆酸,连饲7天,血清胆固醇可高达 530±36mg%。鸡、鸽诱发模型:4~8周的莱克享鸡,在饲料中加入1~2%胆固醇或15%的蛋黄粉,再加5~10%的猪油,经过6~10周,血胆固 醇升至1000~4000mg%,胸主动脉斑块发生率达100%。鸽喂饲胆固醇3g/kg/天,加甲基硫氧嘧啶0.1g,可以产生较多动物斑块。 2.免疫学方法:将大白鼠主动脉匀浆给兔注射,可引起血胆固醇、β-脂蛋白及甘油三脂升高。给兔注射马血清10ml/kg/次,共4次,每次 间隔17天,动脉内膜损伤率为88%,冠状动脉亦有粥样硬化的病变;同时给予高胆固醇饲料,病变更加明显。兔喂饲含1%胆固醇的饮料,静脉 注射牛血清白蛋白250mg/kg,可加速高胆固醇饲料引起的动脉内膜病变形成。 3.注射儿茶酚胺类药物法:给兔静脉滴注去甲肾上腺素1mg/日,时间为30分钟。一种方法是先点滴15分钟,休息5分钟后再滴15分钟;另 一方法是每次点滴5分钟和休息5分钟,反复6次。以上两种方法持续两周,均可引起主动脉病变,呈现血管壁中层弹性纤维拉长、劈裂或断 裂,病变中出现坏死及钙化。 4.注入同型半胱氨酸法:给兔皮下注射同型半胱氨酸硫代内脂(dl-homocysteine thiolactone)20~25mg/kg/日(以5%葡萄糖溶液配成 1mg/ml的浓度),连续20~25天,成年兔及幼兔均可出现动脉粥样硬化的典型病变。冠状动脉管腔变窄、动脉壁内膜肌细胞增生、纤维组织增 生、弹力纤维断裂、管壁变厚、基质中出现成堆的颗粒状和纤维状异染物质。如在饲料中加入20%的胆固醇,再同时注射同型半胱氨酸硫代内 脂,则全部动物出现显著的动脉粥样硬化病变。 5.注射表面活化剂法:给大白鼠腹腔注射Triton WR1339 300mg/kg,9小时后使血清胆固醇升高3-4;20小时后雄性大白鼠血清胆固 醇仍为正常的3~4倍,而雌性大白鼠却为6倍左右;用药后24小时左右升脂作用达最高点,48小时左右恢复正常。其中以甘油三脂升高最强, 其次是磷脂、游离脂肪酸及游离胆固醇,对胆固醇脂没有影响。 6.胆固醇一脂肪乳剂静脉注射法:将胆固醇及猪油各3g在电磁加热搅拌下完全溶解后加入吐温-803g,搅匀,再缓缓加入丙二醇5ml和沸 水的混合液,充分搅拌乳化,使成100ml,经抽滤后显微镜下检查,乳剂颗粒均匀,并小于7~8μm即可应用。给兔耳缘静脉注射5ml/kg,可见血 浆胆固醇及甘油三酯立即升高。总胆固醇升高至正常的6倍,其中主要是游离胆固醇,游离胆固醇和总胆固醇的比值为90%。以后血浆总胆固醇 逐渐降低,6小时时出现一低峰,后略有回升。3~4天后游离胆固醇和总胆固醇的比值接近正常(40%左右),直到7~14天血浆胆固醇恢复正 常。 7.幼乳大白鼠法:一般乳幼大白鼠的血清胆固醇高于或成年大白的2~3倍,这是由于乳汁中脂肪含量很高,而甲状腺功能尚不健全的缘 故。若用一般饲料取代乳汁喂养,则血清胆固醇很快就能降至正常成年大白鼠的水平。选用出生25天的乳幼大白鼠,雌雄兼用,体重30~ 50g,在不脱离母鼠乳汁喂养的条件下,进行实验观察药物的降血胆固醇作用,与对照组比较效果。一般认为这种高胆固醇血症对甲状腺素及 其衍生物类药物非常敏感,而对某些胆固醇生物合成抑制剂则不敏感。 8.其它方法:还有许多因素可诱发高脂血症及动脉粥样硬化症。例如使动物脑部缺血、电刺激中枢神经系统、高度应激状态、鸟类应用大 剂量雌激素和暴露于一氧化碳环境、气囊异管损伤动脉壁内皮细胞等。 各种高脂血症、动脉粥样硬化症动物模型的特点:除田鼠和地鼠外,一般温血动物只要用适当的方法,都能形成动脉粥样硬化的斑块病 变。 ⑴兔 是最早用以制造高脂血症和动脉粥样硬化症模型的动物,至今仍然多被采用。