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文档简介
1、人类疾病动物模型第一节 人类疾病动物模型概述一、人类疾病动物模型的概念: 人类疾病动物模型(Animal models of human diseases):为阐明人类疾病的发生机制或建立治疗方法而制作的、具有人类疾病模拟表现的实验动物实验动物。二、建立人类疾病动物模型的意义避免了在人身上进行实验所带来的风险 克服了人类某些疾病潜伏期长、病程长和发病率低的缺点 有利于更全面地认识疾病的本质严格控制实验条件,增强了实验材料的可比性 简化实验操作,方便样品收集,实验结果易分析三、良好动物模型的标准易获得背景清楚易操作寿命长重现性好一种疾病有多种动物模型四、人类疾病动物模型的设计原则相似性重复性易行
2、性和经济性适用性和可控性可靠性五、设计动物模型的注意事项注意模型要尽可能再现所要求的人类疾病注意所选用动物的实用价值注意环境因素对模型动物的影响不能盲目地使用近交系动物,不然会导致不能控制的因素进入实验动物进化的高级程度并不意味着所有器官和功能接近于人的程度正确地评估动物疾病模型不能盲目地使用近交系动物,不然会导致不能控制的因素进入实验 动物形成亚系后不应该再视为同一品系。要充分了解新品系的特征和背景材料。即使作为已形成模型的品系,由于不适当的育种方法和环境改变,还可发生新的基因突变和遗传漂变;即存在着变种甚至断种的危险。国外经常取用二种近交系的杂交一代(F1)作为模型。其个体之间均一性好,对
3、实验的耐受性强,又多少克服了近交系的缺点。但盲目引进F1代动物对复制所要求的模型是缺乏意义的。六、实验动物模型的发展和应用主要集中在以下几个方面功能基因组实验动物模型衰老实验动物模型复合疾病实验动物模型实验动物模型计算机模拟系统中医证候动物模型第二节 人类疾病动物模型的分类一、按产生原因分类诱发性动物模型(experimental animal models):是通过人为方式使实验动物受到物理、化学、生物等致病因素的作用,而发生类似某些人类疾病的动物模型。也叫实验性动物模型。 优点制作方法简便 实验条件简单 影响因素容易控制 在短时间内可以复制大量的动物模型一、按产生原因分类自发性动物模型(s
4、pontaneous animal models):指实验动物未经任何有意识地人工处置,在自然情况下所发生的疾病,或由于基因突变的异常表现通过遗传育种保留下来的动物疾病模型。其中包括突变突变系系的遗传疾病和近交系近交系的肿瘤疾病模型。 优点疾病的发生、发展与人类相应的疾病很相似,均是在自然条件发生的疾病。一、按产生原因分类抗疾病型动物模型:指特定的疾病不会在某种动物身上发生,从而可以用来探讨疾病的抵抗力。(东方田鼠)生物医学动物模型:指利用健康动物生物学特征来提供人类疾病相似表现的疾病模型。(长爪沙鼠、鹿、兔)二、按系统范围分类疾病的基本病理过程动物模型:指各种疾病共同性的一些病理变化过程模型
5、。如:发热、水肿、休克等。各系统疾病动物模型:指与人类各系统疾病相应的人类疾病动物模型。第二节 人类疾病动物模型的分类三、按模型种类分类包括:整体动物模型、离体器官和组织模型、细胞株模型和数学模型。四、按中医药体系分类 包括:五脏证候动物模型、气血津液证候动物模型、六淫动物模型、七情证侯动物模型等。第三节 诱发性动物模型制作一、模型制作的条件疾病动物造模方法表现第三节 诱发性动物模型制作二、影响动物模型成功的因素致模因素关键步骤 应明确研究目的,清楚相应人类疾病的发生、临床症状和发病机制,熟悉致病因素对动物所产生的临床症状和发病情况、致病因素的剂量等。二、影响动物模型成功的因素动物因素(动物种
