疾病动物模型
人类疾病动物模型概述人类疾病动物模型Animalmodelsofhuman
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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
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
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大鼠诱发模型(其中之一) 动物:大鼠 180~200g 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7~10天
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血管内膜损伤动物模型
动物:250~300g大鼠 方法一:手术分离血管(动脉或静脉),欲致内膜损
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
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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。
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(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
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常用疾病动物模型
常用疾病动物模型上海丰核可以为广大客户提供各种疾病动物模型定制服务,同时提供相关疾病模型的药物敏感性实验分析服务。
客户只需要提供疾病模型的用途及建模方法的选择,我们会根据客户的具体要求量身定做各种动物模型服务。
小鼠或裸鼠贴近实际(八)心血管疾病模型1、动脉粥样硬化(高脂高胆固醇+维生素D喂养) 兔高脂、高胆固醇饲喂兔造模,成膜后血脂变化显著,为伴高血脂症的动脉粥样硬化4月血管组织病理切片染色2、主动脉粥样硬化(高脂高胆固醇+主动脉球囊损伤) 兔此模型用大球囊损伤加高脂饲养方法成功建立兔主动脉粥样硬化狭窄的动物模型,为相关基础研究提供可靠模型。
2月动物实验模型病理切片展示一、CCl4诱导的肝脏纤维化简介:肝纤维化就是肝细胞坏死或损伤后常见的反应,就是诸多慢性肝脏疾病发展至肝硬化过程中的一个中间环节。
肝纤维化的形成与坏死或炎症细胞释放的多种细胞因子或脂质过氧化产物密切相关。
CCl4为一种选择性肝毒性药物,其进入机体后在肝内活化成自由基,如三氯甲基自由基,后者可直接损伤质膜,启动脂质过氧化作用,破坏肝细胞的模型结构等,造成肝细胞变性坏死与肝纤维化的形成。
通过CCl4复制肝纤维化动物模型通常以小鼠或大鼠为对象,染毒途径主要为灌胃、腹腔注射或皮下注射。
动物模型图、经过3个月的CCl4注射造模,小鼠的肝脏在中央静脉区形成了比较明显的肝纤维化,中央静脉之间形成了纤维桥接。
(Masson染色)二、CXCL14诱导的急性肝损伤动物模型简述:CCl4就是最经典的药物性肝损伤造模毒素之一,其在肝内主要被微粒体细胞色素P450氧化酶代谢,产生三氯甲烷自由基与三氯甲基过氧自由基,从而破坏细胞膜结构与功能的完整性,引起肝细胞膜的通透性增加,可溶性酶的大量渗出,最终导致肝细胞死亡,并引发肝脏衰竭。
根据CCl4代谢与肝毒性机制可复制不同的肝损伤模型,其中给药剂量与给药方法就是其技术关键。
对于复制急性肝衰竭动物模型,往往采用大剂量一次性灌胃或腹腔注射给药。
实验动物学-动物模型、设计、结果分析
人类疾病动物模型动物实验的设计、结果分析及影响因素人类疾病动物模型1.定义人类疾病动物模型(animal model of human diseases)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。
是临床和实验假说的试验基础。
疾病模型:包括整体动物、离体器官和组织、细胞株和数学模型。
2.发展史◆18世纪,詹纳(Edward Jenner)牛痘◆1876年,郭霍(Robert Koch)炭疽杆菌。
◆1884年,巴斯德(Louis Pasteur)狂犬病病毒疫苗◆1911年,劳斯(F. P. Rous)鸡肉瘤---1966年诺贝尔生理学或医学奖◆1914年,山极和市川用沥青长期涂抹家兔耳朵成功诱发皮肤癌◆20世纪50年代中期,加德赛克(Daniel Carleton Gajdusek)发现变异的普里昂蛋白(prion protein)是库鲁(Kuru)病的病原体---1976年和1997年诺贝尔生理学或医学奖3.意义◆避免人体实验造成的危害;◆应用动物模型可研究平时不易见到的疾病;(烈性传染病(SAS;狂犬病)、中毒病(蛇毒等)、放射病等)◆研究发病率低、潜伏期和病程长的疾病;(遗传病(白化病);动脉硬化;肥胖等)◆可严格控制条件,克服复杂因素;年龄、性别、饮食、文化经济等◆样品收集方便,实验结果易分析;◆比较人畜共患病病原体对人与动物病变的异同,更加全面了解疾病性质。
