動(dòng)物模型及動(dòng)物疾病模型技術(shù)介紹

動(dòng)物模型|動(dòng)物疾病模型技術(shù)介紹

人類疾病的動(dòng)物模型(animal model of human disease)是指各種醫(yī)學(xué)科學(xué)研究中建立的具有人類疾病模擬表現(xiàn)的動(dòng)物。在生物科研整體實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)物模型是非常重要的一環(huán)。

一、動(dòng)物模型的意義

1、動(dòng)物模型可復(fù)制臨床上一些疾病不常見,如放射病、毒氣中毒、烈性傳染病、外傷、腫瘤等。還有一些如遺傳性、免疫性、代謝性和內(nèi)分泌、血液等疾病，發(fā)生發(fā)展緩慢、潛伏期長，病程也長，可能幾年或幾十年,在人體很難進(jìn)行3世代以上的連續(xù)觀察。人們可以選用動(dòng)物種群中發(fā)病率高的動(dòng)物，通過不同手段復(fù)制出各種動(dòng)物模型。動(dòng)物模型在人為設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)條件下反復(fù)觀察和研究，多者可進(jìn)行幾十世代的觀察，同時(shí)也避免了人體實(shí)驗(yàn)造成的傷害。

2、動(dòng)物模型可按需要取樣，動(dòng)物模型作為人類疾病的“復(fù)制品”,動(dòng)物模型可按研究者的需要隨時(shí)采集各種樣品或分批處死動(dòng)物收集標(biāo)本，以了解疾病全過程，這是臨床難以辦到的。

3、一般疾病多為零散發(fā)生,在同一時(shí)期內(nèi),很難獲得一定數(shù)量的定性材料,而動(dòng)物模型的模型動(dòng)物不僅在群體數(shù)量上容易得到滿足，而且動(dòng)物模型可以在方法學(xué)上嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，在對(duì)動(dòng)物模型的飼養(yǎng)條件及遺傳、微生物、營養(yǎng)等因素嚴(yán)格控制的情況下，通過物理、化學(xué)或生物因素的作用，限制動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)的可變因子，并排除研究過程中其它因素的影響，取得條件一致的、數(shù)量較大的動(dòng)物模型材料，從而提高動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可比性和重復(fù)性，使所得到的成果更準(zhǔn)確更深入。

4、動(dòng)物模型有助于全面認(rèn)識(shí)疾病的本質(zhì)

在臨床上研究疾病的本質(zhì)難免帶有一定局限性。許多病原體除人以外也能引起多種動(dòng)物的感染，其癥狀體征表現(xiàn)可能不完全相同。但是通過對(duì)動(dòng)物模型人畜共患病的比較，則可以充分認(rèn)識(shí)同一病原體給不同機(jī)體帶來的各種危害，使研究工作上升到立體的水平來揭示某種疾病的本質(zhì)。

二、動(dòng)物模型（疾病模型）的特點(diǎn)

一個(gè)好的動(dòng)物模型（疾病模型）應(yīng)具有以下特點(diǎn)：

1、再現(xiàn)性好，應(yīng)再現(xiàn)所要研究的人類疾病，動(dòng)物疾病表現(xiàn)應(yīng)與人類疾病相似。

2、動(dòng)物模型動(dòng)物背景資料完整，動(dòng)物模型生命周期滿足實(shí)驗(yàn)需要。

3、動(dòng)物模型復(fù)制率高。

4、專一性好，即一種方法只能復(fù)制出一種動(dòng)物模型。應(yīng)該指出，任何一種動(dòng)物模型都不能全部復(fù)制出人類疾病的所有表現(xiàn)，動(dòng)物畢竟不是人體，動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)只是一種間接性研究，只可能在一個(gè)局部或一個(gè)方面與人類疾病相似。所以，動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性是相對(duì)的，最終還必須在人體上得到驗(yàn)證。復(fù)制過程中一旦發(fā)現(xiàn)與人類疾病不同的現(xiàn)象，必須分析差異的性質(zhì)和程度，找出異同點(diǎn)，以正確評(píng)估。

三、動(dòng)物模型分類

1、按產(chǎn)生原因分類

（1）自發(fā)性動(dòng)物模型（Spontaneous Animal Models）

該動(dòng)物模型是指實(shí)驗(yàn)動(dòng)物未經(jīng)任何有意識(shí)的人工處置，在自然情況下所發(fā)生的疾病。包括突變系的遺傳疾病和近交系的腫瘤疾病模型。突變系的遺傳疾病很多，可分為代謝性疾病、分子疾病和特種蛋白質(zhì)合成異常性疾病。如無胸腺裸鼠、肌肉萎縮癥小鼠、肥胖癥小鼠、癲癇大鼠、高血壓大鼠、無脾小鼠和青光眼兔等。它們?yōu)樯�物醫(yī)學(xué)研究提供了許多有價(jià)值的動(dòng)物模型。近交系的腫瘤模型隨實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種屬、品系的不同，其腫瘤的發(fā)生類型和發(fā)病率有很大差異。