6、类、动物品系、年龄和体重、性别以及生理状态和健康因素等)注意选用标准化和实用价值的动物。使用标准化实验动物的优势 有清楚的遗传背景和微生物控制标准 有较好的敏感性、重复性和反应均一性等 有严格的饲养规程 易获取大样本实验和观察。二、影响动物模型成功的因素实验技术因素(实验季节、时间、麻醉深度、手术技巧、实验给药和对照组等)环境因素营养因素三、动物模型制作实例(一)呼吸系统疾病动物模型慢性支气管炎动物模型1、复制机理现代医学认为,慢性支气管炎是生物(病毒、细菌等)、理化、过敏、气候等因素综合作用于机体,使气管、支气管黏膜及其周围组织发生慢性非特异性炎症,引起咳嗽、咳痰或伴有喘息(哮喘)等症状,并
7、常在寒冷季节反复急性发作。慢性支气管炎动物模型2、复制方法一刺激物:SO2实验动物:小鼠复制方法:2%SO2,每天10秒,60天总共观察时间:97天结果:14-18天出现支气管炎病变,27天后出现重型气管炎病变。慢性支气管炎动物模型2、复制方法二刺激物:SO2实验动物:大鼠复制方法:23mlSO2/10L空气,每天30min,56天总共观察时间:84天结果:56天出现慢性支气管炎病变。慢性支气管炎动物模型2、复制方法三刺激物:SO2实验动物:猴复制方法:5-8mlSO2/10L空气,每天2小时,每周5次,65天总共观察时间:65天结果:50天腺体显著增生,出现慢性支气管炎病变。慢性支气管炎动物
8、模型2、复制方法四刺激物:Cl2实验动物:小鼠复制方法:0.001-0.044mgCl2/L空气,每天25-30min,50天总共观察时间:50天结果:35天以后动物全部出现慢性支气管炎病变。慢性支气管炎动物模型2、复制方法五刺激物:氨水实验动物:豚鼠复制方法:1.5-4ml/日,15次后改为每周1-2次,每次1.2ml。总共观察时间:165天结果:150天后出现亚急性和慢性支气管炎症状。慢性支气管炎动物模型2、复制方法六刺激物:烟雾实验动物:大鼠复制方法:生烟叶5g烧化,16g/10L空气,60min/天,56天总共观察时间:84天结果:56天出现慢性支气管炎病变。慢性支气管炎动物模型2、复
9、制方法七刺激物:细菌实验动物:大鼠复制方法:流感杆菌9亿/ml,甲链6亿/ml,卡他9亿,肺炎双球菌6亿/ml,4:3:2:1混合菌液,麻醉下鼻滴0.1ml,每周一次,六周。总共观察时间:6周结果:6周有形成慢性支气管炎趋势,唯程度很轻。慢性支气管炎动物模型2、复制方法八刺激物:复合刺激细菌+寒冷实验动物:大鼠复制方法:气温7-8,1小时,隔天一次,45天后改为每周二次,同时加细菌混合液滴鼻0.2ml,共105天。总共观察时间:120天结果:45天支气管出现亚急性及慢性炎症变化,90天后气管支气管呈现慢性炎症变化。慢性支气管炎动物模型2、复制方法九刺激物:复合刺激香烟+寒冷实验动物:豚鼠复制方
10、法:香烟1支半,在21L容器内燃化共10min,换气5min后,再用1支半香烟烧化,再重熏10min,每天1次,每周6次,42天。气温7-8,1小时,隔天一次,45天后改为每周2次。总共观察时间:63天结果:28-35天出现慢性支气管炎病变,6周后病变保持并逐渐加重。慢性支气管炎动物模型3、注意事项在选择动物诱发慢性气管炎时,要充分注意这些动物的肺部自发感染。小鼠、大鼠及豚鼠慢性支气管炎病变中,以杯状细胞增多、柱状上皮增生及慢性炎症细胞(包括淋巴细胞及浆细胞)浸润最为常见。实验动物种类不同,在观察慢性支气管炎病变时要分别对待。小鼠、大鼠和豚鼠慢性支气管炎病变形成较快,炎细胞浸润程度较重,杯状细
11、胞显著增多,但腺体增生不够明显。三、动物模型制作实例(一)呼吸系统疾病动物模型肺水肿动物模型1、复制机理肺水肿是液体在肺的间质或肺泡内积聚。大多数是由于肺毛细血管壁通透性增加或毛细血管内血压升高所致。肺水肿动物模型常采用注射一定量的化学物质(硝酸银、氯化铵)或吸入一定量的化学毒气(氯气)等方法。切断动物颈部双侧迷走神经,可复制典型的实验性肺水肿。肺水肿动物模型2、复制方法大鼠,0.6ml/100g体重,腹腔注射6%氯化铵。兔,1.5ml/kg体重,耳缘静脉慢速注入0.3%硝酸银。兔,0.3ml/kg体重,静脉注入0.1%肾上腺素。兔,40-140mi/min,静脉注入0.9%生理盐水,总量为1