它对外源性胆固醇的吸收率高,可达75~95%,大白 鼠仅为40%,对高血脂的清除能力低,静脉注入胆固醇后脂血症可持续3~4天,大鼠仅为12小时,狗介于两者之间。只要给兔含胆固醇较高的 饲料,不必附加其它因素,经3~4月即可形成明显的动脉粥样硬化症,而且与人体发生的病变相似,取血检查也较方便。但是也有些缺点,如 必须使血清胆固醇达到很高的水平才能形成斑块,而这时内脏易于发生脂质沉着,动物寿命短,低抗力差,容易继发感染而死亡。再者,兔为 草食动物,其酯代谢与人体的酯代谢差异较大;实验发现其冠状动物病变主要呈现在心脏的小动脉,而人主要发生在冠状动脉的大分支。 ⑵大白鼠 应用大白鼠建立高血脂及动脉粥样硬化模型,有饲养方便、抵抗力强、食性与人相近的优点。所形成的病理改变与人早期者相 似,不易形成似人体的后期病变,较易形成血栓。 正常大鼠的血清胆固醇平均值为92.67±1.87mg%。单纯在饲料中增加胆固醇,不易引起血清胆固醇升高,更不易发生动脉粥样硬化症,必 须在饲料中同时加入胆酸以增加胆固醇的吸收,始能出现高胆固醇血症,如再加抗甲状腺药物;可使血清胆固醇进一步升高。 ⑶小白鼠 用小白鼠制造实验模型也有较容易饲养和节省药品的优点,但是取血不便,难作动态观察,所以较少采用。 ⑷鸡鸡为杂食动物,食物品种接近于人,仅在普通饲料中加入胆固醇,就可形成动脉粥样硬化斑快。病变发生较快,在斑块中有时伴有钙 化和形成溃疡

与鸡相似 饲料简单,在饲料中加入胆固醇即易产生主动脉粥样硬化疑块,并可发生心肌梗死。由于鸽的品种不同,动脉粥样硬化 疑块的性质可有很大差异,可能是个体之间脂舫的活性不同所致。 ()猴猴与人的情况很相近 无论其正常血脂、 动脉粥样硬化病变的性质和部位、临床症状以及各种药品的疗效关系等,都与人体的非常相 但是话 研究发现,其不同的种属对动脉粥样硬化的敏感各种有所不同 一般认为猕猴更为理想,给予高脂饮会13个月后,血清胆时 醇水平即可达300 g%,并同时发现动脉粥样硬化,且可产生心肌梗死。动脉粥样硬化病变的部位,不仅在主动脉,也呈现在冠状动脉 脑动脉、胃动脉及股动脉等, ()猪猪可能是动脉粥样硬化研究较理想的动物模型,因为某些品种的老者龄猪在饲喂以人的残奠剩饭后能产生动脉、冠状动脉和脑血清染 样硬化病变,与人的病变非常相似。单用高胆固醇、高脂肪饲料喂养,容易在相对较短的时间内(9~18个月)产生实验性动脉粥样硬化。此 外,进行性的 主动脉和冠状动脉粥样硬化可以用探针刺伤加上高胆固醇、高蜜肪饲料即能很快产生。猪模型的其它优点包括解到学和生理学与 人类相似 动脉结构相似,有若干确认的 种可供利用,多胎多仔,杂会习性等,其体形大小亦足能供各种外科手术和临床评价之用。猪也特 别适合于研究应激因素与动脉粥样硬化的关系。猪模型的缺点是饲并要花一定代价,人工产生动脉粥样硬化需要类脂质代谢有一定改变,或动 脉受到损伤的基础。 (仁)高血压模型 急性实验性高血压模型常选用狗、猫。大白鼠、家免和猴。复制的方法很多,如直接刺激中枢神经系统,通过神经反射、外源性儿茶酚胺 类或其它体液加压物质注射等。这类模型造成的高血压时间短,不适于长时间的研究。应复制慢性实验性高血压模型。除遗传性高血压动物模 型较能模拟人类高血压病的自然过程外,其它各类慢性实验性高血压动物模型(如神经原型、肾型、内分论型和饮食型等),大多要经过一定 的手术,药物或其他附加因素处理,与人类高血压病的临床不完全一致,但是对于筛选有效降压药仍然是十分重要的实验手段。实验中常用的 动物为大白鼠和狗,猴来源不易,家免血压升高不够显著,故后两种动物较少应用。 【.听源性高血压采用大白鼠与家鼠杂交生的大灰鼠(比纯种大白配较易诱发成功),4月龄,放入隔音室内笼养,噪音刺激可由电铃或 场声器发出,发音器是一个音频振荡器,连接一个20W高音扬声器,噪音刺激应经常在700~1000周/秒中变换,噪音刺激每30秒一次,亦可每 隔1分钟刺激30秒。