第十章-人類疾病動物模型(1).ppt

2020/4/26,1,第十章人類疾病動物模型,2020/4/26,2,人類疾病動物模型概述,人類疾病動物模型：是指醫(yī)學研究中建立的具有人類疾病表現(xiàn)的動物實驗對象和相關材料。應用動物模型是現(xiàn)代醫(yī)學認識生命科學客觀規(guī)律的實驗方法和手段。人類疾病動物模型的研究，本質(zhì)上是比較醫(yī)學的應用科學。,2020/4/26,3,人類疾病動物模型的定義和意義人類疾病動物模型的設計原則動物模型的分類影響動物模型質(zhì)量的因素,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,4,人類疾病動物模型概述,應用動物模型的意義：1、避免人體實驗造成的危害2、可研究平時不易見到的疾病3、可提供發(fā)病率低，潛伏期和病程長的疾病的動物模型4、克服復雜因素，增加方法學的可比性5、樣品收集方便，實驗結果易分析6、有利于更全面地認識疾病的本質(zhì),2020/4/26,5,生物醫(yī)學科研專業(yè)設計中常要考慮如何建立動物模型的問題，因為很多闡明疾病及療效機制的實驗不可能或不應該在病人身上進行。常要依賴于復制動物模型，但一定要進行周密設計，設計時要遵循下列一些原則。1、相似性2、重復性3、可靠性4適用性和可控性5易行性和經(jīng)濟性,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,6,人類疾病動物模型概述,動物模型的設計原則1、相似性能夠找到與人類疾病相同的動物自發(fā)性疾病當然最好。例如日本人找到的大白鼠原發(fā)性高血壓就是研究人類原發(fā)性高血壓的理想模型，小型豬自發(fā)性冠狀動脈粥樣硬化是研究人類冠心病的理想模型；自發(fā)性狗類風濕性關節(jié)炎與人類幼年型類風濕性關節(jié)炎十分相似，也是一種理想模型，等等。與人類完全相同的動物自發(fā)性疾病模型畢竟不可多得，往往需要人工加以復制。為了盡量做到與人類疾病相似，首先要注意動物的選擇。其次，為了盡可能做到模型與人類相似，還要在實踐中對方法不斷加以改進。如果動物模型與臨床情況不相似，在動物身上有效治療方案就不一定能用于臨床，反之亦然。,2020/4/26,7,2、重復性理想的人類疾病動物模型應該是可重復的，應是可標準化的，不能重復的動物模型是無法進行應用研究的。為了增強動物模型復制時的重復性，必須在動物品種、品系、年齡、性別、體重、健康情況、飼養(yǎng)管理；實驗及環(huán)境條件，季節(jié)、晝夜節(jié)律、應激、室溫、濕度、氣壓、消毒滅菌；實驗方法步驟；藥品生產(chǎn)廠家、批號、純度規(guī)格、給藥劑型、劑量、途徑、方法；麻醉、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛等用藥情況；儀器型號、靈敏度、精確度；實驗者操作技術熟練程度等等方面保持一致，因為一致性是重復性的可靠保證。,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,8,3、可靠性復制的動物模型應力求可靠的反映人類疾病，即可特異地可靠地反映該種疾病或某種機能、代謝、結構變化。同時應具備該種疾病的主要癥狀和體征，并經(jīng)受一系列檢測(如心電圖、臨床生理、生化指標檢驗、病理切片等)加以證實。若易自發(fā)地出現(xiàn)某些相應病變的動物，就不應加以選用，易產(chǎn)生與復制疾病相混淆的疾病者也不宜選用。,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,9,4適用性和可控性設計復制人類疾病動物模型，應盡量考慮在今后臨床能應用和便于控制其疾病的發(fā)展，以便于開展研究工作。,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,10,5易行性和經(jīng)濟性復制動物模型設計，應盡量做到方法容易執(zhí)行和合乎經(jīng)濟原則。小動物如大小鼠、地鼠、豚鼠等也可以復制出十分近似的人類疾病模型。