12、-1.5倍全血量。小鼠,氯气(1g重铬酸钾+4ml浓HCl)在瓶中生成薄薄一层云雾状气体,置瓶中吸入。豚鼠,0.9-1.1%NO,吸入。狗,0.5ml/kg体重,静脉注入10%可拉明。三、动物模型制作实例(二)实验性肿瘤动物模型1、研究肿瘤的主要方法与手段获得动物的自发性肿瘤病例使用各种生物、化学、物理及机械因素,引起动物的肿瘤自发性或人工造成的肿瘤的移植体外组织培养,研究肿瘤细胞的某些生长特点和规律。(二)实验性肿瘤动物模型2、诱发方法诱发用化学致癌物:多环碳氢化合物、亚硝胺和偶氮燃料等。诱发方法:涂抹法、经口给药法、注射法、气管灌注法、穿线法、埋藏法。强烈的致癌物诱发出来的肿瘤,恶性程度高
13、,容易将其作成瘤株。(二)实验性肿瘤动物模型3、复制方法原位诱发使致癌物质与动物的靶组织或器官长期接触,如用致癌物溶液长期涂抹靶组织或器官等。(二)实验性肿瘤动物模型3、复制方法异位诱发:肝癌模型实验动物:体重在140g左右、发育良好的雄性大鼠致癌物:二乙基亚硝胺(制备:以二乙胺和亚硝酸钠加盐酸减压蒸馏制成,避光贮存于4冰箱中备用)复制方法:将制备好的二乙基亚硝胺用蒸馏水配成1mg/ml的溶液,每周连续5天,每天1次,每次0.6-1.0ml灌胃。经5-6个月80%以上的大鼠出现不同程度的肝癌病变,同时伴有肝硬变样变化。(二)实验性肿瘤动物模型3、复制方法异位诱发:前胃癌模型实验动物:A系、KM
14、或615系小鼠致癌物:甲基苄基亚硝胺(MBNA)复制方法:以每天0.25或1.0mg/kg体重剂量的0.02%MBNA水溶液给动物灌胃,每天1次,每周7次。癌发展快,并较多地浸润邻近器官和转移到淋巴结、肝及肺。实验第7-8个月均能诱发出85-100%的前胃鳞状上皮癌。(二)实验性肿瘤动物模型3、复制方法异位诱发:肺癌模型实验动物:A系小鼠,1-1.5月龄致癌物:二乙基硝胺(DEN)复制方法:每周皮下注射1%DEN水溶液1次,每次剂量为56mg/kg。模型特点及应用:DEN总剂量达868mg,观察时间为100天左右时,发癌率可达40%,而DEN总剂量达到1176mg,观察时间为半年左右时,发癌率
15、为94%,其中支气管鳞状细胞癌占41%。(二)实验性肿瘤动物模型3、复制方法异位诱发:大肠癌模型实验动物:4月龄雄性Wistar大鼠致癌物:二甲基苄肼(DMH)复制方法:将DMH先配成浓度为100ml中含400mg的溶液,加入EDTA27mg,用0.1mol/LNaOH将pH调整至6.5,用此浓度注射大鼠,每次剂量21mg/kg体重,每周1次,连续21周。模型特点及应用:最后一次给药1-4周后处死动物,大肠癌的诱发率为81%-100%,诱发的大肠肿瘤均系恶性肿瘤,绝大多数为腺癌。(二)实验性肿瘤动物模型3、复制方法异位诱发:皮肤癌模型实验动物:24-30g小鼠复制方法:用硫化钠溶液在背部脱毛,
16、于脱毛部位涂抹0.5%甲基胆蒽蓖麻油溶液,每周3次,每次2滴,滴后用小毛刷涂匀,每日观察小鼠一般状况及背部皮肤变化,如背部毛又长出,仍用硫化钠脱毛或剪毛,以便继续涂抹。每天称体重一次,适时取瘤组织作病理检查并摄影。模型特点及应用:涂抹甲基胆蒽150-200天后,所有存活鼠均出现鳞状上皮癌。癌生长迅速,小鼠通常在1-2周内死亡。三、动物模型制作实例(三)循环系统疾病动物模型动脉粥样硬化动物模型1、复制机理动脉粥样硬化是动脉内膜有类脂质(主要为胆固醇、胆固醇酯及磷脂)沉着和纤维组织增生,形成局限性黄白色的斑块,使动脉壁增厚变硬。在动物饲料中加入过量的胆固醇和脂肪,饲养一定时间后,其主动脉及冠状动脉