可随时变换毋须恒定,但噪音干扰须日夜不止,连续数月。噪音刺激连续3个月后血压普遍升高,大灰鼠,正常平均收缩压为 113±8mmHg,此时可升高到130~140mmHg,有40%动物收缩压可高达160mmHg。此种高血压动物模型与人的高血压病相类似,适用于降药 物的蒂洗 2.实验性晋动脉孩窄性高血压将狗或家免麻醉后,腹卧位,从背柱旁1.5~2cm处开始,右侧顺助骨缘,左侧在离助骨缘约两指宽的地方 作4m长的皮肤切口,分离皮下组织和厦背筋膜,切开内斜肌盘膜,推开背长肌,暴露肾并小心地钝性分离出一段胃动脉,选用一定直径的银 夹或银环(6~8kg狗所用的环直径为0.8~1.2mm,家免用的环直径为0.5~0.8mm)套在肾动款上造成肾动脉狭窄。如一侧肾动脉狭 。「出处钟少一些内室1 雒区?鲈郑相饼?缓艺语楼圆学锌们】帖疑解?抑蝶笄谐?直鸱连赏U攵推L舸纯松F仗伦5)?~2万单位青霉素G.术后可加饮1%氯化钠溶 液作为促进因素,约经20天,有70%以上的大白鼠出现高血压。收结压一般可升高50%以上, (三)心肌缺血和心肌梗塞模型 复制动物心肌缺血和心肌梗罢模型的方法有结扎冠状动脉法,有的结扎左旋冠脉,但多数是结扎左前降冠脉,鉴于结扎冠状动脉主干死亡 率高,故亦有使用多处结扎的方法,即同时结扎几处的冠脉分支,以形成一个梗死区城经验正明,结扎的冠状动脉,因其分布的心肌范国和 该区内是否有其他冠状动 ,而决定着心肌梗塞的面积,结扎方法是建立很早而至今还普遥使用的方法。此外,还有用油质、石松子孢或汞等 作弥散性冠状动脉微栓赛或选择性冠状动脉梗塞的。前者大多是在早年使用的方法,近年来发明制造了望料微拉手术,以其数量的多少和球体 的大小,来决定不同范围的便塞区。后者则以某支冠状动脉为目标,通过导管术输入颗粒样或小球类异物,这种方法要求技术熟练,条件严 格。还有通电造成冠状动脉内栓塞等方法,但这些方法因受多种条件限制,使用得还不多 一种逐发生发展的心肌师塞型,较为广泛地使用了一种遇水胀的纤维环〔Am心0d ,环外边以金属(如不锈钢)固定起来,手术后两周或史长的 间内可将冠状动脉逐新闭塞,这种模型制适较易,动物生存率 高.但即是使用这样的方法,仍然缺乏人类的动脉粥样硬化的病理学基础.近来有报告指出,家猪可以高脂饮食形成冠状动脉的粥样硬 化,写引起心肌缺血,又可以通过改变饮食或治疗使动脉粥样硬化的斑块消退。看来,这是值得注探索的日标 复制心肌横所洗用的动 大多田动物由微田的厚犬还有 小生猪白大息苦 的体大小话 情温顺易于训练但狗的冠状血管 有较大导 使研 州人举 放报侣用接成小转作心机寒的实给三 未见到报告 甘 小动 等,体积过小,取材受限,故除特定条件以外使用的不多。灵长类动物、猴子当然有其他动物不可比的优越性,但其材料难得,不易 通使用。国内有关心肌缺血和心肌控塞型的 是近年建立的 一种造成动物 肌缺血的 ,实验 麻醉后用定向仪插入两支涂绝绿漆的不 锈钢针,以弱 药物 亦为近年来采用的 方法。最常使 的造型药物 ,每公斤体重可分别给药1 20 或直接将药物注入腹腔均可适型。也可用麻醉犬静脉给子 动脉 几梗塞模 型的年 用成 断心肌 引起 用方法 犬或家免 病安 也有 人采用 择性冠状动脉插管 屏下将 处插 底司 将 内注入120mgkg 成急性心肌使 ,亦有人用冠状动