它們?nèi)菀鬃龅竭z傳背景明確，體內(nèi)微生物可加控制，模型性狀顯著且穩(wěn)定，年齡、性別、體重等可任意選擇，而且價廉易得、便于飼養(yǎng)管理，因此可盡量采用。除非不得已或一些特殊疾病（如痢疾、脊髓灰白質(zhì)炎等）研究需要外，盡量不用靈長類動物。除了在動物選擇上要考慮易行性和經(jīng)濟性原則外，在模型復制的方法上、指標的觀察上也都要注意這一原則。,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,11,動物模型的分類按產(chǎn)生原因分類按系統(tǒng)范圍分類按模型種類分類,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,12,按產(chǎn)生原因分類：1、誘發(fā)性或實驗性動物模型（ExperimentalAnimalModels）2、自發(fā)性動物模型（SpontaneousAnimalModels）3、抗疾病型動物模型（NegativeAnimalModel）4、生物醫(yī)學動物模型（BiomedicalAnimalModel）,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,13,人類疾病動物模型概述,動物模型的分類按產(chǎn)生原因分類：1.誘發(fā)性動物模型：又稱為實驗性動物模型，是指研究者通過使用物理的、化學的、生物的或復合的致病因素作用于動物，造成動物組織、器官或全身一定的損害，出現(xiàn)某些類似人類疾病時的功能、代謝或形態(tài)結構方面的病變。,2020/4/26,14,誘發(fā)性疾病動物模型具有能在短時間內(nèi)復制出大量疾病模型，并能嚴格控制各種條件使復制出的疾病模型適合研究目的需要等特點，因而為近代醫(yī)學研究所常用，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。因此在設計誘發(fā)性動物模型要盡量克服其不足，發(fā)揮其特點,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,15,人類疾病動物模型概述,物理因素：機械損傷、放射線損傷、氣壓、手術化學因素：化學藥致癌、化學毒物中毒、強酸強堿燒傷、某種有機成分的增加或減少導致營養(yǎng)性疾病等。生物因素：細菌、病毒、寄生蟲、生物毒素等。復合因素：應用單一因素誘發(fā)難以達到實驗的要求時,2020/4/26,16,人類疾病動物模型概述,2.自發(fā)性動物模型：指實驗動物未經(jīng)任何人工處置，在自然條件下動物自然發(fā)生、或由于基因突變的異常表現(xiàn)通過遺傳育種保留下來的動物模型。利用這類動物疾病模型來研究人類疾病的最大優(yōu)點，就是疾病的發(fā)生、發(fā)展與人類相應的疾病很相似，均是在自然條件下發(fā)生的疾病，其應用價值就很高，但是這類模型來源較困難，不可能大量應用。,2020/4/26,17,一般自發(fā)性動物模型的獲得是通過對各種動物的疾病進行大規(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)性疾病模型開發(fā)和應用得最多。如:自發(fā)性高血壓大鼠、肥胖癥小鼠、腦中風大鼠等。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用正日益增多。,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,18,人類疾病動物模型概述,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。近交系的腫瘤模型隨實驗動物種屬、品系的不同，其腫瘤的發(fā)生類型和發(fā)病率有很大差異。,2020/4/26,19,人類疾病動物模型概述,必須指出，以上兩種動物模型各有其優(yōu)缺點。事實上很多疾病可用不同方式獲得。例如已知有不少自發(fā)性腫瘤模型，也可用各種致癌劑誘發(fā)產(chǎn)生腫瘤模型。