6常用疾病动物模型和医学应用.ppt

1、第五章第五章 常用疾病动物模型和医学常用疾病动物模型和医学应用应用病理生理教研室 宣成睿第一节第一节 疾病动物模型是医学创新疾病动物模型是医学创新研究的工具研究的工具v1.概念概念 人类疾病动物模型（人类疾病动物模型（animal model of human disease)是医学科学研究中建立起来的模拟人类疾病表是医学科学研究中建立起来的模拟人类疾病表现的动物，是研究人类疾病的常用手段和最为有效的实现的动物，是研究人类疾病的常用手段和最为有效的实验材料。验材料。v2.意义意义 v为解决为解决“医学伦理学医学伦理学”限制提供科学的研究方法；限制提供科学的研究方法；v为人类疾病的研究提供丰富的

2、实验材料；为人类疾病的研究提供丰富的实验材料；v实验条件可控，可分解研究因素；实验条件可控，可分解研究因素；v有助于全面了解疾病的本质。有助于全面了解疾病的本质。第二节心血管疾病动物模型第二节心血管疾病动物模型v1.动脉粥样硬化（动脉粥样硬化（atherosclerosis,AS）动物模型动物模型v(1)高脂饲养法建立高脂饲养法建立AS模型模型v1）材料与方法：）材料与方法：v 大鼠饲喂含大鼠饲喂含1%4%胆固醇、胆固醇、10%猪猪油、油、0.2%甲硫氧嘧啶的高脂饲料，一个月甲硫氧嘧啶的高脂饲料，一个月后出现后出现AS斑块斑块v雄性小鼠雄性小鼠C57BL/6J小鼠饲喂含小鼠饲喂含2%5%胆固醇

3、、胆固醇、2%胆酸钠、胆酸钠、30%可可脂的高脂饲可可脂的高脂饲料，料，25周后全部小鼠在主动脉弓和近端冠周后全部小鼠在主动脉弓和近端冠状动脉内发生脂质斑块状动脉内发生脂质斑块v兔每日喂服兔每日喂服0.3g胆固醇胆固醇,4个月可见个月可见AS斑斑块块v2）评价和应用：）评价和应用：v常用的实验动物为家兔和大鼠。常用的实验动物为家兔和大鼠。v兔病变部位与人类病变的主要区别：兔病变部位与人类病变的主要区别：v兔的病变主要在主动脉弓和心肌内冠状兔的病变主要在主动脉弓和心肌内冠状动脉，而人体的主要病变部位在腹主动脉动脉，而人体的主要病变部位在腹主动脉和心肌外冠状动脉；和心肌外冠状动脉；v兔无人体的并发

4、症，产生的损伤更类似兔无人体的并发症，产生的损伤更类似于黄瘤病而不像人的于黄瘤病而不像人的AS;(2)化学损伤法建立化学损伤法建立AS模型模型v1）材料和方法：用）材料和方法：用34个月个月Wistar雄性大鼠，雄性大鼠，一次性腹腔注射维生素一次性腹腔注射维生素D60万万U/kg，v注射注射3天后的内皮细胞有短突起凸向官腔，细胞天后的内皮细胞有短突起凸向官腔，细胞内有大小不等的空泡，内有大小不等的空泡，v18天后有平滑肌增生，内弹性膜断裂，胶原纤维天后有平滑肌增生，内弹性膜断裂，胶原纤维增多，增多，v34天后平滑肌细胞从弹性断裂处伸入，有些平滑天后平滑肌细胞从弹性断裂处伸入，有些平滑肌细胞成为

5、泡沫细胞，整个病理变化过程与肌细胞成为泡沫细胞，整个病理变化过程与AS病理变化相似病理变化相似2）评价和应用：）评价和应用：v 维生素维生素D诱发动脉粥样硬化主要是通过诱发动脉粥样硬化主要是通过诱发破坏动脉管壁内皮细胞的完整性，有诱发破坏动脉管壁内皮细胞的完整性，有利于血浆脂质对管壁侵入和损伤，从而形利于血浆脂质对管壁侵入和损伤，从而形成动脉硬化。成动脉硬化。v 该造模方法具有操作简便、可靠、成功该造模方法具有操作简便、可靠、成功率高、成本低等优点。对率高、成本低等优点。对AS的发病机制及的发病机制及药物疗效评价等多方面具有广阔前景。药物疗效评价等多方面具有广阔前景。2、高血压（高血压（hyp

6、ertensive disease）动）动物模型物模型v(1)内分泌型高血压大鼠模型内分泌型高血压大鼠模型1）材料与方法：）材料与方法：SD大鼠大鼠100150克，克，3%戊巴比戊巴比妥钠腹腔注射，腹部正中切口进行左肾切除。术妥钠腹腔注射，腹部正中切口进行左肾切除。术后大鼠用去氧皮质酮醋酸盐（后大鼠用去氧皮质酮醋酸盐（DOCA）50mg/kg皮下注射，每日一次，每周给药五天，共五周，皮下注射，每日一次，每周给药五天，共五周，同时饮用同时饮用1%氯化钠溶液，停止给药后改普通饮氯化钠溶液，停止给药后改普通饮水。水。给药一周后，给药一周后，50%大鼠血压升高，停药后，约大鼠血压升高，停药后，约70%