⑸鸽 与鸡相似,饲料简单,在饲料中加入胆固醇即易产生主动脉粥样硬化斑块,并可发生心肌梗死。由于鸽的品种不同,动脉粥样硬化 斑块的性质可有很大差异,可能是个体之间脂肪酶的活性不同所致。 ⑹猴猴与人的情况很相近,无论其正常血脂、动脉粥样硬化病变的性质和部位、临床症状以及各种药品的疗效关系等,都与人体的非常相 似。但是进一步研究发现,其不同的种属对动脉粥样硬化的敏感各种有所不同。一般认为猕猴更为理想,给予高脂饮食1~3个月后,血清胆固 醇水平即可达300~600mg%,并同时发现动脉粥样硬化,且可产生心肌梗死。动脉粥样硬化病变的部位,不仅在主动脉,也呈现在冠状动脉、 脑动脉、肾动脉及股动脉等。 ⑺猪 猪可能是动脉粥样硬化研究较理想的动物模型,因为某些品种的老龄猪在饲喂以人的残羮剩饭后能产生动脉、冠状动脉和脑血清粥 样硬化病变,与人的病变非常相似。单用高胆固醇、高脂肪饲料喂养,容易在相对较短的时间内(9~18个月)产生实验性动脉粥样硬化。此 外,进行性的主动脉和冠状动脉粥样硬化可以用探针刺伤加上高胆固醇、高脂肪饲料即能很快产生。猪模型的其它优点包括解剖学和生理学与 人类相似,动脉结构相似,有若干确认的品种可供利用,多胎多仔,杂食习性等,其体形大小亦足能供各种外科手术和临床评价之用。猪也特 别适合于研究应激因素与动脉粥样硬化的关系。猪模型的缺点是饲养要花一定代价,人工产生动脉粥样硬化需要类脂质代谢有一定改变,或动 脉受到损伤的基础。 (二)高血压模型 急性实验性高血压模型常选用狗、猫、大白鼠、家兔和猴。复制的方法很多,如直接刺激中枢神经系统,通过神经反射、外源性儿茶酚胺 类或其它体液加压物质注射等。这类模型造成的高血压时间短,不适于长时间的研究。应复制慢性实验性高血压模型。除遗传性高血压动物模 型较能模拟人类高血压病的自然过程外,其它各类慢性实验性高血压动物模型(如神经原型、肾型、内分泌型和饮食型等),大多要经过一定 的手术、药物或其他附加因素处理,与人类高血压病的临床不完全一致,但是对于筛选有效降压药仍然是十分重要的实验手段。实验中常用的 动物为大白鼠和狗,猴来源不易,家兔血压升高不够显著,故后两种动物较少应用。 1.听源性高血压 采用大白鼠与家鼠杂交生的大灰鼠(比纯种大白鼠较易诱发成功),4月龄,放入隔音室内笼养,噪音刺激可由电铃或 扬声器发出,发音器是一个音频振荡器,连接一个20W高音扬声器。噪音刺激应经常在700~1000周/秒中变换,噪音刺激每30秒一次,亦可每 隔1分钟刺激30秒。可随时变换毋须恒定,但噪音干扰须日夜不止,连续数月。噪音刺激连续3个月后血压普遍升高,大灰鼠正常平均收缩压为 113±8mmHg,此时可升高到130~140mmHg,有40%动物收缩压可高达160mmHg。此种高血压动物模型与人的高血压病相类似,适用于降药 物的筛选。 2.实验性肾动脉狭窄性高血压将狗或家兔麻醉后,腹卧位,从脊柱旁1.5~2cm处开始,右侧顺肋骨缘,左侧在离肋骨缘约两指宽的地方 作4cm长的皮肤切口,分离皮下组织和腰背筋膜,切开内斜肌盘膜,推开背长肌,暴露肾并小心地钝性分离出一段肾动脉,选用一定直径的银 夹或银环(6~8kg狗所用的环直径为0.8~1.2mm,家兔用的环直径为0.5~0.8mm)套在肾动脉上造成肾动脉狭窄。如一侧肾动脉狭 ■[此处缺少一些内容]■ 雒沤?鲈嘟徊姘???缓笤谙喽圆嗲锌??〕鲇疑觯?掷牒笄谐??直鸱旌霞∪夂推し舸纯凇Fは伦⑸?~2万单位青霉素G。术后可加饮1%氯化钠溶 液作为促进因素,约经20天,有70%以上的大白鼠出现高血压。收缩压一般可升高50%以上。 (三)心肌缺血和心肌梗塞模型 复制动物心肌缺血和心肌梗塞模型的方法有结扎冠状动脉法,有的结扎左旋冠脉,但多数是结扎左前降冠脉,鉴于结扎冠状动脉主干死亡 率高,故亦有使用多处结扎的方法,即同时结扎几处的冠脉分支,以形成一个梗死区域。经验证明,结扎的冠状动脉,因其分布的心肌范围和 该区内是否有其他冠状动脉,而决定着心肌梗塞的面积,结扎方法是建立很早而至今还普通使用的方法。此外,还有用油质、石松子孢或汞等 作弥散性冠状动脉微栓塞或选择性冠状动脉梗塞的。前者大多是在早年使用的方法,近年来发明制造了塑料微粒手术,以其数量的多少和球体 的大小,来决定不同范围的梗塞区。