值得注意的是它們在發(fā)病機理和疾病內(nèi)在特征方面存在著各自的特點。如自發(fā)性腫瘤和誘發(fā)性腫瘤對藥物的敏感性有明顯區(qū)別。此外，大部分自發(fā)性動物模型是通過人為定向培育而成的，畢竟不同于人類自然發(fā)病情況，因此，自發(fā)和誘發(fā)模型所具有的優(yōu)缺點只是相對的。對使用者來說，最重要的是所選擇的模型究竟能否達到研究目的。,2020/4/26,20,3.抗病性動物模型:是指特定的疾病不會在某種動物身上發(fā)生，從而可以用來探討為何這種動物對該疾病有天然的抵抗力。如哺乳動物均易感染血吸蟲病，但居住于洞庭湖流域的東方田鼠卻不能復制血吸蟲病。4.生物醫(yī)學動物模型:是指利用健康動物生物學特征來提供人類疾病相似表現(xiàn)的疾病模型。如：兔胸腔的特殊結構。,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,21,人類疾病動物模型概述,按系統(tǒng)范圍分類1.疾病的基本病理過程動物模型：是指各種疾病共同性的一些病理變化過程模型。疾病的基本病理過程：致病因素在一定條件下作用于動物，使動物組織、器官或全身造成一定病理損傷，出現(xiàn)各種功能、代謝和形成結構的變化，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。,2020/4/26,22,2.各系統(tǒng)疾病動物模型：是指與人類各系統(tǒng)疾病相應的人類疾病動物模型。如心血管、呼吸、消化、造血、泌尿、生殖、內(nèi)分泌、神經(jīng)、運動等系統(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)病和化學中毒性疾病的動物模型。,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,23,（三）按模型種類分類疾病模型的種類包括整體動物、離體器官和組織、細胞株等。整體動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。,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,24,人類疾病動物模型概述,按中醫(yī)藥體系分類根據(jù)中醫(yī)證分類，動物模型可分為陰虛、陽虛動物模型、氣虛動物模型、血虛動物模型、脾虛和腎虛動物模型、厥脫證動物模型等。按中藥理論分類，人類疾病動物模型包括解表藥動物模型，清熱藥、瀉下藥、祛風濕藥、利水滲濕、溫里藥、止血藥、止咳藥、化痰藥、平喘藥、安神藥、平肝息風藥、補益藥、理氣藥、活血化瘀藥等動物模型。,2020/4/26,25,人類疾病動物模型概述,影響動物模型的因素1、致模因素對動物模型復制的影響應明確研究目的，清楚相應人類疾病的發(fā)生、臨床癥狀和發(fā)病機制，熟悉致病因素對動物所產(chǎn)生的臨床癥狀和發(fā)病情況，致病因素的劑量。2、動物因素對動物模型復制的影響品種、品系、年齡體重、性別、生理狀態(tài)等,2020/4/26,26,3、實驗技術因素對動物模型的影響實驗季節(jié)、晝夜過程、麻醉深度、手術技巧、實驗給藥、對照組的影響等。4、環(huán)境因素和營養(yǎng)因素對復制動物模型的影響復制模型的成敗往往與環(huán)境的改變有密切關系。擁擠、飲食改變、過度光照、噪音、屏障系統(tǒng)的破壞等，任何一項被忽視都可能給模型動物帶來嚴重影響。,人類疾病動物模型概述,2020/4/26,27,動物模型的制作,1、查找文獻并咨詢動物實驗所需動物和條件是否可行，了解前人所積累的經(jīng)驗，避免低水平的重復或缺乏科學依據(jù)的盲動所造成人力物力的浪費；2、從動物品種、品系、年齡、性別、體重、生物學特點、動物微生物污染級別等方面選取最可比擬的動物，不可認為選越高級動物可比性越高。,2020/4/26,28,第二節(jié)免疫缺陷動物,2020/4/26,29,免疫缺陷動物是指由于先天性遺傳突變或用人工方法造成一種或多種免疫系統(tǒng)組成成分缺陷的動物。