很多自發(fā)性動(dòng)物模型在研究人類疾病時(shí)具有重要的價(jià)值，如自發(fā)性高血壓大鼠的動(dòng)物模型，中國地鼠的自發(fā)性真性糖尿病，小鼠的各種自發(fā)性腫瘤，山羊的家族性甲狀腺腫等；利用這類動(dòng)物模型來研究人類疾病的最大優(yōu)點(diǎn)，就是疾病的發(fā)生、發(fā)展與人類相應(yīng)的疾病很相似，均是在自然條件下發(fā)生的疾病，其應(yīng)用價(jià)值就很高，但是這類動(dòng)物模型來源較困難，不可能大量應(yīng)用。

誘發(fā)動(dòng)物模型和自然產(chǎn)生的動(dòng)物疾病模型是有一定差異的，如誘發(fā)的腫瘤和自發(fā)的腫瘤對(duì)藥物的敏感性是不相同的。另外有些人類的疾病至今尚不能用人工的方法在動(dòng)物身上誘發(fā)出來，因此，近年來十分重視對(duì)自發(fā)的動(dòng)物疾病模型的開發(fā)，有的學(xué)者甚至對(duì)狗、貓的疾病進(jìn)行大規(guī)模的普查，以發(fā)現(xiàn)自發(fā)性疾病的病例，然后通過遺傳育種，將這種自發(fā)性動(dòng)物疾病模型保持下來，并培育成具有特定遺傳性狀的突變系，以供研究。近年來許多動(dòng)物遺傳病的模型就是通過這樣的方法建立的。在這方面小鼠和大鼠的各種自發(fā)性動(dòng)物疾病模型開發(fā)和應(yīng)用得最多。這類模型在遺傳病、代謝病、免疫缺陷病、內(nèi)分泌疾病和腫瘤等方面的應(yīng)用正日益增多。

（2）誘發(fā)性或?qū)嶒?yàn)性動(dòng)物模型（Experimental Animal Models）

實(shí)驗(yàn)性動(dòng)物模型是指研究者通過使用物理的、化學(xué)的和生物的致病因素作用于動(dòng)物，造成動(dòng)物組織、器官或全身一定的損害，出現(xiàn)某些類似人類疾病時(shí)的功能、代謝或毒使動(dòng)物患相應(yīng)的傳染病，又如用化學(xué)致癌劑、放射線、致癌病毒誘發(fā)動(dòng)物的腫瘤等。誘發(fā)性疾病動(dòng)物模型具有能在短時(shí)間內(nèi)復(fù)制出大量疾病模型，并能嚴(yán)格控制各種條件使復(fù)制出的疾病模型適合研究目的需要等特點(diǎn)，因而為近代醫(yī)學(xué)研究所常用，特別是藥物篩選研究工作所首選。但誘發(fā)模型和自然產(chǎn)生的疾病模型在某些方面畢竟存在一定差異。因此在設(shè)計(jì)誘發(fā)性動(dòng)物模型要盡量克服其不足，發(fā)揮其特點(diǎn)。

2、按系統(tǒng)范圍分類

（1）疾病的基本病理過程動(dòng)物模型

這類動(dòng)物疾病模型是指各種疾病共同性的一些病理變化過程的模型。致病因素在一定條件下作用于動(dòng)物，使動(dòng)物組織、器官或全身造成一定病理損傷，出現(xiàn)各種功能、代謝和形成結(jié)構(gòu)的變化，其中有些變化是各種疾病都可能發(fā)生的，不是各種疾病所特有的一些變化，如發(fā)熱、缺氧、水腫、炎癥、休克、彌漫性血管內(nèi)凝血、電解質(zhì)紊亂、酸堿平衡障礙等，我們稱之為疾病的基本病理過程。

（2）各系統(tǒng)疾病動(dòng)物模型

是指與人類各系統(tǒng)疾病相應(yīng)的動(dòng)物型。如心血管、呼吸、消化、造血、泌尿、生殖、內(nèi)分泌、神經(jīng)、運(yùn)動(dòng)等系統(tǒng)疾病模型，還包括各種傳染病、寄生蟲病、地方病、維生素缺乏病、物理損傷性疾病、職業(yè)病和化學(xué)中毒性疾病的動(dòng)物模型

3、按模型種類分類

疾病模型的種類包括整體動(dòng)物、離體器官和組織、細(xì)胞株以至數(shù)模型。疾病的動(dòng)物模型是常用的疾病模型之一，也是研究人類疾病的常用手段。