实验动物模型

1、动物疾病模型1动物疾病模型主要应用范围：1、实验生理学2、实验病理学3、实验治疗学（包括新药筛选）研究。2为什么要建动物疾病模型？人类疾病的发展十分复杂，以人本身作为实验对象来深入探讨疾病发生机制，推动医药学的发展来之缓慢，临床积累的经验不仅在时间和空间上都存在局限性，而且许多实验在道义上和方法上也受到限制。而借助于动物模型的间接研究，可以有意识地改变那些在自然条件下不可能或不易排除的因素，以便更准确地观察模型的实验结果并与人类疾病进行比较研究，有助于更方便、更有效地认识人类疾病的发生发展规律，研究防治措施。3人类疾病的动物模型(animal model of human disease)是指

2、各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物。 4一个好的动物疾病模型应具有以下特点：再现性好，应再现所要研究的人类疾病，动物疾病表现应与人类疾病相似。动物背景资料完整，生命周期满足实验需要。复制率高。专一性好，即一种方法只能复制出一种模型。5应该指出，任何一种动物模型都不能全部复制出人类疾病的所有表现，动物毕竟不是人体，模型实验只是一种间接性研究，只可能在一个局部或一个方面与人类疾病相似。所以，模型实验结论的正确性是相对的，最终还必须在人体上得到验证。复制过程中一旦发现与人类疾病不同的现象，必须分析差异的性质和程度，找出异同点，以正确评估。6设计原则:（1）、相似性 在动物身上复制人类

3、疾病模型。目的在于从中找出可以推广（外推）应用于病人的有关规律。外推法要冒风险，因为动物与人到底不是一种生物。例如在动物身上无效的药物不等于临床无效，反之也然。因此，设计动物疾病模型的一个重要原则是，所复制的模型应尽可能近似于人类疾病的情况。7（2）、重复性理想的动物模型应该是可重复的，甚至是可以标准化的。为了增强动物模型复制时的重复性，动物必须在：、品种、品系、年龄、性别、体重、健康情况、饲养管理；、实验及环境条件，季节、昼夜节律、应激、室温、湿度、气压、消毒灭菌；、实验方法步骤；、药品生产厂家、批号、纯度规格、给药剂型、剂量、途径、方法；、麻醉、镇静、镇痛等用药情况；、仪器型号、灵敏度、精

4、确度；、实验者操作技术熟练程度等等。以上7方面保持一致，因为一致性是重现性的可靠保证。8（3）、可靠性复制的动物模型来应该力求可靠地反映人类疾病，即可特异地、可靠地反映某种疾病或某种机能、代谢、结构变化，应具备该种疾病的主要症状和体征，经化验或X光照片、心电图、病理切片等证实。9（4）、适用性和可控性医学实验研究用的动物模型，在复制时，应尽量考虑到今后临床应用和便于控制其疾病的发展，以利于研究的开展。10（5）、易行性和经济性在复制动物模型时，所采用的方法应尽量做到容易执行和合乎经济原则。选一般饲养员较熟悉而便于饲养的动物作研究对象。11实验动物微生物等级划分:根据实验动物寄生虫等级及检测标准

5、（GB 14922.1）和实验动物微生物等级及检测标准（GB 14922.2）规定，实验动物按照微生物、寄生虫控制程度分类，分为四个等级：1、基础动物（CV）：指饲养在开放系统中，在微生物控制上要求最低，不携带人兽共患病和动物烈性传染病病原的动物。122、清洁动物（CL）:是除了不携带有基础动物应排除的病原外，还不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原。3、无特定病原体动物（SPF）：是除了基础动物、清洁动物应排除的病原外，不携带主要潜在感染或条件致病和对科学实验干扰大的病原的实验动物。134、无菌动物（GF）：指无可检出一切生命体的动物，进一步说，是指用现有的检测技术在动物体内外的任何部位

6、检不出任何获得微生物和寄生虫的动物。此微生物是指病毒、立克次氏体、细菌（包括螺旋体、支原体）、真菌、原虫。注：无菌动物是生来无菌的，通过剖腹产或者无菌卵孵化的，用抗生素的暂时无菌动物不算。14国标中由于实验动物种类不同又规定，大鼠小鼠分为：清洁级、无特定病原体级、无菌级三个级别。家兔、豚鼠、地鼠等分为：基础级、清洁级、无特定病原体级、无菌级四个级别。犬、猴等分为基础级、无特定病原体级两个级别。15用于医学研究的实验动物有哪些？小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔子、犬、猪、猴、猫、长爪沙鼠、鼠兔、东方田鼠、斑马鱼、剑尾鱼、爪蟾、果蝇、线虫、其它动物16小鼠的一些基本介绍生物学特性在生物医学研究中的应用常

