動物模型及動物疾病模型技術介紹
動物模型|動物疾病模型技術介紹
人類疾病的動物模型(animal model of human disease)是指各種醫學科學研究中建立的具有人類疾病模擬表現的動物。在生物科研整體實驗中，動物模型是非常重要的一環。
一、動物模型的意義
1、動物模型可復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、代謝性和內分泌、血液等疾病，發生發展緩慢、潛伏期長，病程也長，可能幾年或幾十年,在人體很難進行3世代以上的連續觀察。人們可以選用動物種群中發病率高的動物，通過不同手段復制出各種動物模型。動物模型在人為設計的實驗條件下反復觀察和研究，多者可進行幾十世代的觀察，同時也避免了人體實驗造成的傷害。
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生,在同一時期內,很難獲得一定數量的定性材料,而動物模型的模型動物不僅在群體數量上容易得到滿足，而且動物模型可以在方法學上嚴格控制實驗條件，在對動物模型的飼養條件及遺傳、微生物、營養等因素嚴格控制的情況下，通過物理、化學或生物因素的作用，限制動物模型實驗的可變因子，并排除研究過程中其它因素的影響，取得條件一致的、數量較大的動物模型材料，從而提高動物模型實驗結果的可比性和重復性，使所得到的成果更準確更深入。
4、動物模型有助于全面認識疾病的本質
在臨床上研究疾病的本質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，則可以充分認識同一病原體給不同機體帶來的各種危害，使研究工作上升到立體的水平來揭示某種疾病的本質。
二、動物模型（疾病模型）的特點
一個好的動物模型（疾病模型）應具有以下特點：
1、再現性好，應再現所要研究的人類疾病，動物疾病表現應與人類疾病相似。
2、動物模型動物背景資料完整，動物模型生命周期滿足實驗需要。
3、動物模型復制率高。
4、專一性好，即一種方法只能復制出一種動物模型。應該指出，任何一種動物模型都不能全部復制出人類疾病的所有表現，動物畢竟不是人體，動物模型實驗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，動物模型實驗結論的正確性是相對的，最終還必須在人體上得到驗證。復制過程中一旦發現與人類疾病不同的現象，必須分析差異的性質和程度，找出異同點，以正確評估。
三、動物模型分類
1、按產生原因分類
（1）自發性動物模型（spontaneous animal models）
該動物模型是指實驗動物未經任何有意識的人工處置，在自然情況下所發生的疾病。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。它們為生物醫學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驗動物種屬、品系的不同，其腫瘤的發生類型和發病率有很大差異。
很多自發性動物模型在研究人類疾病時具有重要的價值，如自發性高血壓大鼠的動物模型，中國地鼠的自發性真性糖尿病，小鼠的各種自發性腫瘤，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點，就是疾病的發生、發展與人類相應的疾病很相似，均是在自然條件下發生的疾病，其應用價值就很高，但是這類動物模型來源較困難，不可能大量應用。
誘發動物模型和自然產生的動物疾病模型是有一定差異的，如誘發的腫瘤和自發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出來，因此，近年來十分重視對自發的動物疾病模型的開發，有的學者甚至對狗、貓的疾病進行大規模的普查，以發現自發性疾病的病例，然后通過遺傳育種，將這種自發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性動物疾病模型開發和應用得最多。這類模型在遺傳病、代謝病、免疫缺陷病、內分泌疾病和腫瘤等方面的應用正日益增多。
（2）誘發性或實驗性動物模型（experimental animal models）
實驗性動物模型是指研究者通過使用物理的、化學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，出現某些類似人類疾病時的功能、代謝或毒使動物患相應的傳染病，又如用化學致癌劑、放射線、致癌病毒誘發動物的腫瘤等。誘發性疾病動物模型具有能在短時間內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，因而為近代醫學研究所常用，特別是藥物篩選研究工作所首選。但誘發模型和自然產生的疾病模型在某些方面畢竟存在一定差異。因此在設計誘發性動物模型要盡量克服其不足，發揮其特點。
2、按系統范圍分類
（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生的，不是各種疾病所特有的一些變化，如發熱、缺氧、水腫、炎癥、休克、彌漫性血管內凝血、電解質紊亂、酸堿平衡障礙等，我們稱之為疾病的基本病理過程。
（2）各系統疾病動物模型
是指與人類各系統疾病相應的動物型。如心血管、呼吸、消化、造血、泌尿、生殖、內分泌、神經、運動等系統疾病模型，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、職業病和化學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、細胞株以至數模型。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。
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