7、形成持久性高血压，收缩压大于形成持久性高血压，收缩压大于160mmHg者供实验使用。者供实验使用。2）评价和应用：）评价和应用：v 该模型为内分泌性高血压模型，是该模型为内分泌性高血压模型，是一种继发性高血压模型，与人类高血一种继发性高血压模型，与人类高血压模型中的原发性醛固酮增多症相似。压模型中的原发性醛固酮增多症相似。所以可用于原发性醛固酮增多症所知所以可用于原发性醛固酮增多症所知高血压的研究。高血压的研究。（2）饮食诱导高血压大鼠模型）饮食诱导高血压大鼠模型v1）材料与方法：）材料与方法：SD大鼠大鼠160180克，饲喂含克，饲喂含66%果糖、果糖、12%脂肪、脂肪、22%蛋白质的高果糖

8、饲料，蛋白质的高果糖饲料，饮水含蔗糖饮水含蔗糖10%。饲养四周后即可成模。饲养四周后即可成模。v2）评级和应用：该高血压大鼠同时有胰岛素抵）评级和应用：该高血压大鼠同时有胰岛素抵抗及高胰岛素血症，故可广泛用于高血压合并胰抗及高胰岛素血症，故可广泛用于高血压合并胰岛素抵抗的研究。岛素抵抗的研究。3.心肌缺血动物模型心肌缺血动物模型v1）材料和方法：常用小型实验动物为大鼠、）材料和方法：常用小型实验动物为大鼠、兔，大型动物为犬、猪为主。兔，大型动物为犬、猪为主。v造模方法：开胸法和不开胸法造模方法：开胸法和不开胸法v开胸法：利用结扎或电刺激的方法使冠状开胸法：利用结扎或电刺激的方法使冠状动脉腔缩小

9、或完全闭合；动脉腔缩小或完全闭合；v不开胸法：指介入栓塞，利用线栓或球囊不开胸法：指介入栓塞，利用线栓或球囊深入到堵塞的冠状动脉分支中，阻塞血管，深入到堵塞的冠状动脉分支中，阻塞血管，使心肌缺血或梗死。使心肌缺血或梗死。评价模型的主要指标：评价模型的主要指标：v心电图表现为明显的心电图表现为明显的S-T段抬高和（或）段抬高和（或）伴有伴有T波倒置。波倒置。vTTC染色，梗死部位为苍白。染色，梗死部位为苍白。2）评价和应用：）评价和应用：v中国中国小型猪小型猪心脏及冠脉系统的的解剖生理心脏及冠脉系统的的解剖生理特点与人类相似特点与人类相似,优于其他动物。其模型更优于其他动物。其模型更加符合临床特

10、点。加符合临床特点。v通过心导管介入，送入栓子，栓塞动脉阻通过心导管介入，送入栓子，栓塞动脉阻断血管，造成心肌梗死，其病理过程与临断血管，造成心肌梗死，其病理过程与临床相似，更适合研究之用。床相似，更适合研究之用。第三节第三节 肿瘤动物模型肿瘤动物模型v一、自发性肿瘤模型一、自发性肿瘤模型v 实验动物群中不经有意识的人工实验处实验动物群中不经有意识的人工实验处置而自然发生的一类肿瘤称之为自发性肿置而自然发生的一类肿瘤称之为自发性肿瘤。瘤。v 肿瘤实验研究中，一般应当采用高发病肿瘤实验研究中，一般应当采用高发病率的实验动物肿瘤模型作为研究对象，低率的实验动物肿瘤模型作为研究对象，低发病率的肿瘤模

11、型可作为对照组。发病率的肿瘤模型可作为对照组。（一）近交系小鼠v1、A 和和 A/He 系系：雌性乳腺癌发病率为：雌性乳腺癌发病率为30%80%。v2、BALB/c系系 肺癌发病率雌性肺癌发病率雌性26%，雄性，雄性29%v3、AKR高发白血病品系，淋巴性白血病发病率：高发白血病品系，淋巴性白血病发病率：雄性：雄性：76%90%雌性雌性68%90%v4、C3H系：乳腺癌发病率为系：乳腺癌发病率为97%，雌鼠乳汁中，雌鼠乳汁中有乳腺癌致病因子。有乳腺癌致病因子。v5、C58系高发白血病，淋巴性白血病发病率为系高发白血病，淋巴性白血病发病率为95%v6、129/ter Sv亚系亚系 睾丸畸胎瘤发病

