动物模型的建立与应用1动物模型概述 ppt课件
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临床上对外伤、中毒等研究不可能在人体重复进行,科 学数据绝不能通过使人遭受损害而获得和收集。 难于研究发病率低、潜伏期长和病程长的疾病。 人类本身的疾病十分复杂,病人的年龄、性别、体质、 遗传、甚至是社会因素都对疾病的发生发展产生影响。 采集样品、组织标本十分困难。 新的治疗药物的发现、研制;新的治疗手段的测试。
生物医学研究的“诱发性动物模型” :1865年,法国生理学家克劳德·伯纳 德(Claude Bernard)出版:医学实验研究指南(Introduction to Study of Experimental Medicine)。开始提出动物实验研究的一些原则和标准, 并引领了应用化学和物理的方法诱发动物疾病模型的研究。
建立人类疾病的动物模型,就可以将那些在人身上无 法进行的试验在动物身上实现,进而再推用到人类,从而 推动了医学的发展。动物模型对医学的发展起着无可非议 的推动作用,这可追溯到血液循环机理的阐明、麻醉药物 的运用,以及细菌、病毒的首次发现。近代医学中,单克 隆抗体的制备、器官移植的成功、“试管婴儿”的诞生等 等,都是首先从动物模型起步的。
“疾病的微生物学说”:法国的路易斯·巴斯德和德国的罗伯特·科赫向医学领 域引入了特异性的概念和“疾病的微生物学说” ,进一步建立和推广了动物 实验研究和应用。科赫对霍乱和结核的研究进一步促进了“动物模型”在感染 性疾病的应用。
动物模型的重要性
人类疾病的发生、发展是十分错综复杂的,以人本身为实 验对象而进行临床研究束服了医学的发展,因为有些临床试验, 在时间和空间上存在着局限性,而有些试验在道义上和方法学 上行不同。
“动物模型”最常用于模拟人类。研究的焦点不是所 用动物的情况,而是这一动物生理学表现针对我们人类 或其他动物种类的类推。因此,在这种情况下称“人类 模型”将会更正确。“实验动物科学”和“动物实验” 所涉略的人类确实比任何其他“动物”种类多得多。 “动物模型”最常用于疾病研究。动物模型可用来 模拟生物学、行为学或病理学过程,但是,大多数实验 动物模型开发和应用于研究人类异常状态的诱因、机制 和治疗。
预测性(predictive)动物模型:用于发现和测定处理措施 的影响,这一处理措施可以是对疾病的治疗,也可以是对化合 物毒性作用的评价。新药研究
在以上三种模型系统中,在解剖学或形态学上,模型结构与研究的相 关性可能是重要的优势。动物生物学结构与人类相应结构的相似程度 被称为逼真度(fidelity)。当研发某一模型时,与人类情况十分类 似的高逼真度的模型被认为具有明显的优势。进化程度
二、动物模型的分类
探索性(exploratory)动物模型:用于了解生物学机制,而 这一机制可以是正常生物学的基础,也可能是与某个异常生物 学功能相关。消化生理研究
解释性(explanatory)动物模型:用于了解一个更复杂或 更简单的生物学问题。解释性模型不是必须应用动物,也可应 用物理的或数学的模型系统来阐释复杂的机制。发热模型
动物模型的建立与应用(一)
解放军总医院医学实验动物中心 陈华 Email :chenhua@ (66)939722;13611114568
动物模型的建立与应用(一)
动物模型的定义 动物模型的分类 自发性动物疾病模型 诱发性动物疾病模型
遗传修饰动物模型 动物模型的选择应用 动物实验结果的外推
一、动物模型的定义
动物模型(animal models)是指在生物医学研究中所建立的可
模拟人类疾病或功能状态的动物实验对象和材料。 动物模型(美国国家衰老研究动物模型研究委员会):可以用来 进行生物学、行为学、自发或诱发性病理过程研究,能够表现一个 或多个方面类似人类或其他动物种类的研究模型。
18世纪以后医学知识的迅速增长主要归功于实验动物应用的增加, 据统计,1901-2009年,2/3的诺贝尔生理或医学奖的成果归功于动 物实验研究的发现。
应用动物模型的历史
人类与其他动物的解剖和功能完全相同的假设:伽林(Galen),生活在公元2 世纪的希腊医生和哲学家,是延续几个世纪的医学权威,在西方被认为是实验 生理学的奠基人。他的解剖学研究几乎完全是基于对猿猴和猪的研究,并将研 究结果直接推用到到人类,导致了很多错误。直至16世纪末期。人们才开始 批评伽林使用了错误的方法。
然而,通常更重要的是模型的识别能力,尤其对于预测性模型。例如, 评价某一物质的致癌性,最重要的是选择的模型动物的反应方式与人 类对这一物质的反应有预测性。因此,与模型的逼真度相比,动物与 人类在相关生物学机制方面的一致性通常更重要。
“an animal model in which normative biology or behavior can be studied, or in which a spontaneous or induced pathological process can be investigated, and in which the phenomenon in one or more respects resembles the same phenomenon in humans or other species of animal”.
动物模型来源于整个动物王国,许多关于人类生理学 的知识来自于从进化发展的角度与人类很远的动物种 类的研究。果蝇在基础遗传学研究方面的贡献就是一 个很好的例子。
动物模型实际上应用于生物医学研究的所有领域。事 实上,所有的医学知识和治疗手段,尤其在二十世纪, 都与实验动物有关。
仅仅在过去的50年中,医学领域已经取得了显著的进展,包括: 脊髓灰质炎(小儿麻痹)疫苗的研制、肺炎等感染性疾病抗体的研 制、慢性疾病治疗药物的研制,如:高血压、溃疡和糖尿病。今天, 治疗这些疾病的方法继续取得进展,而同时,许多其他的疾病继续 折磨着我们,如:肿瘤、囊性纤维化、AIDS、老年痴呆等。