10人类疾病动物模型概述PPT课件
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《疾病动物模型》课件
03
疾病动物模型的应用
药物研发与筛选
01
02
03
药物作用机制研究
通过疾病动物模型,可以 研究药物对特定疾病的疗 效及作用机制,为新药研 发提供理论依据。
药物筛选
利用动物模型进行药物筛 选,可快速筛选出具有潜 在治疗作用的候选药物, 提高研发效率。
药效评估
在动物模型上评估药物的 治疗效果,为临床试验提 供参考依据。
种属差异与个体差异
种属差异
不同种属的动物在生理、代谢和免疫 等方面存在显著差异,导致某些人类 疾病在动物模型中难以完全复制。
个体差异
即使同一种属的动物,由于遗传背景 、营养状况和环境因素等影响,个体 间也存在差异,影响实验结果的可靠 性。
伦理与法律问题
伦理问题
使用动物进行实验涉及到动物福利和伦 理问题,需要遵循相关伦理规范和法律 法规。
THANKS
感谢观看
VS
法律问题
不同国家和地区对动物实验有不同的法律 规定和监管要求,需要遵守相关法律法规 。
实验条件与操作难度
实验条件
动物实验需要特定的实验设施、设备和环境条件,以保证实验的准确性和可靠 性。
操作难度
动物实验涉及到复杂的操作和实验设计,需要专业知识和技能,操作难度较大 。
05
未来展望与研究方向
新型疾病动物模型的研发
疾病治疗与预防策略的制定
治疗方法探索
通过疾病动物模型,可以探索各种治疗方法的有效性,为临床治 疗提供参考。
预防策略制定
利用动物模型可评估各种预防措施的效果,为制定有效的预防策略 提供依据。
个体化治疗与精准医疗
通过疾病动物模型,可深入了解疾病的异质性,为个体化治疗和精 准医疗提供支持。
人类疾病动物模型
雄 原 核 注 射 转 基 因 小 鼠
基 因 敲 除 转
基
因
动
物
(一)按产生原因分类
3、基因工程动物模型
(3)优点:不但能从动物整体水平和组织器官水平上进
行研究,而且还可以深入到细胞水平和分子水平,为发病机 制、药物筛选和临床医学研究提供了比较理想的实验体系。
(4)缺点:动物机体基因调控机制十分复杂,目前基因
人类疾病动物模型是现代生物医学研究中极为重要的实验方 法和手段。通过各种动物的生物特征和疾病特点与人类疾病 进行比较研究,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。
非典病毒
决战非典
人类疾病的发展十分复杂,以人本身为实验对象在时间、空 间、道义和方法上的局限性。
而动物模型可以克服这些不足,通过对动物模型的研究,可 以更准确地观察模型的实验结果,有助于更有效地认识人类疾病 的发生、发展规律,研究防治措施。
2、诱发性动物模型
(2)优点:能在短时间内复制出大量疾病模型, 实验条件易控制,重复性好。 (3)缺点:和自然产生的疾病模型在某些方面 存在一定差异。
(一)按产生原因分类
3、基因工程动物模型 (1)概念
指通过基因重组技术,改变动物的基因或基因 组,使动物的遗传特性表现与人类疾病表现相似的 动物模型。
工程动物模型提供的信息还很局限。
三、动物模型的分类
(二)按系统范围分类 1、疾病的基本病理过程动物模型:指各种疾病共 同性的一些病理变化过程模型。如发热、缺氧、水 肿、休克、弥散性血管内凝血、电解质紊乱、酸碱 平衡失调等。
三、动物模型的分类
(二)按系统范围分类 2、各系统疾病动物模型:指与人类各系统疾病相应的人
人类疾病动物模型_PPT幻灯片
基因敲除的靶细胞目前最常用的是小鼠ES细胞。
基因敲除(gene knockout or Knock in)
基因敲除的应用领域主要有:
1)建立人类疾病的转基因动物模型,为医学研究提供材料 基因敲除小鼠是研究疾病的发生机理、分子基础及诊断治疗的重要
实验材料。如1989年囊性纤维化病(CF)的致病基因(CFTR)被成功 地克隆,1992年成功建立了CFTR基因的基因敲除的CF小鼠模型,为CF 基因治疗提供了很好的动物模型,得以顺利通过了通过了基因治疗的动 物试验,于1993年开始临床试验并获得成功。
Significant
避免了临床实验的局限性 利于对发病率低、潜伏期或病程长的疾病的研究 可增加方法学的可比性 同时获得大量的实验材料 取材方便、简化实验方法 有助于全面认识疾病的本质
Principle and Evaluation
相似性
大鼠自发性高血压→人类原发性高血压; 小型猪自发性冠状动脉粥样硬化→人类冠心病; 狗自发性类风湿性关节炎→人类类风湿性关节炎
嵌合体动物模型
细胞移植动物模型
基因敲除(gene knock out or Knock in)
是指对一个结构已知但功能未知的基因,从分子水平上 设计实验,将该基因去除,或用其它顺序相近基因取代, 然后从整体观察实验动物,推测相应基因的功能。这与早 期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部 曲思想相似。
1 按产生原因分类
自然获得性人类疾病动物模型
是自然获得的,是利用动物自发性的遗传特性建 立而成,或通过育种发现的遗传特性培育而成。
动物模型的分类-自然获得性
(1)突变性动物模型(mutant animal models) 指未经任何人工处理, 利用动物在自然条件下发生疾病来用作模型。
基因敲除(gene knockout or Knock in)
基因敲除的应用领域主要有:
1)建立人类疾病的转基因动物模型,为医学研究提供材料 基因敲除小鼠是研究疾病的发生机理、分子基础及诊断治疗的重要
实验材料。如1989年囊性纤维化病(CF)的致病基因(CFTR)被成功 地克隆,1992年成功建立了CFTR基因的基因敲除的CF小鼠模型,为CF 基因治疗提供了很好的动物模型,得以顺利通过了通过了基因治疗的动 物试验,于1993年开始临床试验并获得成功。
Significant
避免了临床实验的局限性 利于对发病率低、潜伏期或病程长的疾病的研究 可增加方法学的可比性 同时获得大量的实验材料 取材方便、简化实验方法 有助于全面认识疾病的本质
Principle and Evaluation
相似性
大鼠自发性高血压→人类原发性高血压; 小型猪自发性冠状动脉粥样硬化→人类冠心病; 狗自发性类风湿性关节炎→人类类风湿性关节炎
嵌合体动物模型
细胞移植动物模型
基因敲除(gene knock out or Knock in)
