生物医学研究中的动物模型2-正式.ppt

生物医学研究中的动物模型2-正式.ppt

《生物医学研究中的动物模型2-正式.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生物医学研究中的动物模型2-正式.ppt（72页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第九章第九章生物医学研究中的生物医学研究中的动物模型动物模型第一节第一节动物模型的意义和优越性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。

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，探索人类生命的奥究，进而推用到人类，探索人类生命的奥秘。

秘。

人类疾病的动物模型人类疾病的动物模型是生物医学科学是生物医学科学研究中所建立的具有人类疾病模拟性表现研究中所建立的具有人类疾病模拟性表现的动物实验对象和相关材料。

的动物实验对象和相关材料。

长久以来人们发现，以人本身作为实长久以来人们发现，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。

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方面：

动物模型的优越性主要表现在以下几方面：

（一）避免了人体实验所带来的危害：

（一）避免了人体实验所带来的危害：

临床上对外伤、中毒、肿瘤病因等研究临床上对外伤、中毒、肿瘤病因等研究是有一定困难的，甚至是不可能的，如急性是有一定困难的，甚至是不可能的，如急性和慢性呼吸系统疾病研究时很难重复环境污和慢性呼吸系统疾病研究时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者，在人为设计的实验条件下反复观察和研究。

究。

因此，应用动物模型，除了能克服在因此，应用动物模型，除了能克服在人类研究中经常会遇到的伦理和社会限制人类研究中经常会遇到的伦理和社会限制外，还容许采用某些不能应用于人类的方外，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。

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

（二）临床上平时不易见到的疾病可用动物随时复制出来：

随时复制出来：

临床上平时很难收集到放射病、毒气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。

在动物身上复制出来。

（三）可以克服人类某些疾病潜伏期长，（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：

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低，研究人员可以有意白血病的发病率较低，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。

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、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，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，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。

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（四）可以严格控制实验条件，增强实验材料的可比性：

料的可比性：

一般说来，临床上很多疾病是十分复一般说来，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，人的年龄、性别、体质、遗传等各不相同，对疾病的发生发展均有影响。

对疾病的发生发展均有影响。

采用动物来复制疾病模型，可以选择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，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、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湿度、光照、噪音、饲料等实验条件也可以严格控制。

以严格控制。

无论营养学、肿瘤学和环境卫生学等无论营养学、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，取得条件一致的瘤等方式，限定可变性，取得条件一致的模型材料。

模型材料。

（五）样品易得，分析实验简化：

（五）样品易得，分析实验简化：

动物模型作为人类疾病的动物模型作为人类疾病的“缩影缩影”，便于研究者按实验目的需要随时采取各种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发展趋势更有利于实验者的日常管理和实验操作。

验操作。

（六）有助于更全面地认识疾病的本质：

（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。

已临床研究未免带有一定的局限性。

已知很多病原体除人以外也能引起多种动物知很多病原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原体（或病因）对不同机体带来的各种损害。

因此对该疾病有更全面系统的了解。

害。

因此对该疾病有更全面系统的了解。

动物疾病模型的另一个富有成效的用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不到的，对于全面地认识疾病本质有重要意义。

意义。

因此利用动物疾病模型来研究人类疾因此利用动物疾病模型来研究人类疾病，可以进行一些平时不易见到，而且不病，可以进行一些平时不易见到，而且不便于在病人身上实验的各种人类疾病的研便于在病人身上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，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规律和防治疾病疗效的机理等是极为重要的手段和工具。

的手段和工具。

第二节第二节动物模型的分类动物模型的分类一、按产生原因分类一、按产生原因分类

（一）自发性动物模型

（一）自发性动物模型（SpontaneousAnimalModels）是指实验动物未经任何有意识的人工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、分子疾病和特种蛋白质合成异常性疾病。

性疾病。

如无胸腺裸鼠、肌肉萎缩症小鼠、肥如无胸腺裸鼠、肌肉萎缩症小鼠、肥胖症小鼠、癫痫大鼠、高血压大鼠、无脾胖症小鼠、癫痫大鼠、高血压大鼠、无脾小鼠和青光眼兔等。

它们为生物医学研究小鼠和青光眼兔等。

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，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。

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，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。

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。

这类模型来源较困难，不可能大量应用。

因此，近年来十分重视对自发的动物疾病因此，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，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，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。

泌疾病和肿瘤等方面的应用正日益增多。

（二）诱发性或实验性动物模型：

（二）诱发性或实验性动物模型：

实验性动物模型是指研究者通过使用实验性动物模型是指研究者通过使用物理的、化学的、生物的及复合的致病因素物理的、化学的、生物的及复合的致病因素作用于动物，造成动物组织、器官或全身一作用于动物，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、定的损害，出现某些类似人类疾病时的功能、代谢、形态结