17、内膜逐渐形成粥样硬化斑块。动脉粥样硬化动物模型2、复制方法一选用体重在1.5kg以上的新西兰兔饲料配方:15%蛋黄粉、5%猪油、80%基础饲料,外加0.5%胆固醇。喂食3周,不再添加胆固醇,用含蛋黄粉和猪油饲料继续喂3周。主动脉斑块发生率为100%,血清胆固醇升高至2000mg%左右。动脉粥样硬化动物模型2、复制方法二大鼠饲料配方一:1%-4%胆固醇、10%猪油、0.2%甲基硫氧嘧啶、89%-86%基础饲料。喂食7-10天。饲料配方二:10%蛋黄粉、5%猪油、0.5%胆盐、85%基础饲料。喂食7天。形成高胆固醇血症。动脉粥样硬化动物模型3、模型特点兔模型:兔是高脂血症及动脉粥样硬化最常用的造模
18、动物。兔对外源性胆固醇的吸收率高达75%-90%,对高血脂的清除能力低,只要给予含胆固醇高的饲料,经2-3个月即可形成明显的动脉粥样硬化。但兔作模型不够理想,主要表现为血源性泡沫细胞增多,且病变分布与人的病变也有差异。大鼠模型:用大鼠建立高血脂及动脉粥样硬化模型,有饲养方便、抵抗力强、食性与人相似,不易形成似人体的后期病变,较易形成血栓。动脉粥样硬化动物模型4、斑块分级标准及方法主动脉:将自心脏至髂动脉分叉处的主动脉取出,编号,沿背侧面纵行剪开,肉眼检查斑块情况。或将动脉上的脂肪组织剔除,用苏丹染色后再判定斑块的情况,染色后斑块显红色。3、斑块分级标准及方法主动脉0级:内膜表面光滑无奶油色变化
19、,即无斑块。0.5级:内膜有广泛的奶油色或乳白色变化,但未见凸出于表面的斑块。1级:有凸起的奶油色斑块,面积小于3mm2。2级:斑块面积大于3mm2。3级:有许多大小不等的斑块,有的融合成片,大的斑块面积超过3mm2。4级:动脉内膜的表面几乎全为融合的斑块所覆盖。动脉粥样硬化动物模型4、斑块分级标准及方法心脏:用10%福尔马林固定后,将每个心脏横切成3小块。每个小块至少取冰冻切片2片,用苏丹及苏木精染色。每个切片一般都观察10个动脉断面。3、斑块分级标准及方法心脏0级:动脉内膜五脂质浸润。0.5级:内膜有轻度脂质浸润。1级:内膜斑块占血管腔面积约1/4。2级:斑块占官腔面积1/2。3级:斑块面
20、积大于官腔面积1/2。4级:斑块几乎堵塞整个管腔。动脉粥样硬化动物模型5、注意事项动物种类对复制模型有直接影响,兔、鸡、鸽和猴较易形成动脉粥样硬化病变,单用含胆固醇的饲料即可引起血清胆固醇的升高。实验性动脉粥样硬化研究是一项慢性实验,必须注意动物饲养管理饲料的配制方法动物动脉粥样硬化斑块的形成快慢,直接与饲料中加入的胆固醇和脂肪量的多少有关。(三)循环系统疾病动物模型心肌梗塞动物模型1、复制机理心肌梗塞(梗死)是心肌缺血的严重后果,大多数是由于冠状动脉粥样硬化引起了冠状动脉阻塞,血液循环受阻,产生局部心肌严重而持久的缺血,以致造成心肌局部坏死。心肌梗塞动物模型2、复制方法一结扎法实验动物:成年
21、健康的比格犬暴露心脏:在戊巴比妥钠30mg/kg体重静脉注射麻醉下,气管内插管给氧。从左侧第四肋间开胸,于离膈神经前约1cm将心包切开,边缘固定,以充分暴露心脏左侧壁。辨别冠状动脉各分支解剖特点:狗的左冠状动脉占优势,左回旋支粗大且分布较广,三个冠状动脉分支之间的吻合支丰富,侧支循环发达。2、复制方法除将狗冠状动脉的左回旋支的钝缘支及左前降支第一分支、第二分支结扎外,还分别结扎与钝缘支相连的各侧支及吻合支,包括前降支第三分支、第四分支在内。成功复制的左心室前侧壁心肌梗塞模型,可观察到急性心肌梗塞时一系列典型变化,如结扎后心肌梗塞区局部呈青紫色,膨突,收缩力降低或消失;心电图上S-T段抬高,Q波
22、出现和加深,冠状动脉型T波倒置;血清谷草转氨酶、磷酸肌酸激酶升高等变化。心肌梗塞动物模型2、复制方法二结扎法实验动物:2kg左右的新西兰兔用1%普鲁卡因做局部浸润麻醉后进行无菌手术。沿胸骨中线切开皮肤,长约3-4cm,钝器分离软组织暴露出胸骨及肋软骨部位。沿胸骨左缘剪断1、2或3、4两根肋骨。用小开胸器轻轻撑开切口,即可见心包及搏动的心脏。用眼科镊夹起心包膜。剪开心包,用眼科圆形针在冠状动脉前降支近根部穿一线,随即进行结扎。结扎后用盐水棉球在结扎局部轻压片刻,无活动性出血后,依次缝合,关闭胸腔,以消毒敷料进行包扎。心肌梗塞动物模型2、复制方法三药物法实验动物:2kg左右的新西兰兔以异丙基肾上腺