是指对一个结构已知但功能未知的基因,从分子水平上 设计实验,将该基因去除,或用其它顺序相近基因取代, 然后从整体观察实验动物,推测相应基因的功能。这与早 期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部 曲思想相似。
1 按产生原因分类
自然获得性人类疾病动物模型
是自然获得的,是利用动物自发性的遗传特性建 立而成,或通过育种发现的遗传特性培育而成。
动物模型的分类-自然获得性
(1)突变性动物模型(mutant animal models) 指未经任何人工处理, 利用动物在自然条件下发生疾病来用作模型。
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
第十章-人类疾病动物模型
❖ 人类疾病动物模型的定义和意义 ❖ 人类疾病动物模型的设计原则 ❖ 动物模型的分类 ❖ 影响动物模型质量的因素
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人类疾病动物模型概述
❖ 应用动物模型的意义: 1、避免人体实验造成的危害 2、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 疾病的动物模型 4、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 6、有利于更全面地认识疾病的本质
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第二十一页,共86页。
人类疾病动物模型概述
(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、细胞株等。整体动物模型是常 用的疾病模型之 一,也是研究人类疾病 的常用手段。
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人类疾病动物模型概述
❖动物模型的分类 ❖按产生原因分类 ❖按系统范围分类 ❖按模型种类分类
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人类疾病动物模型概述
按产生原因分类:
1、诱发性或实验性动物模型(Experimental Animal Models)
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人类疾病动物模型概述
❖ 2.自发性动物模型: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、 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。
❖ 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。
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人类疾病动物模型概述
❖ 应用动物模型的意义: 1、避免人体实验造成的危害 2、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 疾病的动物模型 4、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 6、有利于更全面地认识疾病的本质
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人类疾病动物模型概述
(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、细胞株等。整体动物模型是常 用的疾病模型之 一,也是研究人类疾病 的常用手段。
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人类疾病动物模型概述
❖动物模型的分类 ❖按产生原因分类 ❖按系统范围分类 ❖按模型种类分类
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人类疾病动物模型概述
按产生原因分类:
1、诱发性或实验性动物模型(Experimental Animal Models)
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人类疾病动物模型概述
❖ 2.自发性动物模型: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、 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。
❖ 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。
学习课件第九章人类疾病动物模型ppt课件
(3)可重复性:相近条件下,能够复制和再现;最好能在两种以上不 同种属动物上得到证实。
(4)规范性:在研制与复制过程中有基本同一的操作规程、技术参数 与观察指标等; (5)实用性:可应用于药物药效学和毒理学检测,对药物疗效和安全 性评价有实用价值;或可应用于医学实验研究,对临床诊治工作有 理论指导意义等;
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五、人类疾病动物模型的分类
(一)按疾病动物模型制作方法的分类
诱发性疾病动物模型
突变系疾病动物模型
1.自发性疾病动物模型 2.人工致突变疾病动物模型
遗传工程动物疾病模型(基因修饰动物疾病模型)
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不同人类疾病动物模型的比较
诱发性疾病动物模型 制作原理 制作目的性 制作难度 大量使用 稳定遗传 建系保种 物理、化学、生物因素 诱导 明确 容易 随时可能 不可 无需 突变系疾病动物模型 自发产生或用人工致突 变技术 不明确 遗传工程疾病动物模型 遗传工程技术 明确
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20世纪60年代,动物模型开始作为专题进行开 发研究。
