人类疾病动物模型概述(2016级研究生-9月)说课材料.ppt

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1、人类疾病动物模型概述中南大学基础医学院病理生理学系肖献忠一、基本概念1、生物：指一切具有新陈代谢、可生存、生长、繁殖的生命体，包括动物、植物、微生物。2、动物：指多细胞真核生命体，是生物中的一大类群，已知有150多万种，包括人类。3、实验动物：是指经专门培育、供生物医学实验研究使用的动物，要求来源清楚、遗传背景明确、微生物受到控制。4、人类疾病动物模型：是指具有人类疾病模拟表现的实验动物二、人类疾病动物模型的作用和意义1、避免了在人身上进行实验所带来的风险临床上对外伤、中毒、肿痛病因等研究是有一定困难的，甚至是不可能的，如急性和慢性呼吸系统疾病研究中很难重复环

2、境污染的作用。辐射对机体的损伤也不可能在人身上反复实验。而动物可以作为人类的替难者，在人为设计的实验条件下可反复观察和研究。因此，应用动物模型，除了能克服在人类研究中经常会遇到的理论和社会限制外，还容许采用某些不能应用于人类的方法学途径，甚至为了研究需要可以损伤动物组织、器官或处死动物。2、可随时复制临床上平时不易见到的疾病如放射病、毒气中毒、烈性传染病,可以根据研究目的要求随时采用实验性诱发的方法在动物身上复制出来。3、可克服在研究某些潜伏期长、病程长和发病率低的人类疾病时所遇到的困难一般遗传性、免疫性、代谢性和内分泌等疾病在临床上发病率很低，研究人员可以有

3、意识地提高其在动物种群的中发生频率，从而推进研究。如肿瘤等疾病发生发展很缓慢，有的可能要几年、十几年、甚至几十年。有些致病因素需要隔代或者几代才能显示出来，一个科学家很难有幸进行三代以上的观察，而许多动物由于生命的周期很短，在实验室观察多代都是容易的。4、可严格控制实验条件，提高研究的效率和研究结果的可靠性临床上疾病是十分复杂的，各种因素均起作用。病人的年龄、性别、体质、遗传等各不相同，对疾病的发生发展均有影响。采用动物来复制疾病模型，可以选择相同品种、品系、性别、年龄、体重、活动性、健康状态、甚至遗传和微生物等方面严加控制的各种等级的标准实验动物，用单一的病

4、因作用复制成各种疾病，并严格控制温度、湿度、光照、噪音、饲料等实验条件，这样有利于获得可靠的实验结果，提高研究效率。在各种疾病研究中，同一时期内很难在病人身上取得一定数量的生物样本和数据资料，但在动物模型上容易实现。而且通过限定各种实验条件（如投服一定剂量的药物或移植一定数量的肿瘤等），可获得条件一致的模型材料和数据。5、可以简化实验操作和样品收集动物模型作为人类疾病的“缩影”，便于研究者按实验目的需要随时采取各种样本，甚至及时处死动物收集样本，这在临床是难以办到的。实验动物向小型化的发展趋势更有利于实验者的日常管理和实验操作。6、有助于更全面深刻地认识疾病的

5、本质临床研究受到诸多限制，不便于采用一些工具药来进行疾病的机制研究，很难进行基因的操作，因此较难开展深入的疾病机制研究。而在人类疾病的动物模型上，可进行不同动物的比较研究和整合分析，可使用各种工具药（如激动剂、抑制剂），并进行各种基因操作（如转基因、基因敲除、基因表达抑制等），有利于从整体、离体、分子细胞等多个水平揭示疾病的发生机制，可使研究工作上升到立体水平来揭示疾病的本质。因此，利用人类疾病动物模型来研究人类疾病，对理解疾病发生、发展至关重要，对基因功能与疾病关系的分析、疾病发病机制的探讨、药物新靶点的发现及临床前药效学评价等都具有十分重要的作用和意义。但

6、从动物模型获得的结果不能简单类推至人，只能供研究人类疾病参考，其结果还必须在人类疾病中获得验证。三、人类疾病动物模型的分类（一）按制备方法分类1、自发性动物模型（spontaneousanimalmodels）指不加任何人工诱发，在自然条件下动物自然产生的疾病，或者由于基因突变引起异常表型，通过遗传育种保留下来的动物疾病模型。以肿瘤遗传性疾病居多。优点：在一定程度上减少了人为的因素，更接近自然的人类疾病。缺点：种类有限，疾病动物饲养条件要求高，发病率低，发病时间长。自发肿瘤模型因动物种系、品种不同，其肿瘤所发生的类型和发病机制有差异自发性动物模型应用价值很高，

7、在遗传性疾病、心血管病、免疫缺陷病、肿瘤等的研究上得到了广泛应用。近几十年来科学界十分重视自发性动物模型的开发。如与人类心脏病相似的加拿大犬；与儿童碳水化合物、氨基酸代谢失调相似的猫；自发性高血压和脑中风大鼠；青光眼兔；自发性糖尿病地鼠；肥胖症小鼠；裸鼠等等。2、诱发性动物模型（inducedanimalmodels）又称为实验性动物模型，指通过使用物理、化学、生物等致病手段，人为制造的疾病模型。物理因素诱发：如手术切除、外力致骨折、放射线致免疫抑制；化学因素诱发：如高油脂饲料致兔动脉粥样硬化、化学毒物中毒；生物因素诱发：如微生物感染；复合因素诱发：如豚鼠慢支

8、用致病菌加寒冷或加SO2优点：制作方法