免疫缺陷動物的分類先天性免疫缺陷動物：T淋巴細胞功能缺陷動物：裸小鼠、裸大鼠B淋巴細胞功能缺陷動物：CBA/N小鼠NK細胞功能缺陷動物：Beige小鼠聯(lián)合免疫缺陷動物：SCID小鼠獲得性免疫缺陷及其相關的AIDS動物模型：小鼠AIDS模型、猴AIDS模型、黑猩猩的HIV感染模型,2020/4/26,30,裸小鼠(nu)指先天性無胸腺的裸小鼠。導致這種異常狀態(tài)的裸基因（nu）是一個隱性突變基因，位于11號常染色體上。目前裸基因已經(jīng)回交到不同的小鼠品系中，即導入不同的遺傳背景。帶有裸基因的小鼠品系包括：NIH-nu、BALB/c-nu、C3H-nu和C57BL/6-nu等。各個品系裸小鼠因其遺傳背景不同，所表現(xiàn)的細胞免疫反應和實驗檢查指標也不盡相同。,2020/4/26,31,裸小鼠(nu),帶有純合裸基因（nu/nu）的小鼠具有的主要特征：全身無毛，呈裸體外表，無胸腺，缺乏成熟T細胞的輔助、抑制及殺傷功能，B細胞功能基本正常。成年裸小鼠較普通鼠具有較高的NK細胞活性。裸小鼠的應用：腫瘤學、微生物學、免疫學、寄生蟲學、毒理學等基礎醫(yī)學的研究中,2020/4/26,32,2020/4/26,33,裸大鼠（rnu）基因符號為rnu，純合子裸大鼠（rnu/rnu）具有與裸小鼠基本相似的特征，無胸腺，缺乏功能性T淋巴細胞，B細胞功能基本正常，NK細胞活力增強，抵抗力差，易患呼吸道疾病。裸大鼠軀干部仍有稀少毛而并非象裸小鼠樣完全無毛，頭部及四肢毛更多。裸大鼠同樣能接受人類正常組織和腫瘤異種移植，因其體型較大，可提供相對較多的血樣及瘤組織，也易于進行外科手術，在腫瘤研究上更方便。,2020/4/26,34,第三節(jié)腫瘤疾病動物模型,分類：自發(fā)性腫瘤（spontaneoustumor）動物模型：指實驗動物未經(jīng)任何有意識的人工處置，在自然情況下發(fā)生的腫瘤所形成的模型。誘發(fā)性腫瘤（inducedtumor）動物模型：是使用致癌因素在實驗條件下誘發(fā)動物發(fā)生腫瘤的動物模型。移植性腫瘤（transplanttumor）動物模型：指將動物或人體腫瘤移植同種或異種動物連續(xù)傳代而培養(yǎng)出的模型。,2020/4/26,35,誘發(fā)性腫瘤模型：方法：原位誘發(fā)：指將致癌物直接與動物靶組織或靶器官接觸而誘發(fā)該組織或器官發(fā)生腫瘤，接觸方法可通過涂抹、灌注、喂養(yǎng)或埋置等。異位誘發(fā)：將與致癌物接觸后的動物組織或器官埋置于該動物或另一正常動物皮下而產(chǎn)生的該組織或器官的腫瘤。異位誘發(fā)腫瘤具有易于觀察和取材的優(yōu)點。誘癌物：放射線局部照射、化學致癌物（烷化劑、亞硝胺類、芳香胺類）、生物毒素（黃曲酶毒素）、細菌（幽門螺桿菌）、腫瘤病毒感染。,2020/4/26,36,舉例：二乙基亞硝胺(DEN)誘發(fā)小鼠肺癌：采用小鼠皮下注射1DEN水溶液，每周一次，(每次劑量為56mg/kg體重，總劑量為868mg)。觀察時間為100d左右。此模型誘發(fā)率約40%。若將DEN總劑量增到1176mg時，半年誘發(fā)率可達90以上。亞胺基偶氮甲苯(OAAT)誘發(fā)小鼠肝癌：用lOAAT苯溶液涂于動物兩肩胛間皮膚上，隔日1次，每次23滴、一般涂100次。7個月以上誘發(fā)肝腫瘤約55。黃曲霉素誘發(fā)大鼠肝癌：在大鼠飼料中加入黃曲霉素，含0.011-0.015ppm，喂養(yǎng)6個月，誘發(fā)率達80。,2020/4/26,37,注意：必須適當選擇：致瘤方法、動物種系、致癌物種類與溶劑、給藥劑量與途徑及觀察時間等盡量簡便可行，有較好的重復性，并有利于與人腫瘤比較。方法和種系應對所用致瘤物敏感。致癌物的劑量應能保證動物存活率較高、誘發(fā)期較短而又可誘發(fā)較高頻率的腫瘤,2020/4/26,38,移植性腫瘤模型：方法：實體瘤移植腫瘤細胞皮下接種7-10d處死荷瘤動物選擇生長良好、無壞死液化的瘤組織2-3mm3+生理鹽水或其它營養(yǎng)液無菌套管針抽吸接種同種受體動物右前腋窩皮下。2.