23、素(针剂,每支2ml含1mg)加入500ml生理盐水中,4h内由耳缘静脉匀速滴入,分别为1mg/kg体重、10mg/kg体重和30mg/kg体重。也可腹腔注入给药,以异丙嗪肾上腺素,上、下午分2次直接注入腹腔,剂量分别为10mg/kg体重、20mg/kg体重。心肌梗塞动物模型3、注意事项采用结扎法复制心肌梗塞模型时,选择冠状动脉的结扎部位是成败的关键。应尽量达到下列要求:动物的存活率较高;梗塞区具有足够的大小,且界限清楚;能排除吻合支和侧支循环对梗塞区的影响。必须注意对动物品种的选择和各种动物冠状动脉解剖特点的了解。心肌梗塞动物模型3、注意事项药物法中,静脉持续给异丙嗪肾上腺素,可造成明显的心
24、肌损害。用药量愈大病变愈明显,以10mg/kg体重静脉滴注或20mg/kg体重腹腔注入可造成明显的心肌病变,有利于物理及药物治疗后病变恢复的形态学、组织化学、心电图和酶学指标观察。异丙嗪肾上腺素所致兔实验性心肌损害多为弥漫性,且以心内膜下病变为主,故心电图Q波缺如,仅表现R波波幅进行性下降,T波倒置但缺少急性心内膜下梗死的深倒置,双肢对称顶点变锐并呈箭头状的T波。(三)循环系统疾病动物模型肾性高血压动物模型1、复制机理高血压病的血压增高,是全身小动脉痉挛引起血管外周阻力增加的直接结果。复制的高血压动物模型有三种:神经原型、肾型和内分泌型,其中以肾型高血压动物模型实用价值较大,是最常用的。手术结
25、扎肾动脉,造成肾动脉狭窄,从而引起肾小球旁器分泌肾素增多。肾素能使血浆中2-球蛋白(血管紧张素原)变为血管紧张素,后者经转换酶的作用变为能使血管收缩的血管紧张素,加重了全身小动脉的痉挛,血压也就更高而持续,形成较持久、恒定的高血压。肾性高血压动物模型2、肾性高血压动物模型的优点血压升高较明显、持久和恒定,较易反映出药物的降压作用。形成高血压所需时间较短,工作量较小。如果注意护理,高血压狗可存活几年,方便在同一动物身上反复观察各种药物的降压作用。与临床降压效果比较一致。肾性高血压动物模型3、复制方法选用12kg以上的比格犬。用戊巴比妥钠麻醉,固定在手术台上,取背向上的半侧卧位。在腹部肾区部位下垫
26、一棉垫,将肾脏托起,便于手术。距脊椎2-3m处,从肋骨下缘往下切开皮肤,切口长6-7cm。切开皮下组织和腰背筋膜,并在内斜肌筋膜与外斜肌筋膜连接处切开内斜肌筋膜,即可见肾周围组织。用手触摸找出肾动脉。3、复制方法用线结扎肾动脉,造成肾动脉部分狭窄。第一次手术结扎程度以肾动脉管腔变窄1/3-1/2为宜。结扎后血压逐渐升高,2-6周后逐渐下降。当血压下降到正常后,进行第二次手术。第二次结扎程度根据第一次手术后血压升高的程度和肾动脉及肾脏代偿性肥大的程度而定。结扎后,靠近肾脏一端的肾动脉搏动明显减弱,但肾脏颜色不能有改变。做结扎手术的动作宜迅速、准确,以免肾缺血过久。手术后血压上升20mmHg以上,
27、并维持2个月以上,即认为已形成高血压。手术后血压一般升高30mmHg,血压通常维持在160-250/110-160mmHg。(三)循环系统疾病动物模型心律失常动物模型1、复制机理乌头碱可使心肌细胞钠通道开放,加速钠内流,促使细胞膜去极化,提高心房传导组织和房室束-浦肯野氏纤维等快反应细胞的自律性,形成一源性或多源性异位节律,缩短不应期,导致心律失常。心律失常动物模型2、复制方法200g左右大鼠乌拉坦1.2g/kg腹腔麻醉,仰卧位固定,作颈外静脉或股静脉插管;接心电示波器及心电图机分别观察和记录导联心电图,以乌头碱溶液每分钟1g/0.1ml,用微量泵恒速静脉注射,绝大部分动物于4-5min内即可