后者则以某支冠状动脉为目标,通过导管术输入颗粒样或小球类异物,这种方法要求技术熟练,条件严 格。还有通电造成冠状动脉内栓塞等方法。但这些方法因受多种条件限制,使用得还不多。 近年来为建立一种逐渐发生发展的心肌梗塞模型,较为广泛地使用了一种遇水膨胀的纤维素环(Ameriod),这种纤维素环套在预期闭塞 的冠状动脉上,环外边以金属圈(如不锈钢)固定起来,手术后两周或更长的时间内可将冠状动脉逐渐闭塞。这种模型制造较易,动物生存率 高。但即是使用这样的方法,仍然缺乏人类的动脉粥样硬化的病理学基础。近来有报告指出,家猪可以喂饲高脂饮食形成冠状动脉的粥样硬 化,引起心肌缺血,又可以通过改变饮食或治疗使动脉粥样硬化的斑块消退。看来,这是值得注意探索的目标。 复制心肌梗塞模型所选用的动物,大多用哺乳动物,其中最常用的是犬。其他还有兔、小牛、猪、豚鼠、大鼠等。狗的体积大小适中,性 情温顺易于训练。但狗的冠状血管结构和人相比,有较大差异,尤其是犬冠状动脉变异多,侧支吻合丰富,室间隔动脉特别发达等,常使研究 人员苦恼。近年报导,猪冠状循环系统结构酷似人类,故提倡用家猪或小猪作心肌梗塞的实验研究,但国内尚未见到报告。其他小动脉兔、鼠 等,体积过小,取材受限,故除特定条件以外使用的不多.灵长类动物狒狒、猴子当然有其他动物不可比拟的优越性,但其材料难得,不易普 通使用。国内有关心肌缺血和心肌梗塞模型的复制方法: 1.电刺激法 是近年建立的一种造成动物实验性心肌缺血的较新方法。实验一般用成年雄性家兔,麻醉后用定向仪插入两支涂绝缘漆的不 锈钢针,以弱、强刺激(弱刺激为0.8~1.6mA,强刺激为4~8mA)交替刺激右侧下丘脑背内侧核,每次刺激5分钟,间隔1~3分钟。 2.药物法 亦为近年来采用的一种方法。最常使用的造型药物为4%异丙基肾上腺素,给大鼠皮下注射50mg/kg体重;或将药物加入500ml 盐水中从家兔耳静脉匀速(4小时)滴入,每公斤体重可分别给药10、20、30mg,或直接将药物注入腹腔均可造型。也可用麻醉犬静脉给予麦 角新硷0.2mg/kg 体重,造成冠状动脉痉挛。 3.冠脉阻断法 结扎冠状动脉是制作心肌梗塞模型的最常用方法。一般选用成年健康犬或家兔,麻醉后开胸,多结扎其冠状动脉前降支阻 断心肌供血,引起病变;也有人采用闭胸式选择性冠状动脉插管法,即在荧光屏下将心导管由麻醉犬的颈动脉切口处插入,沿主动脉壁直抵左 窦底部,将其尖端送至左冠状动脉内约2cm深处,向导管内注入120mg/kg体重的汞,形成急性心肌梗塞。亦有人用冠状动脉周围套线牵拉法使 其不完全阻断,以形成家兔急性缺血性濒危心肌模型。为了更接近自然状态下心肌缺血的变化,近来有的单位用清醒犬作急性缺血和梗塞模

型。先将犬麻醉,然后分高冠状动脉长约10毫米,套上冠状动脉压迫环,用注水压迫阳断冠状血流,观察犬在清醒状态下的心肌缺血反应与药 物效应。此外,还有人用离体大鼠心脏冠脉结扎复制出超微结构的心肌缺氧损伤模型。 (四)心律失常模型 根据不同的实验目的,既可在整体动物身上复制心律失常,也可用离体心脏或心脏某部分组织块体外灌流复制心律失常。常用的复制方 法,有下列几种: 【。心房扑动和颜动性心律失常选用狗、猫等动物,麻醉后开胸,暴常心驻,在人工呼吸下进行实验。可用高频率电直接刺激心房壁,使每 次刺激落心房肌复极时R或s波间隔:乌头验溶液涂抹心房外面同部:挤压动物上下腔静脉间的部位,同时给予电刺激:窦房结动脉内注入乙酰 阻险或甲状象素制剂,或采用动物整体闭陶条件下,阻塞呼吸道或吸入低氧气体。也可采用离体心房组织块作实验,将含有窦房结的哺乳动物 的离体心房组织块浸放于低钾溶液内。 2。心室心动过速和心室颜动性心律失常多选用狗、猫或免、大鼠等整体心脏(开胸或闭胸)进行实验。