腹水瘤移植：腫瘤細胞皮下接種7-10d處死荷瘤動物取腹水含葡萄糖平衡鹽水稀釋至適當濃度腹腔注射（腹水瘤）或皮下注射（實體瘤）。,2020/4/26,39,評價:同時接種同樣量的瘤細胞，生長速度較一致，個體差異較小。接種成活率近100%。對宿主影響相類似?？蛇B續(xù)傳代，試驗周期短，條件易于控制。主要問題是宿主對移植物產(chǎn)生免疫排斥反應。,2020/4/26,40,第四節(jié)心血管疾病動物模型,高脂飼料誘發(fā)高血脂及動脈粥樣硬化癥模型非喂養(yǎng)法誘發(fā)高血脂及動脈粥樣硬化癥模型,2020/4/26,41,高脂飼料誘發(fā)高血脂及動脈粥樣硬化癥模型造模機制：動物飼料中加入過量的膽固醇和脂肪，飼養(yǎng)一定時間后，其主動脈及冠狀動脈處逐漸形成粥樣硬化斑塊，并出現(xiàn)高血脂癥。高膽固醇和高脂飲食，加入少量膽酸鹽，可增加膽固醇的吸收，如再加入甲狀腺抑制藥-甲基硫氧嘧啶或丙基硫氧嘧啶可進一步加速病變的形成。,2020/4/26,42,造模方法:1.小型豬：用12高脂食物飼喂6個月以上即可形成動脈粥樣硬化病變。評價：形成動脈粥樣硬化病變特點及分布都與人類近似。2.猴：選用3.510.5kg，36歲的恒河猴飼喂高脂飼料(50麥粉、8玉米粉、8麥麩、1膽固醇、8蛋黃、8豬油、17白糖及適量的小蘇打和食鹽）。1個月后造成猴的實驗性高血脂癥。血清膽固醇較正常時升高3.13.2倍。評價：猴的膽固醇代謝、血漿脂蛋白組成及高脂血癥與人相似，是較理想的模型。,2020/4/26,43,3.兔：選用2kg左右體重，每天膽固醇0.3g，4個月后形成主動脈粥樣硬化斑塊；劑量增至0.5g，3個月出現(xiàn)斑塊；增至1.0g，可縮為2個月。在飼料中加入15蛋黃粉、0.5膽固醇和5%豬油，3周后，將膽固醇減去再喂3周，可使斑塊發(fā)生率達100，血清膽固醇可升高至2000mg%。評價：對喂飼膽固醇非常敏感，在短期內(nèi)便能出現(xiàn)明顯的病變。因為兔對外源性膽固醇的吸收率可高達7590，對高血脂的清除能力低(靜脈注射膽固醇后，高脂血癥可持續(xù)34天)。但兔作模型不夠理想，主要表現(xiàn)為血源性泡沫細胞增多，且病變分布與人的病變也有差異。,2020/4/26,44,4.大鼠：配方一飼料(1-4膽固醇、10豬油，0.2%甲基硫氧嘧啶、89-86基礎飼料)，喂服710天。可形成高膽固醇血癥。配方二飼料(10蛋黃粉、5豬油、0.5膽鹽、85基礎飼料)，喂服7天可形成高膽固醇血癥。評價：飼養(yǎng)方便、抵抗力強、食性與人相近。所形成的病理改變與人早期者相似，不易形成似人體的后期病變，較易形成血栓。,2020/4/26,45,5.小鼠：雄性小鼠飼以1膽固醇及10豬油的高脂飼料，7天后血清膽固醇即升為34315mg；若在飼料中再加入0.3的膽酸，連飼7天，血清膽固醇可高達53036mg評價：容易飼養(yǎng)和節(jié)省藥品等優(yōu)點，但是取血不便，難做動態(tài)觀察，所以較少采用。,2020/4/26,46,6.雞：48周的萊克亨雞，在飼料中加入1-2膽固醇或15蛋黃粉，再加510豬油，經(jīng)過610周，血膽固醇即升至1000mg4000mg，胸主動脈斑塊發(fā)生率達100。評價：雞為雜食動物，僅在普通飼料中加入膽固醇，就可形成動脈粥樣硬化斑塊。病變發(fā)生較快，在斑塊中有時伴有鈣化和形成潰瘍。,2020/4/26,47,非喂養(yǎng)法誘發(fā)高血脂及動脈粥樣硬化癥模型造模方法:1.免疫法：將大鼠主動脈勻漿給兔注射，可引起血膽固醇、脂蛋白及甘油三酯升高。給兔注射馬血清10ml/kg/次，共4次，每次間隔17天。評價:動脈內(nèi)膜損傷率為88，冠狀動脈亦有粥樣硬化的病變，若同時給予高膽固醇飼料，病變更加明顯。,2020/4/26,48,2.兒茶酚胺法：給兔靜脈滴注去甲腎上腺素lmg/24h，時間為30min。一種方法是先滴15min，休息5min后再滴15min。另一種方法是每次點滴5min和休息5min，反復6次。評價:持續(xù)兩周，均可引起主動脈病變，呈現(xiàn)血管壁中層弱性纖維拉長、劈裂或斷裂，病變中出現(xiàn)壞死及鈣化。,2020/4/26,49,3.