目前,疾病动物模型已经成为现代医学特别是药 效学、肿瘤学、免疫学以及临床实验医学深入发 展不可缺少的工具,且有良好的发展前景和很高 的实用价值。 可以说,一个好的疾病动物模型的建立可极大地 促进该疾病发病机理、诊断、预防及治疗研究的 进展以及相关新药开发的进程;而一种疑难病、 烈性传染病如无相应的动物模型,则是限制该病 深入研究的瓶颈。
致癌剂致癌的理论:1914年,日本科学家山极和市川用沥青长期涂抹 家兔耳朵成功诱发皮肤癌,进一步研究发现沥青中的3,4-苯并芘为化 学致癌物,从而证实了化学物质可以致癌的理论。
库鲁病病原的发现:20世纪50年代中期,美国科学家加德赛克 (Daniel Carleton Gajdusek)对发生在巴布亚新几内亚土著部落的库 鲁(Kuru)病进行研究,发现库鲁病是一种类似于人类克雅氏病的传 染病。美国科学家普鲁西纳(StanleyB.Prusiner)对库鲁病的病原体 作了进一步的研究,发现变异的普里昂蛋白(prion protein)才是库 鲁病的病原体,从而揭示了本病由朊蛋白(prion)感染因子所引起 的本质,这一发现对其他神经系统疑难杂症的解决提供了新的途径。 ---1976年和1997年诺贝尔生理学或医学奖
人类疾病动物模型 (2)ppt课件
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裸大鼠( rnu)
基因符号为rnu,纯合子裸大鼠 (rnu/rnu)具有与裸小鼠基本相似的特征, 无胸腺,缺乏功能性T淋巴细胞,B细胞功能 基本正常,NK细胞活力增强,抵抗力差,易 患呼吸道疾病。
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裸小鼠(nu)
指先天性无胸腺的裸小鼠。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
入不同的遗传背景。带有裸基因的小鼠 品系包括:NIH-nu、BALB/c-nu、C3Hnu和C57BL/6-nu等。各个品系裸小鼠因
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人类疾病动物模型概述
2.自发性动物模型: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、 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。
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。
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。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。
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。
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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。
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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 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;
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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五、影响动物模型的因素
1、致模因素
①研究目的
②人类疾病的致病因素,临床症状和发病机理在动物 上的区别
2、动物因素(种类、品系、年龄、性别、生理状态等)
3、实验技术因素(昼夜、麻醉深度、手术技巧、给药 途径、对照组)
4、环境和营养因素(温度、湿度、噪音光照、饲料等)
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1.同一种属,不同品系个体之间基因型千差万别,表现 型参差不齐。
如哺乳类动物均感染血吸虫病,而洞庭湖流域的东方 地鼠却不能复制血吸虫病,故可用于血吸虫感染和抗 病的研究。
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4、生物医学动物模型(biomedical animal model)
是指利用健康正常的动物生物学特征来提供人类疾 病相似表现的疾病模型。
沙鼠缺乏完整的脑基底Willis动脉环,动脉环后交通支, 可用来结扎一侧颈动脉制备脑梗塞、脑缺血模型 鹿的正常红细胞是镰刀形的,多年来一直用于镰刀形红细 胞贫血研究。
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3.实验季节
生物的许多功能随着季节产生规律性的变动,大量的 资料表明,动物对化学物的作用的反应受到季节的影响。
春夏秋冬分别给大鼠注射一定量的巴比妥钠, 观察入睡和睡眠时间。
季节
入睡时间(min)
睡眠时间(min)
春
56.1±11.0
470±34.0
夏
93.5±11.3
242±14.3
秋
120±19.0
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① 人类的替难者,避免了在人身上进行实验所带来 的风险;
② 可按研究者的需要获得实验材料; ③ 缩短研究周期; ④ 可控制各种实验条件,结果可比性强,重复性好; ⑤ 可提供发病率较低的疾病材料; ⑥ 有助于更全面认识疾病的本质; ⑦ 药物的药效学研究和安全性评价; ⑧ 为教学服务,提供直观生动的教学效果;
人类疾病动物模型
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第一节 概述
一、定义 人类疾病动物模型(Animal models of
human diseases)是指为阐明人类疾病的发生机理及 建立预防、诊断和治疗方法而制作的具有人类疾病模 拟表现的实验动物.