7、用品种品系17概 述哺乳纲啮齿目鼠科小鼠属小家鼠种18一生物学特性习性和行为主要解剖学特点主要生理学特点191 习性和行为胆小怕惊昼伏夜动喜群居适应性差 喜欢啃咬寿命短20二 主要解剖学特点外观 小鼠面部尖突,嘴脸前部有19根触须。耳耸立呈半圆形,小白鼠眼睛大而鲜红。尾长约与体长相等,尾部覆有短毛和环状角质鳞片。体型 11.5月龄达1822g,可供实验使用。小鼠最重时可达到304Og,体长11cm左右,尾长与体长通常相等。21主要解剖学特点(骨骼牙齿）骨 其下颌骨的喙状突较小,髁状突发达,运用下颌骨形态分析技术.可进行近交系小鼠遗传质量的监测。 牙齿 小鼠齿式为 。共有牙齿16个。每侧上下颌各

8、有门齿1个和臼齿3个。22主要解剖学特点(内脏）略过23主要解剖学特点(生殖系统）雌性小鼠为双子宫型,呈“Y”形;卵巢有系膜包绕,不与腹腔相通故无宫外孕;乳腺发达,共有5对乳头:胸部3对,鼠蹊部2对;雄性睾丸大,左右各1,幼鼠的睾丸藏于腹腔内,性成熟后则下降到阴囊24主要解剖学特点(乳腺）25主要解剖学特点(子宫）26主要解剖学特点(性别鉴定）27主要生理学特点生长快生殖生理性周期45天产后发情鼠性活动保持1年,繁殖力强 28不同日龄小鼠的体重29生殖生理雌性小鼠性成熟后,卵巢排卵并分泌雌性激素,出现明显的性周期。雌雄性小鼠交配后1012h,在雌性小鼠阴道口形成白色的阴栓,有防止精液倒流、提高

9、受孕率的作用。成年雌性小鼠在动情周期的不同阶段,阴道粘膜均发生典型变化。采用阴道分泌物涂片和组织学检查,可观察阴道上皮细胞的变化,进而推测各个相应时期卵巢、子宫的状态和激素分泌的变化。30小鼠性周期组织学变化31小鼠性周期组织学变化32主要生理学数据呼吸:80-200/min心率:470-780/min收缩压:12.6-18.4kPa舒张压:9.5-138kPa体温:37-390C尾巴:散热及维持平衡33四 在生物医学研究中的应用 药物研究肿瘤学研究遗传学研究病原体所致疾病的研究免疫学研究老年病研究其他疾病研究341 药物研究 药物安全性评价试验 常用于药物的急性、亚急性、慢性毒性试验以及最大

10、耐药量的测定等。 “三致”(致畸致癌致突变)试验也常用小鼠进行。生物制品的检定 小鼠广泛地应用于血清、疫苗等生物制品的检定,各种药物的效价测定,以及放射性同位素照射剂量与生物效应等试验。352 肿瘤学研究自发肿瘤许多小鼠品系能自发产生肿瘤。据统计,近交系小鼠中大约有244个品系或亚系都有其特定的自发性肿瘤,AKR小鼠白,血病发病率为90%,C3H小鼠的乳腺癌发病,率高达90%-100%。36 诱发性肿瘤 小鼠对致癌物敏感,可诱发各种肿瘤模型,如用甲基胆蒽诱发小鼠胃癌和宫颈癌,用二乙基亚硝胺诱发小鼠肺癌等. 人癌细胞移植 胸腺严重缺陷的裸小鼠可接受人类各种肿瘤细胞的植入,成为活的癌细胞“试管”。

11、是研究人类肿瘤生长发育、转移和治疗的最佳实验动物。373 遗传学研究遗传学分析 小鼠的毛色变化多种多样,其遗传学基础已经被研究得比较清楚,因而小鼠毛色常被用作遗传学分析中的遗传标记.遗传性疾病动物模型 小鼠由于基因突变可能导致某些遗传性疾病的发生,如小鼠黑色素病、白化病、家族性肥胖、遗传性贫血等,均与人发病相似,可作为研究人类遗传性疾病的动物模型。384 病原体所致疾病的研究病毒性疾病 小鼠对淋巴细胞脉络丛脑膜炎、脊髓灰质炎、流行性感冒、狂犬病、脑炎等疾病的病原体敏感,可用作上述疾病的研究。细菌性疾病 小鼠可用于沙门菌病、钩端螺旋体病等细菌性疾病的实验研究。寄生虫疾病 小鼠宜作感染血吸虫、疟原