半胱氨酸法：給兔皮下注射同型半胱氨酸硫代內(nèi)酯每天2025mg/kg(以5葡萄糖溶液配成lmg/ml的濃度)，連續(xù)2025天。評價：成年兔及幼兔均可出現(xiàn)動脈粥樣硬化的典型病變。冠狀動脈管腔變窄、動脈壁內(nèi)膜肌細胞增生、纖維狀異物質(zhì)。如同時在飼料中加入20的膽固醇，則出現(xiàn)顯著的動脈粥樣硬化病變。,2020/4/26,50,4.表面活化劑法：給大鼠腹腔注射TrotonWRl339300mg/kg體重。評價:給藥9h后可使血清膽固醇升高34倍；20h后雄性大鼠血清膽固醇仍為正常的3-4倍，而雌性大鼠卻為6倍左右。用藥后24h左右升脂作用達最高點，48h左右恢復正常。其中以甘油三酯升高最強，其次是磷脂、游離膽固醇，對膽固醇酯沒有影響。,2020/4/26,51,第五節(jié)呼吸、消化疾病動物模型,肝纖維化動物模型支氣管哮喘動物模型,2020/4/26,52,肝纖維化動物模型模型概述：任何可引起肝損傷的因素長期、反復作用于肝臟，均可產(chǎn)生肝細胞變性、壞死，繼而肝細胞再生和纖維組織增生，導致肝纖維化。已有化學性損傷、免疫性、生物學、酒精性和營養(yǎng)性肝纖維化模型。每種方法因致病因素不同，給藥途徑不同，產(chǎn)生肝硬化的機理、纖維化出現(xiàn)早晚、穩(wěn)定性、出現(xiàn)率、重復性及機體自然患病過程相似程度等都不盡相同。,2020/4/26,53,造模方法：1.免疫法：免疫性肝纖維化產(chǎn)生的機理是型變態(tài)反應引起，白蛋白和血清的大分子物質(zhì)，作為異種抗原進入大鼠體內(nèi)后，刺激其產(chǎn)生相應的抗體，當抗原再次進人機體后抗原抗體結合，形成抗原抗體免疫復合物(IC)，抗原的反復、長期刺激，過量的免疫復合物來不及被清除，沉積于肝臟的血管壁內(nèi)外，引起血管炎，造成肝損傷。反復導致肝細胞變性、壞死，再生，纖維增生等變化，最后發(fā)展為肝纖維化、肝硬化。動物選用雄性Wistar大鼠，體重130g左右。取豬血清0.5ml，腹腔內(nèi)注射，每周2次，共8次(豬血清的制備：取新鮮豬血，離心制血清，濾過除菌，分裝放低溫冰箱備用)。,2020/4/26,54,評價:大鼠第3周出現(xiàn)肝細胞變性、壞死，第4周增生的膠原纖維形成纖維束，從中央靜脈到門管區(qū)之間相互伸延，發(fā)生纖維化。模型特點：肝纖維化出現(xiàn)早，出現(xiàn)率高；動物整體損傷輕微，毛發(fā)、生長情況正常；纖維化組織中大量膠原增生，、型前膠原mRNA增多。慢性活動性肝炎患者循環(huán)免疫復合物多為陽性，豬血清模型可用于慢性肝炎所致肝纖維化的研究，對于研究免疫復合物的形成，沉積和清除及對于防治免疫損傷性肝纖維化有效藥物的篩選，具有意義。,2020/4/26,55,2.化學性損傷法：雄性Wistar大鼠，體重130g左右，用硫代乙酰胺腹腔內(nèi)注射，第1次20mg/100g體重，從第二次起12mg/100g體重，每周注射2次，共8周。評價:第3周，在肝小葉間中間帶出現(xiàn)大片的肝細胞變性壞死和炎細胞浸潤，炎細胞浸潤、壞死細胞數(shù)和程度超過豬血清模型。6周后出現(xiàn)增生纖維束，纖維增生晚于和少于豬血清模型。大鼠肝纖維組織中有I型膠原的mRNA增多。,2020/4/26,56,3.四氯化碳法：180200gWistar或SD大鼠，皮下注射40%-50%CCl4，油溶液(0.3ml/100g)，每周2次，第2周始，隔日以20-30酒精lml灌胃(或作為唯一飲料)，飼以單純玉米面(混以0.5膽固醇)，共10周。評價：第2周出現(xiàn)小葉中心小片狀肝細胞變性壞死，第4周開始有較薄的纖維間隔形成，第6周肝臟間隔進一步增厚，有假小葉形成：第8周形成厚的纖維間隔，分割形成假小葉。大鼠成活率60%-80%。該模型是目前國內(nèi)外常采用的動物模型，可靠且復制時間短，肝纖維化進展穩(wěn)定，適合于肝硬化過程的動態(tài)研究。,2020/4/26,57,支氣管哮喘動物模型大鼠、豚鼠和狗最常用。