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二、建立人类疾病动物模型的意义
本质上是生物比较医学应用科学
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按模型对象分
整体动物模型、离体组织器官模型、细胞株模型、数学模型
按中医药体系分
中医证候动物模型:阴虚、阳虚、气虚、血虚、脾虚、肾虚动 物模型,厥脱症动物模型
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1、诱发性动物模型(experimental animal model)
【定义】又称为实验性动物模型,指通过使用物理、 化学、生物等致病手段,人为制造的疾病模型。
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美国国家实验动物中心Bleby说:
若一个科研课题的经费为5万元,实验动物消耗5千 元,占整个课题经费的1/10,但1/10的经费可以影响 5万元的成败!
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三、一个好的动物模型应具有以下特点
1、相似性:动物模型应与相应的人类疾病有类似之处,尽可 能再现所要研究的人类疾病的病理变化。
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四、动物模型分类
按产生原因分类
1、诱发性动物模型(experimental animal model) 2、自发性动物模型(spontaneous animal model) 3、抗疾病型动物模型(negative animal model) 4、生物医学动物模型(Biomedical animal model)
❖生物因素诱发:如微生物感染
❖复合因素诱发:如豚鼠慢支用致病菌加寒冷或加SO2 ❖生物技术制作的动物模型:如嵌合体动物、转基因
❖
动物、克隆动物等
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2、自发性动物模型(spontaneous animal model)
【定义】指不加任何人工诱发,在自然条件下动物自 然产生的疾病,或者由于基因突变的异常表现通过遗 传育种保留下来的动物疾病模型。以肿瘤遗传性疾病 居多。
DBA/2小鼠100%听源性癫痫 C57BL无 BALB/cAnA mice 对放射线敏感 C57BR/CdJN mice对放射线具有抵抗力
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2.年龄和体重
动物解剖和生理特征反应性随年龄而明显变化。 幼年动物比成年动物敏感(可能于抗体发育不全,解毒排
泄的酶系尚未完善有关) 老年动物代谢功能低下,反应不灵敏,非特殊需要不使用。
2、重复性:理想的模型应是可重复、可标准化的。标准的动 物、标准的环境、标准的饲养管理、标准的实验器材、标 准的实验操作。
3、可靠性:复制模型应特异地、可靠地反映该种疾病或某种 机能、代谢、结构变化,同时应具备该种疾病的主要症状 和体征,并经受一系列检测得以证实。
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4、适用性:复制模型应尽量考虑今后临床能应 用和便于控制其疾病的发展,动物背景资料要完整, 生命史能满足实验需要。 5、易行性和经济性:动物经济而来源充足,便于转 运,易于关养。在同等条件下,优先使用标准化的 实验动物。 6、安全性:动物模型应不对实验人员和其它人员的 生命安全产生威胁。
【优点】:制作方法简便,实验条件比较简单,其他 因素容易控制,短时间内可大量复制。 【缺点】:诱发的疾病模型与自然产生的疾病在某些 方面有所不同。而且有些人类疾病不能用人工方法诱 发出来。
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❖物理因素诱发:如手术致骨折、放射线致免疫抑制
❖化学因素诱发:如高油脂饲料致兔动脉粥样硬化、
❖
化学毒物中毒
① 与人类疾病相似的心脏病的加拿大犬; ② 与儿童碳水化合物、氨基酸代谢失调相似的猫; ③ 自发性高血压和脑中风大鼠; ④ 青光眼兔; ⑤ 自发性糖尿病地鼠; ⑥ 肥胖症小鼠; ⑦ 裸鼠:肺癌、淋巴肉瘤、白血病等等。
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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。因此可借 以探讨为何该种动物对该疾病有天然的抵抗力。
【优点】:是在一定程度上减少了人为的因素,更接 近自然的人类疾病。 【缺点】:种类有限,疾病动物饲养条件要求高,发 病率低,发病时间长。自发肿瘤模型因动物种系、品 种不同,其肿瘤所发生的类型和发病机制有差异。
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自发性动物模型应用价值很高,特别是在遗传性疾病、 免疫缺陷病、肿瘤等的研究上得到了广泛应用。近几 十年来科学界十分重视自发性动物模型的开发。