4.制作原则◆与人类疾病的可比性,相似性越高越好;◆复制动物模型可重复性;品种、品系、年龄、性别、体重,健康状况,饲养环境、管理、实验处理要一致。
◆可靠性;特异的、可靠的反映某种疾病。
◆适用性和可控性;临床应用和疾病的可控性,利于疾病研究的开展。
◆易行性和经济性;制模方便易行、小动物多选用而灵长类少5.分类1)按制作方法分类◆诱发性疾病动物模型◆突变系疾病动物模型自发突变动物模型人工诱变动物模型◆转基因疾病动物模型诱发性疾病动物模型experimental animal model通过使用物理、化学、生物等致病手段,人为制造的与人类疾病表现类似的动物模型。
人类疾病动物模型设计的基本原则
人类疾病动物模型设计的基本原则
x
Ⅰ. 引言
人类疾病动物模型是一种模拟人类疾病发展过程以及潜在治疗
药物效果的动物模型。
它被用来研究人类疾病的诊断、发病机理、治疗对策和慢性病的预防。
这些模型可以为临床试验提供重要的数据,以确定有效性和安全性。
在设计人类疾病动物模型时,必须遵守一些基本原则,以确保有效地模拟人类疾病的发展和潜在治疗药物的效果。
Ⅱ. 基本原则
1. 模型的可靠性。
动物模型必须是可靠的,结果可靠,能够反
映准确的结果,以及可以重复的实验结果。
2. 模型的可操作性。
人类疾病动物模型必须具有可操作性,可
以调整参数,以便得出最适合进行研究的结果。
3. 模型的动态性。
动物模型可以在短时间内表现出不同的状态,以便研究不同的变化情况。
4. 模型的有效性。
动物模型必须能够反映准确的结果,并能够
解释临床试验的结果。
5. 模型的精确性。
动物模型必须具有良好的精确性,能够模拟
出精确的疾病发生的条件。
6. 模型的可量化性。
动物模型必须具有可量化特性,能够方便
地表达出疾病进展状态,以便研究疾病的发展趋势。
Ⅲ.结论
本文提出了设计人类疾病动物模型的基本原则。
根据上述原则,研究人员可以制定出有效的动物模型,以便更好地模拟人类疾病发展以及新药物效果。
人类疾病动物模型
九,神经系统疾病动物模型: (一)脑缺血 1,动物:250-300克SD大鼠. ,动物:250-300克SD大鼠. 2,造模:麻醉,右侧卧位,开 颅,阻断其左侧大脑中动脉,引 起局灶性缺血,出现中风症状.
(二)脑出血 1,动物:成年大鼠. 2,造模:麻醉,俯卧位固定于脑 立体定位仪,并做股动脉插管. 按大鼠脑立体定位图谱确定尾 状核中心坐标,开颅,钻孔,穿刺 针抵达尾状核区域,从股动脉抽血 60l注入尾状核,骨蜡封闭颅骨孔. 60
四,泌尿系统疾病动物模型 (一)肾炎: 1,鸡蛋白诱发肾炎: (1)动物:2-2.5公斤家兔. )动物:2 2.5公斤家兔. (2)致敏:静脉注射不稀释的鸡蛋白1)致敏:静脉注射不稀释的鸡蛋白1 6ml,共4-5次,每次间隔4-5天. ml,共4 次,每次间隔4 (3)诱发过敏:向肾动脉注射1-3ml鸡 )诱发过敏:向肾动脉注射1 3ml鸡 蛋白,用手指压迫肾动脉5 蛋白,用手指压迫肾动脉5-6分钟. (4)判断指标:出现蛋白尿. 2.马血清诱发肾炎: 3.免疫血清诱发肾炎: 2.马血清诱发肾炎: 3.免疫血清诱发肾炎:
三 人类疾病动物模型的分类
1,诱发型动物模型(Experimental animal model) 2, 自发型动物模型( Spontaneous animal model) 3, 抗疾病动物模型(Negative animal model) 抗疾病动物模型(Negative 4, 生物医学动物模型(Biomedical animal model) 生物医学动物模型(Biomedical
二 人类疾病动物模型的意义
1,人类的替难者(避免人体实验造成危害) 2,可按需要取得实验样品 3,缩短研究周期 4,可比性强 5,有助于认识疾病本质 6,药效临床前研究 7,为教学服务
第十五章 人类疾病动物模型复制
第十五章人类疾病动物模型复制第一节概述由于人类疾病的复杂性,医学研究中必须对疾病过程进行各种观察、分析和实验。
这些工作大多不可能在人体上进行,必须借助于适当的动物及其器官、组织和细胞进行研究。
供医学研究用的这些动物具有与所研究的人类疾病相似的特点,故称之为人类疾病动物模型(animal models of human diseases)。
人类疾病动物模型通常可以通过人工诱发,或选择具有相应特点的自然动物而获得。
人类疾病动物模型通常依照研究目的而设计,不同的研究选用的动物模型可有很大差别,所以人类疾病动物模型很多,也很复杂。
许多人类疾病的动物模型可以自然获得,即利用动物自发性的遗传特性或通过育种手段培育遗传特性建立而成,如裸鼠、肥胖症小鼠、自发性高血压鼠、自发性高胆固醇血症鼠等。
更多的人类疾病实验动物模型是用人工方法,将致病因素作用于动物,诱发动物特定器官、组织、细胞或全身的损害,造成与所研究的人类疾病相似的机能、代谢和形态学的改变。