12、率为睾丸畸胎瘤发病率为30%，多发于怀孕的多发于怀孕的1213天。天。（二）近交系大鼠（二）近交系大鼠v1、ACI系系 雄性大鼠自发性肿瘤发病率：睾雄性大鼠自发性肿瘤发病率：睾丸肿瘤丸肿瘤46%，肾上腺肿瘤，肾上腺肿瘤16%，脑肿瘤，脑肿瘤11%。v2、F344 乳腺癌自发率乳腺癌自发率,雄鼠雄鼠41%，雌鼠，雌鼠23%。脑垂体腺瘤雄鼠。脑垂体腺瘤雄鼠36%，雌鼠，雌鼠24%。睾丸间质细胞瘤睾丸间质细胞瘤85%。v3、M520 大于18日龄时，子宫癌12%50）%，肾上腺髓质瘤65%85%，脑垂体瘤20%40%.v4、LOU/C系 八月龄以上，自自发性浆细胞瘤，雄鼠30%，雌鼠16%。二二 诱

13、发性肿瘤模型诱发性肿瘤模型v（一）材料方法：（一）材料方法：v1、甲基苄基亚硝胺诱发食管癌、甲基苄基亚硝胺诱发食管癌 将原液配成将原液配成0.05%0.2%浓度的水溶液灌胃大浓度的水溶液灌胃大鼠，剂量为鼠，剂量为1mg/kg,1次次/日日，27天左右出现食天左右出现食管乳头状瘤，管乳头状瘤，至七个月诱发食管癌为至七个月诱发食管癌为53%。小鼠以每公斤体重小鼠以每公斤体重0.25mg/d，灌胃一次，三，灌胃一次，三个月后，全部小鼠出现胃乳头状癌，个月后，全部小鼠出现胃乳头状癌，78个月后个月后诱发前胃癌为诱发前胃癌为85100%。2、诱发鼻咽癌动物模型、诱发鼻咽癌动物模型v 常用大鼠鼻腔皮下注射

14、硝基哌嗪常用大鼠鼻腔皮下注射硝基哌嗪（DNP）、二甲基胆蒽）、二甲基胆蒽（MC）等诱癌剂。）等诱癌剂。取体重取体重120克左右大鼠，乙醚麻醉，从前克左右大鼠，乙醚麻醉，从前鼻孔将含有特制的鼻孔将含有特制的MC插入鼻腔注射。半年插入鼻腔注射。半年以上或者动物死亡时，鼻咽部做病理连续以上或者动物死亡时，鼻咽部做病理连续切片，发癌率可达切片，发癌率可达60%以上。以上。4、大肠癌诱发动物模型、大肠癌诱发动物模型v（1）二甲肼（）二甲肼（DMH）诱发小鼠大肠癌：）诱发小鼠大肠癌：v 用用1820g的的KM小鼠小鼠,将将DMH配成配成0.4%溶液，并用溶液，并用NaHCO3将将PH值调到值调到6.5-7

15、.0，给小鼠颈部皮下注射给小鼠颈部皮下注射DHM 20mg/kg。连。连续注射续注射20次，可发生大肠癌。次，可发生大肠癌。（2）甲基亚硝基胍（）甲基亚硝基胍（MNNG）诱发大）诱发大鼠大肠癌鼠大肠癌v 选用选用18周龄的周龄的Wister大鼠，雌雄不限，大鼠，雌雄不限，将将MNNG用用33%乙醇配成乙醇配成0.67%MNNG乙乙醇溶液。用磨平的腰椎穿刺针头（长度醇溶液。用磨平的腰椎穿刺针头（长度16cm）由肛门插入大肠）由肛门插入大肠78cm（相当于（相当于结肠左曲处），每次注入结肠左曲处），每次注入0.3ml（相当于（相当于MNNG2mg）每周两次，共）每周两次，共25次大肠癌诱次大肠癌诱

16、发率为发率为93%，肿瘤密集于距肛门，肿瘤密集于距肛门36厘米厘米的结肠处。的结肠处。5、子宫颈癌诱发肿瘤模型、子宫颈癌诱发肿瘤模型v 雌性小鼠，以附有雌性小鼠，以附有0.1mgMC的棉纱线结的棉纱线结在动物不麻醉状态下，借助于阴道扩张器在动物不麻醉状态下，借助于阴道扩张器及磨损的弯针，将线穿入宫颈。经右宫角及磨损的弯针，将线穿入宫颈。经右宫角由背部穿出，使线结固定于宫颈口。线另由背部穿出，使线结固定于宫颈口。线另一端固定于背部肌肉，缝合皮肤，挂线以一端固定于背部肌肉，缝合皮肤，挂线以后，同日开始连续注射青霉素后，同日开始连续注射青霉素23天，可天，可诱发子宫癌。诱发子宫癌。2）评价和应用：）评价和应用：v（1）对可疑致癌因素进行验证，体内实验中能否诱发肿瘤是环境因素致癌与否的最终确定指标。v（2）诱发肿瘤的过程中可以观察每个阶段组织细胞的变化，为肿瘤的的发生发展机制研究提供了材料和方法。v（3）在致癌物质诱发肿瘤的过程中对肿瘤发生进行干预实验是研究肿瘤预防和治疗的方法。v（4）是移植性肿瘤模型的瘤源。三、移植肿瘤动物模型v以胃癌原位移植为例v1、细胞悬液接种法：v 材料方法:裸小鼠术