常使用适型药物为乌头验、洋地黄 及肾上腺素。一般使用乌头验缓慢静脉注射造型。剂量:家免100-150μekg,大鼠30一50mug,小鼠5mμg。也可使用中毒剂量的洋地黄类药 物造型。还可使用高浓度的青上腺素(豚鼠40吧kg,猫、犬100ug小g)快速静注,可造成动物多源性早搏、短阵性室性心动过速等。这类模 型可用于筛选抗心律失常药物,其优点为心律失常在几分钟自行消失,因此同一动物可反复多次进行心律失常实验,便于观察抗心律失常药物 作用的持续时间。并可进行自身对照。 3.房室传导阻滞和房室交接区传导常性心律失常多选用狗、猫,在麻醉开胸暴异露心脏的情况下,于距犬心尖部1.5~2m处的左室心肌 内注入热生理盐水(80一90℃)或95%酒特、25%硫酸10一15ml(猫和免注入4~7m),引起心肌大片的局部坏死性心律失常.也可在狗的房 室交接部(即在左心房下部、心房、下腔静脉和前房室沟三者交汇点的前上方约0,5cm处),用注射针头垂直刺入房间隔下部房室结区,缓缓 注入5%或无水酒精2~5ml,造成核处组织坏死.还可采用豚鼠,自左心耳向左房内注射腺苷5ug,注后1秒钟左右,即出现典型的度或度 以上的传导阻满,较严重时,房室完全停搏,停搏时间与剂量呈平行关系,心率和心律仅在数秒或十几秒即可恢复。此模型重复性好,但传导 阻带持续时间短,不易用其进行药物观案,如果注射腺苷剂量大,则传导阻带不易复原。除豚鼠外,眼苷对其他动物一設不引起传导阻带。 4.窦房结心律失常用雄性家免,将细钢丝变成直径约0.8℃m的半环,缠绕少许棉花.以40%甲醛浸润后,把此环放在上腔静脉根部与右心 房交界处1分钟,动物迅速出现心电图改变,心率减慢50%左右,约6~8分钟减至最低水平:P波多在1~2分钟内消失,形成交界性心律:在3 一10分钟内发生ST段偏移(抬高、下降或先升后降):在心电图改变的同时,伴有动脉压下降,在第8分钟降至最低水平。此方法造成的病实 成功率高,持续时间长(可达5小时),重复性好,模型较稳定,发病机制及心电图表现与临床相似 四、呼吸系统疾病动物 化硫 。现发现猪粘膜下腺体与人类相似,且经 常发生气管 气管炎较合适的动物 用去中 类相似的气管豫体肥大 或静脉 蛋白 、菠罗蛋白酶(B 攻面酶(A1 (Trypsin) 、致热溶解 以及由脓性痰和白 米的 可短成 气肿。以木瓜蛋白酶形 ,或用瓜蛋 基础上再加用气 狭方法复制成肺气 房(烟草丝50 持续2.5小时 变更近于人。猴每天吸人一定深度的02和 型比较符合人的临床发病规 有利于进行肺气的病理生理及 可用 化铁水溶液1~3ml,自免耳静脉注入 ,每同23次 可在短期内造成心病模型 (但)肺水模肿 用氧化氮吸入可造 大鼠和小园 或用气管内注 入50%葡萄德液(家免及狗分别为1及10m)写引起渗透性肺气肿。麻醉下用 生理盐水衫 入免颈外静脉或 切断鼠、秀 可引起肺水种 家兔(1.5 -2kg)耳静脉注入1:1000肾上腺素 0.6是兄,可使动生 K开在5一15分 死亡 肺系数自4 mg晋上腺素肌注,8分钟左右大鼠死亡 ,肺系数20gg,静脉注入10%氧仿(免0.1m1kg,狗 0.5mkg)也可引起急性肺水肿。腹腔注入6%氯化铵水溶液可引起大鼠(0.4mkg)、豚鼠(0.5~0.7mlkg)肺水肿。 (四)支气管 哮喘模型 常选用鼠复制急性过敏性支气管痉挛。用生理盐水配成1 10鸡蛋白溶液作致敏抗原,给每只((250g体重)豚鼠腹腔内注射05ml,致 注射后1周。 动物对抗原的敏感性逐开高,至3~4司时最高。此时再用1:3鸡白2m加弗氏完全佐剂雾化(在雾化室内】,数敏动物在此列 室内十几秒钟到数分钟内,就出现不安,呼吸加茶加快,然后逐渐减慢变弱,基至出现周期性呼吸,直到呼吸停止而死亡。