可用于诱发疾病模型的方法和因素很多,包括物理因素、化学因素、微生物因素以及基因工程技术等。
近年随着生物技术的发展,越来越多地应用生物工程技术方法制作动物模型,包括利用动物卵或胚胎移植、胚胎嵌合、细胞核移植、转基因或基因敲除和克隆等技术制作人类疾病的动物模型。
复制的人类疾病动物模型是否能真正地、客观地反映人类疾病是能否作为研究对象而用于医学研究的关键。
但动物与人类之间存在着很大的差异,任何一种人类疾病的动物模型不可能与人类疾病完全相同,而且影响因素很多,所以在选择和设计动物模型时要尽可能力求全面周密,在分析实验结果时要充分考虑动物模型的局限性。
复制人类疾病动物模型有三点最基本的要求:一是复制模型选用的动物应尽可能接近人类,建立的模型必须尽可能地与所研究的人类疾病有相同的或相近的机能、代谢和形态学变化特点,病变发生机理应尽量与相应的人类疾病相同;二是选用的方法要保证疾病动物模型复制有较高的成功率,具有较好的可重复性和一定的稳定性,以供他人应用和验证;三是复制成功的动物模型应有明确而可靠的测量或观察的指标,以供判断病变的轻重程度和病程的缓急。
名词解释人类疾病动物模型
名词解释人类疾病动物模型
人类疾病动物模型是指利用动物身上的症状和疾病发生机制来模拟人类疾病的研究方法。
通过这种方法,科学家可以更好地理解人类疾病的发病机制,并为开发治疗方法提供帮助。
人类疾病动物模型通常使用动物来模拟人类疾病的临床表现和病理变化。
例如,使用老鼠来模拟人类的癌症疾病,使用猴子来模拟人类的神经系统疾病等。
这些动物模型可以帮助科学家更好地了解疾病的病因和发病机制,并为研究人员提供更好地测试药物有效性和评估疾病治疗效果的工具。
人类疾病动物模型在医学研究中的应用非常广泛,可以帮助科学家更好地了解人类疾病的发病机制,为开发治疗方法提供帮助。
第七章人类疾病动物模型
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。
第一节 人类疾病动物模型的优越性 1. 避免对人体造成危害
可比性一般疾病多为零散发生在同一时期内很难获得一定数量的定性材料而模型动物不仅在群体数量上容易得到满足而且可以在方法学上严格控制实验条件在对饲养条件及遗传微生物营养及饲养条件等因素严格控制的情况下通过物理化学或生物因素的作用限制实验的可变因子限定可变性得到条件一致的实验模型材料并排除研究过程中其它因素的影响取得条件一致的数量较大的模型材料从而提高实验结果的可比性和重复性使所得到的成果更准确更深入
(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。
(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。
人类疾病动物模型评估原则中
人类疾病动物模型评估原则中人类疾病动物模型评估原则是指在研究人类疾病过程中使用动物模型进行评估的一系列原则。
这些原则帮助科学家在动物实验中尽量减少动物的痛苦,并提供可靠的数据来指导人类疾病的研究和治疗。
下面将介绍几个常见的人类疾病动物模型评估原则。
首先,第一个原则是选择合适的动物模型。
选择合适的动物模型对于研究人类疾病非常重要。
合适的动物模型应该具有与人类疾病相似的病理特点和生理机制。
例如,研究心脏疾病时可以选择小鼠或大鼠作为动物模型,因为它们的心脏结构和功能与人类相似。
在选择动物模型时还需要考虑到动物的生产成本、实验操作难度等因素。
其次,另一个原则是最大限度减少动物使用数量。
为了减少动物的使用数量,科学家可以使用先进的实验技术和方法,如体外实验、组织培养和细胞培养等。
此外,可以采用透明的科学报告,以促进知识共享,并减少相同疾病的重复实验。
第三个原则是优化动物实验条件。
为了确保动物模型的可靠性和准确性,实验条件需要进行优化。
例如,在动物监测方面,可以使用先进的实时监测技术来记录动物的生理参数,如心率、呼吸频率等,以提高数据的精确性。
另外,为了减少动物的痛苦和苦痛,可以采用合适的麻醉方法、止痛药物和镇静剂等。
此外,还有一个原则是进行伦理评估和动物福利保护。
在进行动物实验时,科学家需要严格遵守伦理规范,确保动物的福利得到保护。
例如,可以制定相应的动物实验伦理规范,并进行伦理评估,以确保实验的安全和伦理合理性。
此外,还需要建立和完善动物福利保护的制度,包括合理的饮食、环境条件和管理等措施。
最后一个原则是结果的可靠性和可重复性。
为了确保实验结果的可靠性和可重复性,科学家需要采用科学的实验设计和统计分析方法。
此外,科学家还应使用多个独立的实验组进行实验,以增加结果的可靠性和准确性。
总之,人类疾病动物模型评估原则是科学家在进行人类疾病研究时应该遵守的一系列原则。
通过选择合适的动物模型、减少动物使用数量、优化实验条件、进行伦理评估和动物福利保护以及确保结果的可靠性和可重复性,科学家可以更好地利用动物模型评估人类疾病的发病机制和治疗方法,为人类疾病的研究和治疗提供可靠的指导。
