動物模型|動物疾病模型技術(shù)介紹

人類疾病的動物模型(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)的動物。在生物科研整體實(shí)驗(yàn)中，動物模型是非常重要的一環(huán)。

一、動物模型的意義

1、動物模型可復(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。人們可以選用動物種群中發(fā)病率高的動物，通過不同手段復(fù)制出各種動物模型。動物模型在人為設(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，同時也避免了人體實(shí)驗(yàn)造成的傷害。

2、動物模型可按需要取樣，動物模型作為人類疾病的“復(fù)制品”,動物模型可按研究者的需要隨時采集各種樣品或分批處死動物收集標(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,在同一時期內(nèi),很難獲得一定數(shù)量的定性材料,而動物模型的模型動物不僅在群體數(shù)量上容易得到滿足，而且動物模型可以在方法學(xué)上嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，在對動物模型的飼養(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)量較大的動物模型材料，從而提高動物模型實(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、動物模型有助于全面認(rèn)識疾病的本質(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物的感染，其癥狀體征表現(xiàn)可能不完全相同。但是通過對動物模型人畜共患病的比較，則可以充分認(rèn)識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、動物模型（疾病模型）的特點(diǎn)

一個好的動物模型（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，動物疾病表現(xiàn)應(yīng)與人類疾病相似。

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

3、動物模型復(fù)制率高。

4、專一性好，即一種方法只能復(fù)制出一種動物模型。應(yīng)該指出，任何一種動物模型都不能全部復(fù)制出人類疾病的所有表現(xiàn)，動物畢竟不是人體，動物模型實(shí)驗(yàn)只是一種間接性研究，只可能在一個局部或一個方面與人類疾病相似。所以，動物模型實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性是相對的，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)，以正確評估。

三、動物模型分類

1、按產(chǎn)生原因分類

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

該動物模型是指實(shí)驗(yàn)動物未經(jīng)任何有意識的人工處置，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值的動物模型。近交系的腫瘤模型隨實(shí)驗(yàn)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。

很多自發(fā)性動物模型在研究人類疾病時具有重要的價值，如自發(fā)性高血壓大鼠的動物模型，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)用價值就很高，但是這類動物模型來源較困難，不可能大量應(yīng)用。

誘發(fā)動物模型和自然產(chǎn)生的動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物身上誘發(fā)出來，因此，近年來十分重視對自發(fā)的動物疾病模型的開發(fā)，有的學(xué)者甚至對狗、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)性動物模型（Experimental Animal Models）

實(shí)驗(yàn)性動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、代謝或毒使動物患相應(yīng)的傳染病，又如用化學(xué)致癌劑、放射線、致癌病毒誘發(fā)動物的腫瘤等。誘發(fā)性疾病動物模型具有能在短時間內(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物模型

這類動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(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)疾病動物模型

是指與人類各系統(tǒng)疾病相應(yīng)的動物型。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)中毒性疾病的動物模型

3、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(xì)胞株以至數(shù)模型。疾病的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。