如果动物致敏程 轻或磅时鸡日喷舞的很快,则只发生 时性的支气管痉空,并不死亡。如改用组织胺喷雾,则不必子先致敏,就能引起豚鼠支气管 痉章。组织胺用量依雾室大小而定,在83~103容量时, :1000组织胺的用量0.31m 狗每周两次暴露于犬弓蛔虫(Toxocaracanis),猪虫(Ascaris suum)或混合草籽浸出物的气溶胶中可引起实验性哮瑞。给用10-8稀 释猪妇虫浸出物皮试阳性狗以猪纪虫气溶胶吸入,也可引起哮喘。 (伍)实验性矽肺模型 常选用大、家兔或狗 、猴来复制模型。取一定量含游离Si0299%以上的D0-12型石英粉,经酸化处理后,选取尖粒95%在5μm以下的那 一段混悬液,烤干后准确称取需用量加生理水制成混悬液(灭菌),大鼠用50mgml,每只气管内注入1ml:家兔用120mgml,用尘量按 120m/kg体重计算,在暴露气管后注入,均可复制成典型的砂肺模型

型。先将犬麻醉,然后分离冠状动脉长约10毫米,套上冠状动脉压迫环,用注水压迫阻断冠状血流,观察犬在清醒状态下的心肌缺血反应与药 物效应。此外,还有人用离体大鼠心脏冠脉结扎复制出超微结构的心肌缺氧损伤模型。 (四)心律失常模型 根据不同的实验目的,既可在整体动物身上复制心律失常,也可用离体心脏或心脏某部分组织块体外灌流复制心律失常。常用的复制方 法,有下列几种: 1.心房扑动和颤动性心律失常选用狗、猫等动物,麻醉后开胸,暴露心脏,在人工呼吸下进行实验。可用高频率电直接刺激心房壁,使每 次刺激落心房肌复极时R或S波间隔;乌头硷溶液涂抹心房外面局部;挤压动物上下腔静脉间的部位,同时给予电刺激;窦房结动脉内注入乙酰 胆硷或甲状腺素制剂。或采用动物整体闭胸条件下,阻塞呼吸道或吸入低氧气体。也可采用离体心房组织块作实验,将含有窦房结的哺乳动物 的离体心房组织块浸放于低钾溶液内。 2.心室心动过速和心室颤动性心律失常多选用狗、猫或兔、大鼠等整体心脏(开胸或闭胸)进行实验。常使用造型药物为乌头硷、洋地黄 及肾上腺素。一般使用乌头硷缓慢静脉注射造型。剂量:家兔100~150μg/kg,大鼠30~50mμg,小鼠5mμg。也可使用中毒剂量的洋地黄类药 物造型。还可使用高浓度的肾上腺素(豚鼠40μg/kg,猫、犬100μg/kg)快速静注,可造成动物多源性早搏、短阵性室性心动过速等。这类模 型可用于筛选抗心律失常药物。其优点为心律失常在几分钟自行消失,因此同一动物可反复多次进行心律失常实验,便于观察抗心律失常药物 作用的持续时间,并可进行自身对照。 3.房室传导阻滞和房室交接区传导常性心律失常 多选用狗、猫,在麻醉开胸暴露心脏的情况下,于距犬心尖部1.5~2cm处的左室心肌 内注入热生理盐水(80~90℃)或95%酒精、25%硫酸10~15ml (猫和兔注入4~7ml),引起心肌大片的局部坏死性心律失常。也可在狗的房 室交接部(即在左心房下部、心房、下腔静脉和前房室沟三者交汇点的前上方约0.5cm处),用注射针头垂直刺入房间隔下部房室结区,缓缓 注入95%或无水酒精2~5ml,造成核处组织坏死。还可采用豚鼠,自左心耳向左房内注射腺苷5μg,,注后1秒钟左右,即出现典型的Ⅱ度或Ⅱ度 以上的传导阻滞,较严重时,房室完全停搏,停搏时间与剂量呈平行关系,心率和心律仅在数秒或十几秒即可恢复。此模型重复性好,但传导 阻滞持续时间短,不易用其进行药物观察,如果注射腺苷剂量大,则传导阻滞不易复原。除豚鼠外,腺苷对其他动物一般不引起传导阻滞。 4.窦房结心律失常用雄性家兔,将细钢丝变成直径约0.8cm的半环,缠绕少许棉花。以40%甲醛浸润后,把此环放在上腔静脉根部与右心 房交界处1分钟,动物迅速出现心电图改变,心率减慢50%左右,约6~8分钟减至最低水平;P波多在1~2分钟内消失,形成交界性心律;在3 ~10分钟内发生ST段偏移(抬高、下降或先升后降);在心电图改变的同时,伴有动脉压下降,在第8分钟降至最低水平。