人类疾病动物模型
4. IL2rg小鼠,1995年(Cao et al., 1995; DiSanto,
Muller, Guy-Grand, Fischer,& Rajewsky, 1995)
1995年,数个独立的实验室报告了IL-2Rγchain基因位点的突变会导致小鼠淋巴系统发育不 良。IL-2Rγ-chain是细胞因子IL-2,4,7,9,15 和21受体的至关重要的组成部分,而其突变将导 致这些细胞因子的信号传导受阻,使得NK细胞发 育严重受阻,且T细胞和B细胞的功能也受到极大 的破坏。在后面数年中进一步得到了IL2rg-/-小鼠 ,在此小鼠中人类造血干细胞和PBMCs的移植变 得容易了很多。
部分重要免疫缺陷动物及其发展方向
2. NRG与Fah-/-小鼠杂交获得的FRG小鼠成为了 人源化肝脏研究领域最重要的模型,利用这个模 型,使得我们研究得以研究肝脏纤维化疾病,肝 脏代谢性疾病,药物代谢途径,肝脏肿瘤疾病, 人类寄生虫(疟疾)和感染性疾病。目前已经成 功构建出FRG大小鼠,已经开始应用于肝脏相关 疾5年(Shultz et al., 1995)
偶然的机会Shultz发现将scid突变小鼠和Nonobesediabetic(NOD)小鼠杂交后出生的NODscid小鼠能够支持更多人类PBMCs或者造血干细 胞移植的生长,后续研究发现该杂交品系抑制了 NK细胞的活性,并且还伴随有固有免疫系统的缺 陷。该品系成为近20年应用最广的重症免疫缺陷 型小鼠,并且和众多不同品系杂交产生了更多的 亚型小鼠。
按免疫缺陷程度分为:
T淋巴细胞缺陷:如裸鼠
B淋巴细胞缺陷:如XID 小鼠
NK细胞缺陷:如Beige 小鼠
联合免疫缺陷动物:如T 、B淋巴细胞缺陷的小鼠 (SCID、Nod-scid小鼠 )
人类疾病动物模型
四、影响动物模型质量的因素
1.致模因素对动物模型复制的影响; 2.动物因素对动物模型复制的影响(野生动物、家养动物、 标准化实验动物); 3.实验技术因素对动物模型复制的影响;
季节、时间、试剂、麻醉、手术方法等。 4.环境因素和营养因素对复制动物模型的影响;
居住条件、饲料、光照、噪音、温湿度、气流速、氨 浓度等。
6、有助于更全面地认识疾病的本质
在临床上研究疾病的本质难免带有一定局限性。许多病原体 除人以外也能引起多种动物的感染,其症状体征表现可能不 完全相同。但是通过对人畜共患病的比较,则可以充分认识 同一病原体给不同机体带来的各种危害,使研究工作上升到 立体的水平来揭示某种疾病的本质。
本 质
布病是布鲁氏菌病的简称,是由布鲁氏菌属的细菌引起 的一种变态反应性人畜共患的传染病。 羊、牛、猪是 人类布病的主要传染源。人体传染布鲁氏菌可以通过体 表皮肤粘膜、消化道、呼吸道侵入。人的感染途径与职 业、饮食、生活习惯有关。其症状主要有发热、多汗、 疼痛(主要是大关节、肌肉最为明显)、乏力等。
查找文献并咨询动物实验所需动物和条件是否 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成人力、物力的浪 费;
六、课程的主要内容
1.自发性动物模型 2.诱发性动物模型 3.转基因动物模型
常见人类疾病动物模型及研究进展
第二章 自发性动物模型 一、免疫缺陷动物
1.概念 是指由于先天性遗传突变或用人工方法造成
三、动物模型的分类
(一)按产生原因分类 1、自发性动物模型;
3、基因工程动物模型; 5、生物医学模型;
2、诱发性动物模型;
4、抗疾病型动物模型;
(一)按产生原因分类
1、自发性动物模型(spontaneous animal model ) (1)概念
疾病模型ppt课件
(5) 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
6
二、人类疾病动物模型的设计原则
成功的动物模型常常依赖于最初周密的 设计,动物模型设计一般应遵循下原则。
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
7
三、动物模型的分类 人类疾病动物模型经过近30年的开
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2 . 各 系 统 疾 病 动 物 模 型 (animal model of different system disease)
指与人类各系统疾病相应的人类疾病动物模 型。各系统疾病模型分为消化系统疾病动物模 型,呼吸、心血管、泌尿、神经、血液与造血、 内分泌、骨骼等系统的动物模型,还包括按科 分类,如传染病、妇科病、儿科病、皮肤科病、 五官科病、外科病、寄生虫病、地方病、维生 素缺乏病、物理损伤疾病和职业病等动物模型。
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三、常用免疫缺陷动物的生物学特 征
(一) 裸小鼠