28、出现心律失常。心律失常动物模型3、注意事项给乌头碱4-5min后动物开始出现窦性心律不齐,房性早搏,进一步发展成心室颤动而死亡。如出现室性心动过速时,立即停用乌头碱,则大部分动物持续出现室性心动过速与多源性短阵发性室性心动过速,渐转变为室性早搏或二联律、三联律,并与窦性心律相交替,或形成偶发性或室性早搏,一般2-3h可完全恢复窦性心律。乌头碱诱发的心律失常持续时间较长。(三)循环系统疾病动物模型病毒性心肌炎动物模型1、复制机理病毒对心肌细胞的直接破坏引起心肌细胞膜流动性及通透性增加,完整性损害,引起一系列生化及离子流的改变。从而出现心律失常。病毒性心肌炎动物模型2、复制方法选用雄性BALB/c
29、小鼠,4周龄。病毒采用CB3V(Nancy株)在Hep-2细胞中传代,冻融3次,离心上清分装,低温(-20)保存。在Wish细胞上用Reed法滴定50%组织感染率(TCID50)为1011.5。于实验当天每鼠腹腔注射0.1ml*109.5TCID50CB3V悬液,感染病毒后0.5h开始,小鼠每天腹腔注射生理盐水0.4ml,共7天。将实验小鼠腹腔注射0.75ml*108.5TCID50CB3V悬液,3天后开始每天腹腔注射生理盐水0.4ml,共7天。病毒性心肌炎动物模型3、注意事项病毒感染第7天,的小鼠存活率为31.5%;的小鼠存活率为37%。感染病毒的小鼠心肌细胞可见到大量异常波形,动作电位包括
30、:RP负传值减小,受抑制快反应电位,APD处长,早期后除极(EAD)及晚期后除极(DAD)。在感染CB3V的小鼠,心肌细胞各项电活动参数出现多种异常变化,主要有RP负值头小,APA幅值降低等。三、动物模型制作实例(四)理化损伤动物模型烧伤动物模型1、复制机理55以上的温度作用于动物表面组织一定时间后,即可引起实验性烧伤,其损伤程度决定于温度的高低、持续时间的长短和组织本身以及实验动物机体的反应性。烧伤动物模型2、复制方法一在狗致伤前1-2天,将其背部毛剪短,用20%硫化钠脱净残余的毛,按公式:S=6.67W0.70K/NobS计算出30%的体表面积。S=体表面积(cm2)K:营养良好的狗为0.
31、34;非常消瘦的狗为0.26.W=动物体重(g)NobS=W1/3/L,L=动物体长(cm)2、复制方法一在狗清醒状态下固定于狗台上,用湿布保护致伤区周围,在脱毛的背部迅速均匀地涂抹上3%凝固汽油80ml,立即点火燃烧10s,然后用湿布灭火。可复制成浅度烧伤。若燃烧15s,可复制成深度烧伤。烧伤动物模型2、复制方法二用石棉纸板一小块(8*5cm2),中间挖空3*2cm2.将石棉纸板置于小鼠背上,按住小鼠,暴露预烧区域,不需剪毛。涂以烧伤混合燃料0.6ml,点火燃烧20s,用湿布扑灭。烧伤面积为6cm2,约占体表面积的12%,深度为三度。烧伤后,小鼠两后肢有瘫痪现象,经3-5min进入休克状态,
32、对刺激反应微弱,体温逐渐下降。平均存活时间3h36min。烧伤混合燃料配方:普通汽油25ml,95%酒精60ml,松香60g,甘油5ml,二甲苯5ml,橄榄油(或其它植物油)5ml。烧伤动物模型2、复制方法三(烫伤)将家兔半侧体表(约占体表总面积的40%)被毛剪去,固定在特制的烫伤架上,在80热水中烫10s复制成轻度烫伤。若持续20-40s,则复制成重度烫伤。烧伤动物模型3、注意事项烧伤实验研究中,采用烧伤还是烫伤,可根据实验目的来确定。从复制动物模型角度看,由于动物烫伤时的温度容易控制,而且均匀,烫伤的面积也容易掌握,一般比烧伤模型要稳定,也较准确。实验性烧伤(或烫伤)一般多选用兔、狗、大鼠
33、和小鼠做。但选用猪做烧伤实验研究比较理想,复制成的烫伤模型与临床极为相似。皮肤结构、血液学与血液化学等各项数值、尾部血压、较驯服。(四)理化损伤动物模型吸入性损伤动物模型1、复制机理吸入性损伤是热力和(或)烟雾引起的呼吸道以至肺实质的损害。蒸汽和干热空气的吸入引起热力损伤,烟雾等吸入引起化学损伤。热力为物理性局部损伤,烟雾所含大量的有害化学物质及缺氧,即为物理性局部损害又能造成全身损害。吸入性损伤的严重程度分类是以呼吸道损伤的范围为依据,在喉以上为轻度,气管及大支气管以上为中度,伤及小支气管或肺泡者为重度,中、重度吸入性损伤病死率是非常高的。吸入性损伤动物模型2、复制方法重度蒸汽吸入法选用犬。