此方法造成的病窦 成功率高,持续时间长(可达5小时),重复性好,模型较稳定,发病机制及心电图表现与临床相似。 四、呼吸系统疾病动物模型 (一)慢性支气管肺炎模型 常选用大鼠、豚鼠或猴吸入刺激性气体(如二氧化硫、氯、氨水、烟雾等)复制人类慢性气管炎。现发现猪粘膜下腺体与人类相似,且经 常发生气管炎及肺炎,故认为是复制人类慢性气管炎较合适的动物。用去甲肾上腺素可以引起与人类相似的气管腺体肥大。 (二)肺气肿模型 给兔等动物气管内或静脉内注射一定量木瓜蛋白酶、菠罗蛋白酶(Bromelin)、败血酶(Alcalas)、胰蛋白酶(Trypsin)、致热溶解酶 (Thermolysin),以及由脓性痰和白细胞分离出来的蛋白溶解酶等,可复制成实验性肺气肿。以木瓜蛋白酶形成的实验性肺气肿病变明显而且 典型,或用瓜蛋白酶基础上再加用气管狭窄方法复制成肺气肿和肺心病模型,其优点是病因病变更接近于人。猴每天吸入一定深度的SO2和烟 雾(烟草丝50g,持续2.5小时),一年后,可出现不同程度的肺气肿。这种模型比较符合人的临床发病规律,有利于进行肺气肿的病理生理及 药物治疗研究。还可用1%三氯化铁水溶液1~3ml,自兔耳静脉注入,每周2~3次,可在短期内造成肺心病模型。 (三)肺水模肿型 用氧化氮吸入可造成大鼠和小鼠中毒性肺水肿,或用气管内注入50%葡萄糖液(家兔及狗分别为1及10ml)引起渗透性肺气肿。麻醉下用 37~38℃生理盐水注入兔颈外静脉或股静脉使血液总量增加0.6~1倍(血液总量相当体重1/12),可形成稀血性多血症肺水肿。切断豚鼠、家 兔、大鼠颈部两则迷走神经可引起肺水肿。家兔(1.5~2kg)耳静脉注入1:1000肾上腺素0.54~0.6毫克,可使动物发生肺水肿并在5~15分钟 死亡,肺系数自4.1~5g/kg增至6.3~12.5g/kg;5mg肾上腺素肌注,8分钟左右大鼠死亡,肺系数20g/kg,静脉注入10%氯仿(兔0.1ml/kg,狗 0.5ml/kg)也可引起急性肺水肿。腹腔注入6%氯化铵水溶液可引起大鼠(0.4ml/kg)、豚鼠(0.5~0.7ml/kg)肺水肿。 (四)支气管痉挛、哮喘模型 常选用豚鼠复制急性过敏性支气管痉挛。用生理盐水配成1:10鸡蛋白溶液作致敏抗原,给每只(250g体重)豚鼠腹腔内注射0.5ml,致敏 注射后1周,动物对抗原的敏感性逐渐升高,至3~4周时最高。此时再用1:3鸡蛋白2ml加弗氏完全佐剂雾化(在雾化室内),致敏动物在此雾 室内十几秒钟到数分钟内,就出现不安,呼吸加紧加快,然后逐渐减慢变弱,甚至出现周期性呼吸,直到呼吸停止而死亡。如果动物致敏程度 较轻或诱发时鸡蛋白喷雾的浓度很快,则只发生一时性的支气管痉挛,并不死亡。如改用组织胺喷雾,则不必予先致敏,就能引起豚鼠支气管 痉挛。组织胺用量依雾室大小而定,在83~103容量时,1:1000组织胺的用量0.5~1ml。 狗每周两次暴露于犬弓蛔虫(Toxocaracanis)、猪蛔虫(Ascaris suum)或混合草籽浸出物的气溶胶中可引起实验性哮喘。给用10-8稀 释猪蛔虫浸出物皮试阳性狗以猪蛔虫气溶胶吸入,也可引起哮喘。 (五)实验性矽肺模型 常选用大鼠、家兔或狗、猴来复制模型。取一定量含游离SiO299%以上的DQ-12型石英粉,经酸化处理后,选取尖粒95%在5μm以下的那 一段混悬液,烤干后准确称取需用量加生理水制成混悬液(灭菌),大鼠用50mg/ml,每只气管内注入1ml;家兔用120mg/ml,用尘量按 120mg/kg体重计算,在暴露气管后注入,均可复制成典型的矽肺模型

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