指先天性无胸腺、无毛的裸体小鼠,常 简称裸小鼠。导致这种异常状态的裸基因(nu) 是一个隐性突变基因,位于11号染色体上。 目前裸基因已经回交到不同的小鼠品系中, 即将其导人不同的遗传背景。带有裸基因的 小鼠品系包括NIH-nu、BALB/c-nu、C3H-nu和 C57BL/6-nu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应和实验检查指 标也不尽相同。
应用自发性动物模型的最大优点是其完全在自然条 件下发生的疾病,排除了人为的因素,疾病的发生、发 展与人类相应的疾病很相似,其应用价值很高,如自发 性高血压大鼠、肥胖症小鼠、脑中风大鼠等。
14
3.抗疾病型动物模型(negative animal model)
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 然的抵抗力。如哺乳动物均易感染血吸虫病, 而居于洞庭湖流域的东方田鼠却不能复制血吸 虫病,因此将之用于血吸虫病的发病机制和抗 病机制的研究。
人类疾病动物模型
6、移植模型
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26
1、诱发性动物模型
induced or experimental animal model,又称之为 实验性动物模型,指研究者使用物理的、化学的、 生物的和复合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、代谢或形态结构方面的病变,即为人 工诱发出特定的疾病动物模型。
如果易自发地出现某些相应病变的动物就不应选用。易产生与复制疾 病相混淆的疾病或临床症状者也不宜选用。
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铅中毒
蒙古沙鼠只有
我本身易患进 行性肾病,容 易与铅中毒所 致的肾病相混
铅中毒才会使 其出现肾病变。 复制铅中毒肾 病变模型选用
淆,复制铅中
毒的动物模型
时,不要找我。
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4、可控性
复制人类疾病动物模型,应尽量考虑在今后 的临床中能应用和便于控制疾病的发展。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的终止早期 妊娠动物模型不适用。
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人类各种疾病的发生发展是十分复杂的,深入探讨疾病的发病机理 和预防、治疗机理,是不可能也不允许在人体上试验研究的。因此, 就需要使用动物模型。
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(1) (2) (3) (4)
避免了 在人身 上进行 实验所 造成的 危害。
临床平时 可提供发病 简化实验
不易见到 率低、潜伏 操作和样
的疾病可 用动物复
实验动物器官的组织结构及生理代谢与人类相似, 如猪皮肤。
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与人类疾病完全相同的动物自发性疾病模型不易得到,需要研究人员 加以复制。
为了尽量做到与人类疾病相似,首先要在动物选择上加以注意。 在复制动物模型实验方法上要不断探索改进 。 在观察指标等方面加以周密的设计,使其尽可能与人类的疾病相似。
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疾病动物模型1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。
2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。
2.1 诱发性肿瘤动物模型2.1.1 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%。
2.1.2 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。
2.1.3 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%。
2.1.4 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。
2.1.5 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。
2.1.6 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。
2.1.7 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。
2.2 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。