根據(jù)制模方式可分為：主動免疫致敏動物模型：利用哺乳類大動物(如狗、羊和猴)在自然狀態(tài)下感染線圓蟲類寄生蟲(主要是蛔蟲)，血清中長期存在高滴度的抗某一寄生蟲抗原的特應性抗體(IgE)，再次受到這一寄生蟲抗原的攻擊，即迅速地產(chǎn)生抗原抗體反應，并使呼吸道產(chǎn)生支氣管哮喘反應；被動免疫致敏動物模型：在實驗前，用特殊的抗原及免疫輔佐劑注入動物體內(nèi)，使動物致敏后，制備抗血清輸入動物使其被動致敏，再用同一抗原進行攻擊建立哮喘模型。,2020/4/26,58,卵白蛋白激發(fā)哮喘模型造模機制：過敏原卵白蛋白注入豚鼠體內(nèi)，其可溶性抗原刺激機體產(chǎn)生IgE抗體，使機體處于致敏狀態(tài)。當豚鼠再次接觸此抗原時，IgE介導發(fā)生抗原抗體反應，使細胞脫顆粒，釋放出活性化學物質(zhì)如組胺、嗜酸性粒細胞趨化因子等，作用于支氣管引起氣道高反應致哮喘。,2020/4/26,59,鄰苯二甲酸酐(PA)致變應性哮喘模型機制：苯酐是小分子化合物，屬半抗原。由于半抗原不能刺激機體產(chǎn)生免疫反應，故需與蛋白結合成全抗原，形成新的抗原決定簇而發(fā)揮致敏作用。據(jù)此實驗制備了兩種不同載體的苯酐全抗原即PA-HAS和PA-BSA。用致敏的抗血清給正常動物注射使其致敏，并在相應抗原吸入攻擊下同樣可誘發(fā)出哮喘。,2020/4/26,60,血小板活性因子(PAF)誘發(fā)哮喘模型造模機制PAF是目前已知的唯一能引起氣道高反應性炎癥介質(zhì)。PAF引發(fā)哮喘發(fā)作的原因可能是PAF通過嗜酸性粒細胞的活化趨向、脫顆粒、釋放嗜酸性細胞蛋白X(Epx)、嗜酸性細胞陽離子蛋白(ECP)和堿性蛋白等細胞毒性物質(zhì)引起氣道上皮細胞損傷和脫落。另外，激活的嗜酸性細胞本身又合成和釋放PAF，使這一過程加劇，最終引起氣道高反應性。,2020/4/26,61,第六節(jié)內(nèi)分泌、營養(yǎng)疾病動物模型,糖尿病動物模型缺鐵性貧血動物模型維生素D缺乏性佝僂病動物模型,2020/4/26,62,模型概述糖尿病動物模型復制方法主要包括5種：注射致高血糖因子，如生長激素、胰高糖素、糖皮質(zhì)激素以及兒茶酚胺類激素等，復制出某些繼發(fā)性糖尿病模型。注射化學物質(zhì)引起胰島細胞的損傷，如鏈脲佐菌素(STZ)、四氧嘧啶、二苯硫代卡肥腙可造成胰島細胞不可逆損傷；環(huán)丙庚哌、天門冬素酶、6氨基尼克酰胺、2脫氧葡萄糖、甘露庚酮糖可引起細胞可逆性損傷。,糖尿病動物模型,2020/4/26,63,注射生物及生物制品引起細胞破壞，如鼠腦炎、心肌炎病毒M型變異可誘發(fā)若干品系的成年小鼠糖尿病，IL1在一定劑量和范圍內(nèi)對細胞有選擇性細胞毒作用，導致IDDM。手術切除胰腺的大部分或全部，并給予高糖飲食刺激，引起繼發(fā)性永久性糖尿病。篩選、引種、繁殖遺傳性及自發(fā)性糖尿病，這類動物模型更接近人類糖尿病的自然起病及發(fā)展，尤其適于研究糖尿病的病因學。,2020/4/26,64,造模方法病毒誘發(fā)法DBA/2雌性小鼠，皮下接種腦炎、心肌炎病毒M型變異株47天后出現(xiàn)明顯的高血糖，伴有血中及胰腺中胰島素含量降低。評價：其高血糖為特發(fā)性，伴明顯低胰島素血癥，在某些小鼠中可自然緩解，但糖耐量異常及高血糖在恢復期中仍將存在，其生化方面與人類MODP相似。,2020/4/26,65,四氧嘧啶法SD大鼠200g左右，40mg/kg四氧嘧啶靜脈注射1次，觀察血糖300mg/l，持續(xù)2周可以認為造模成功。鏈脲佐菌致糖尿病Wistar大鼠鏈脲佐菌素可造成動物胰島細胞大量壞死，通過不同給藥方法，可復制出速發(fā)型類似NIDDM和遲發(fā)型類似IDDM的動物模型。,2020/4/26,66,高糖飼喂誘發(fā)法選用SHR/NLHCP大鼠5周齡，喂飼含54庶糖飲食。1個月時，觀察到OGTT異常，6.5個月時胰島素反應異常，9個月時可見體重減輕，衰弱。評價：一些動物品系有自發(fā)或在施加誘導的條件下發(fā)生糖尿病的傾向。SHR/NLH-CP大鼠模型某些代謝和組織病理特征與人類非胰島素依賴性糖尿病相似，該模型還可觀察糖尿病肝腎損害。