34、麻醉后仰卧固定。气管插管至环状软骨下2cm,将管固定于牙垫上,置好温度传感器,记录气管内温度。司可林阻断呼吸;进行人工控制呼吸(12次/min)。控制蒸汽流量为500ml/3s。放气预热致伤用蒸汽发生器橡皮管。蒸汽温度达110左右时,移去呼吸机,将橡皮管与气管插管相接,灌气3s。致伤完毕继续维持人工呼吸直至恢复自主呼吸。注意动物致伤时应仰面正直向上,以利于两肺通气均匀。吸入性损伤动物模型2、复制方法重度烟雾吸入法选用大鼠。致伤用烟雾箱为密闭式60cm-5cm*30cm,箱顶有16cm*9cm玻璃窗,便于观察致伤动物情况。发烟材料:松木屑100g加煤油30ml,吸入烟雾含O217%、CO2.8%
35、。将烟雾通至烟箱5min,调整箱内温度达30,快速将动物放入烟箱,自主吸烟,致伤时间为吸5min,间5min,反复3次。吸入性损伤动物模型3、注意事项动物致伤后,在不同时间均可见有心肺功能、纤维支气管镜、胸片及病理检查等异常。多数动物伤后有大量黄色带烟味稀薄液体由气管插管流出,以伤后12h 最为显著。造模时应注意防止漏烟,迅速致伤,密切观察,勤洗管道。三、动物模型制作实例(五)休克动物模型1、复制机理采用急性失血、大量血浆和体液丧失、创伤、结扎冠状动脉、注射细菌毒素或一些过敏原等方法,均可复制成不同类型的休克动物模型。这些方法可使动物发生急性循环功能不全,使维持生命的重要器官得不到足够的血液灌
36、注,从而引起血压下降、心率增快、脉搏细弱、少尿或无尿、神志模糊、甚至昏迷等一系列典型的休克临床病症。(五)休克动物模型2、复制方法一失血性休克选用狗或兔。做轻度全身麻醉。迅速分离颈总动脉和股动脉。颈动脉插管记录血压,股动脉插管准备放血。测定休克前各项指标,从股动脉快速放血,将血盛于有抗凝剂的量杯中,边放边搅拌,直到动物呼吸深慢、血压下降至40mmHg左右,停止放血。放血量约为动物全血量的2/5左右。(五)休克动物模型2、复制方法二创伤性休克选用兔。动物仰卧位固定在手术台上,用1%普鲁卡因做局部麻醉,分离一侧颈总动脉和股动脉。颈总动脉插管记录血压,股动脉插管准备急救。休克前测定各项指标。用布覆盖
37、动物后腿以免打击时皮肤受损伤。用木棒打击后腿,打击强度和频率应尽量一致,一般以中等力量、80-120次/min的频率打击200次左右。打击开始时,动物兴奋挣扎,血压上升,继续敲打,血压逐渐下降。当血压降至50-60mmHg时,停止。血压可继续有一定程度的下降,表示已处于休克状态。(五)休克动物模型2、复制方法三烧伤(烫伤)性休克选用体重18-24g的小鼠。紧绑在木架上,字肛门至下唇中线以下面积浸在55热水中烫30s。48h内烫伤性休克发生率达83.3%。(五)休克动物模型2、复制方法四过敏性休克动物在第一次注射异性蛋白后,经过一定时间(12-16天),再第二次注射相同的异性蛋白,可引起过敏性休
38、克。一般称第一次注射为感应性注射,引起动物全身剧烈反应的第二次注射为决定性注射。2、复制方法四过敏性休克实验前一周给豚鼠腹腔注射马血清0.3-0.5ml(感应性剂量),使其感受性增高;一周后再由豚鼠胫部皮下静脉(或心脏)注入马血清1ml(决定性剂量),约2min后,豚鼠便出现咳嗽、呼吸困难、鼻翼扇动、四肢软弱无力等现象,继之可见痉挛、竖毛、以前爪抓嘴,呼吸更加困难,四肢无力,倒下,挣扎,口唇及耳眼呈青紫色,呼吸呈明显的间断现象,角膜反射消失,心跳微弱,以后呼吸停止,心跳随之停止,全部过程约为十至数十分钟。三、动物模型制作实例(六)内分泌系统疾病动物模型糖尿病动物模型1、复制机理用适量的四氧嘧啶
39、注入动物体内,可选择性地损害胰岛的细胞,使细胞制造胰岛素的功能发生障碍而导致血糖过高和糖尿病。四氧嘧啶化学性质极不稳定,易与SH基发生反应,而胰岛的细胞中SH基含量较其他组织为多,故四氧嘧啶只选择性地损害胰岛的细胞。糖尿病动物模型2、四氧嘧啶复制糖尿病动物模型的优点实验性糖尿病近似人类糖尿病体内代谢障碍时有可能产生此种衍生物胰岛外分泌部不受损伤几乎所有常用实验动物都可用来进行实验研究胰岛的细胞不是功能消失,而是功能不同程度的降低,有利于研究胰岛组织再生和功能恢复动物不必注射胰岛素即可存活很久糖尿病动物模型3、复制方法实验前4天,给大鼠腹腔内注射新鲜配制的四氧嘧啶溶液(2.5%或5%生理盐溶液)