,2020/4/26,67,缺鐵性貧血動物模型缺鐵性貧血（IDA）發(fā)生的主要原因是由于鐵的攝入不足和/或鐵丟失過多，引起機體血紅蛋白合成障礙導致。IDA模型有大鼠、小鼠、兔、雞、貓、狗、猴等，其中以大鼠最為常用。,2020/4/26,68,方法：給予低鐵飲食。飼料含鐵量50mg/kg能滿足大鼠的基本需要，低鐵飼料的鐵含量10mg/kg，標準飼料鐵含量為220-270mg/kg。飼料配方以酪蛋白或脫脂奶粉作為蛋白來源，玉米淀粉或蔗糖作為碳水化合物來源，加入植物油，混合維生素和混合無機鹽配制。近來通過絡合劑1%EDTA-2Na除去國產(chǎn)飼料中的鐵，取得滿意的實驗結果。給動物逐次少量放血，造成鐵的慢性丟失。通常采用剪尾的方法，一方面放血不但引起鐵的丟失，而且還可以引起其它營養(yǎng)素的丟失；另一方面剪尾易引起動物感染而死亡。低鐵飲食輔以定期少量放血。,2020/4/26,69,評價：IDA大鼠早期(Hb100g/L)表現(xiàn)為毛發(fā)生長差、脫毛、眼球腫脹突出、蒼白、興奮為主，晚期(Hb60g/L)表現(xiàn)為倦怠、活動減少，易感染為主；血液學及生化檢查表現(xiàn)為血紅蛋白及骨髓鐵(功能池)、血清濃度(交換池)、血清運鐵蛋白及肝臟鐵含量(貯存池)均顯著低于正常對照組。其中以血紅蛋白和骨髓鐵的變化較敏感。低鐵飼料喂養(yǎng)大鼠5、6周即可復制出上述表現(xiàn)，F(xiàn)344、Wistar大鼠的反應性優(yōu)于SD大鼠。此模型形成期短、穩(wěn)定、可行，是研究IDA的一個可靠動物模型。,2020/4/26,70,維生素D缺乏性佝僂病動物模型VitD可從食物中攝取，即外源性VitD，另外，皮膚中7-脫氫膽固醇經(jīng)日光紫外線照射后可轉變VitD3，即內(nèi)源性VitD3。阻斷飼料中維生素D攝入減少光照，可制成維生素D缺乏性佝僂病模型。佝僂病模型建立較方便、可行，重復性好，可采用不同動物。,2020/4/26,71,方法：1大鼠20-21d斷奶大鼠給予不含VitD飼料，常見配方(玉米76%，蛋清粉5%，小麥麩13%，碳酸鈣5%，食鹽1%或玉米76%，賴氨酸0.5%，小麥麩20%，碳酸鈣3%，食鹽1%)。鈣、磷的含量根據(jù)實驗設計確定。大鼠飼養(yǎng)于避光環(huán)境，于2l、30、55、77d活殺。大鼠在飼養(yǎng)20-30d時血清鈣磷降低，堿性磷酸酶增高；骨X光片示先期鈣化帶模糊，干垢端毛糙，毛刷狀改變；骨病理切片顯示軟骨細胞向骨干呈舌島狀增生，骨化線參差不齊。判定模型成功。,2020/4/26,72,2豬用不含維生素D的飼料養(yǎng)母豬，避光，產(chǎn)仔后繼續(xù)原飼料喂養(yǎng)，仔豬于6-12周時出現(xiàn)佝僂病體征。檢測血清1-羥化酶活力增高，表示豬佝僂病模型成立。在治療4周后(1，25-(OH)2D3lmg/d)，佝僂病仔豬1-羥化酶活力無變化。提示佝僂病仔豬為1，25-(OH)2D3產(chǎn)生的先天缺陷。,2020/4/26,73,第七節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)疾病動物模型,疼痛動物模型記憶動物模型癲癇動物模型,2020/4/26,74,疼痛動物模型,疼痛作為主觀的感受和體驗，是一種復雜的生理心理反應。動物實驗只能間接借助由于傷害性刺激引起的“痛”反應作為測量指標。按刺激性質(zhì)可分為四大類，即熱刺激法、電刺激法、機械刺激法和化學刺激法。,2020/4/26,75,一、大鼠光熱法造模機制：用小型聚光燈產(chǎn)生一定強度的光束，經(jīng)凸透鏡聚焦照射大鼠的尾巴或家兔鼻部以致痛，大鼠以甩尾為痛反應指標，家兔以甩頭為痛反應指標。,2020/4/26,76,方法：200g雄性大鼠，裝入固定筒內(nèi)，尾巴外露，先用75乙醇擦凈尾部，用墨汁在尾部下1/3處標出光刺激點的位置(墨汁能易于吸熱)。調(diào)節(jié)輻射熱測痛儀的焦距，在聚焦的鼠臺檔板作標記，使鼠尾光刺激點位置與檔板上標記重合。每次實驗于每日同一時間進行。照射開始到甩尾反應的潛伏期為痛閾。負載電壓20V，選用潛伏期在5s以內(nèi)的動物。實驗開始時先測3次，每次間隔