40、,剂量为12mg/100g体重。注射后血糖呈几个时相的变化,在注入第四、五天后即可造成持续性高血糖。实验中注意给动物充分供应饮水,以便获得较多尿量,用以测定尿中糖含量。糖尿病动物模型4、注意事项四氧嘧啶的化学性质极不稳定,实验时必须采用新鲜配制的溶液。四氧嘧啶性糖尿病模型可在很多动物(大鼠、狗、兔和猫等)复制成功,但给药途径因动物而异。狗、兔多用静脉注射。四氧嘧啶剂量和注射次数对实验结果影响很大。如大鼠,一次腹腔注射,尿糖阳性为85.5%,如采用连续两天注射,即总剂量为24mg/100g体重,则成功率达100%,且尿糖、血糖、尿量、饮水量及尿酮均为阳性。三、动物模型制作实例(七)发热动物模型1
41、、复制机理发热是人类和恒温动物受到致热原作用后,因体温调节变化而引起的体温升高。各种生物病原如细菌、病毒、立克次体、螺旋体、寄生虫都能引起发热。严重的创伤、烧伤,肿瘤组织坏死、内出血和大手术后,即使没有感染,也会引起发热。当给动物注入细菌内毒素、异体蛋白、某些化学物质(二硝基酚、盐酸可卡因、萘胺)等时,由于这些物质使体温调节过程发生障碍,产热增加,散热减少,从而引起发热。(七)发热动物模型2、复制方法一伤寒-副伤寒菌苗兔、狗、猫静脉注射1-2ml/kg体重药物浓度:含伤寒杆菌5亿/ml,副伤寒杆菌A、B各2.5亿/ml发热特点:经1-2h直肠温度上升1-1.5,可持续3-4h。(七)发热动物模
42、型2、复制方法二2,4二硝基酚兔皮下、膝关节1ml/kg体重药物浓度:2%(配时需加10%NaOH少许,使溶液完全溶解发热特点:注后15-20min直肠温度即上升,1-1.5h上升2-3,3-5h后逐渐恢复。(七)发热动物模型2、复制方法三牛奶兔静脉注射1.3ml/kg体重牛奶煮沸,脱脂牛奶较好。发热特点:体温升高显著而持久(七)发热动物模型2、复制方法四白细胞混悬液兔静脉注射10ml/只动物背卧固定,以350ml生理盐水(内加链霉素280mg,青霉素2100单位)作腹腔点滴输液,持续3-3.5h滴完。动物背卧位继续固定4h后,局麻消毒下取腹腔内的渗出液即为白细胞混悬液。发热特点:静脉注射后3
43、0min体温升高,1.5h升至最高,比原体温高2以上,2h后逐渐下降。三、动物模型制作实例(八)消化系统疾病动物模型肝硬化动物模型1、复制机理实验动物由于炎症、中毒、营养不良等不同原因,使肝脏受到长期、反复而且广泛的损害时,可引起肝细胞变性和坏死,继而由于肝细胞的再生和纤维组织增生,使肝脏组织结构破坏,质地变硬,发生肝硬变。常采用复合因素(低蛋白、高脂肪膳食;乙醇饮料;四氯化碳注射)或单用四氯化碳来复制肝硬化动物模型。肝硬化动物模型2、复制方法取体重180-220g雄性大鼠,喂养两周后开始实验,实验第一天皮下注射四氯化碳(40%棉籽油溶液)0.5ml/100g体重。每隔4天皮下注射四氯化碳0.3ml/100g体重,共10次。以单纯玉米面作为饲料(前两周为80%玉米面、20%猪油),并混以0.5%胆固醇;另以30%乙醇为饮料。在上述复合因素作用下,大鼠于实验第6周末即实验42天,全部形成肝硬化。肝硬化动物模型3、复制发展过程第一期变性坏死期:在实验第一周,肝实质细胞出现气球样变、脂肪性变、坏死和间质轻度的炎症反应;实验第二周以严重的脂肪性变为其特征。第二期纤维增生期:在实验第3-4周,以弥漫性纤维增生为其特点。第三期假小叶形成期:在实验第5-6周,特点是结节形成,肝小叶改建。三、动物模型制作实例(八)消化系统疾病动物模型急性中毒性肝炎、
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