12、虫、马锥虫等寄生虫疾病的研究。 39免疫学研究制备单克隆抗体 使用BALB/c、AKR、C57BL等小鼠免疫后的脾细胞与骨髓细胞融合,可进行单克隆抗体的制备和研究。免疫功能 利用小鼠对病原体的敏感性进行病原体与宿主免疫系统相互作用等方面的研究。40五 常见近交系介绍BALB/c A系 C3H C57BL DBA411. BALB/c起源： H. Bagg 博士获得白化原种（1913年）Little1923年MacDowell近交育成1932（F26）Snell加上/c1947 JaxBALB/CJ遗传： AAbbccDD ，H-2d42生物学特征乳腺肿瘤发病率较低，但对致癌因子敏感。有一定数量

13、的卵巢、肾上腺和肺肿瘤发生；生育年龄较长，一般不互相侵袭，易群养；易患慢性肺炎，有自发性高血压，老龄鼠心脏有病变；对X-ray极为敏感，对鼠伤寒沙门菌，对麻疹病毒敏感；平均寿命，雄性509d，雌性561d；平均体重28-30g 43其它亚系BALB/cJ： 肾上腺中含CA合成酶较高，有一定程度侵袭习性。BALB/cAnN： Snell1935年 Andervont 1951年 NIH，1985年 IMLAS（F180），用HCG有超速排卵反应。BALB/c/Ola： Snell1947Jax1955LAC1974Ola，1985年 IMLAS。 组织相容性基因：H-2d44A系起源：1921年

14、strong用Cold Spring Harbor白化原种与Bass白化原种杂交后，通过近交培育而成（F130），有许多亚系，1988年IMLAS。 遗传：aabbccDD， H-2a45生物学特征乳腺肿瘤发病率中等，3080%；肺肿瘤发病率高；对狂犬病毒有一定的敏感性，对绿脓杆菌敏感；血压较低，收缩压为81mmHg；对X-ray敏感；SPFA平均寿命为400天；46主要亚系A/J ，928 年Clondman1948年Jax A/J，特征见上。A/He, 1938年 HestonA/He1951年NIHA/HeNA/WySn, Wolley Snell A/WySn473. C3H起源：19

15、20年Strong用BassDBA杂交获得。1930Andervont，1941Heston，1948Dickie F135代(1976)。遗传：AABBCC， H-2K48生物学特征乳腺癌发生率在78月，繁殖雌鼠中为97%，在处雌鼠中为90%，主要是通过乳汁感染，肝癌14月自发率高达85%；RBC、WBC较少；补体活性高；平均体重 34g，32g。49其它亚系C3H/He/Ola，1978年引到OLAC ； 1985年引到IMLAS。C3H/HeJ-gld ，1984从Heston Jax；gld 1号染色体上隐性基因，自身免疫病。C3H/A，C3Hf/He ，低乳腺癌株小鼠。504. C5

16、7BL来源：1921年Little从lathrop处得到动物，开始bs，育成数个近交系。57 52C57BL 1937C57BL/61947C57BL/6SC57BL/101947C57BL/10S5852C58 1985IMLAS遗传：aaBBCCDD， H-2b51其它亚系C57BL/6J/ola：血压正常，117mmHg，有眼缺陷，少量脑积水和后肢多趾症。C57BL/6J：血压低，68mmHg，一些动物可出现腿部骨软化。C57BL/6N：有眼缺陷，新生仔数中，3%，16.8%为小眼或无眼。C57BL/cdJC57BR/cdJN：aabbCCDD ,H-2k 棕色小鼠，乳腺肿瘤发病率低，2

17、5%的可患肝癌，对insnlin敏感。52生物学特征低发乳腺癌，对放射性耐受强；适于穴居，非地面生活的小鼠，对逃避侵袭反应性不敏感；血压是117mmHg；SPFA 500-700天，寿命最长达1200天。535. DBA起源：1909年Little建立1930（DBA/12）、DBA/1、DBA/2、（DBA/212）1947 Hummel1948 Jax( ?+117)1965Hoffman，1967NIH，1986IMLAS。遗传：aabbCCdd ，淡棕色，H-2q(DBA/1) ， H-2d(DBA/2)54生物学特征老年雌鼠有乳腺癌发生，61.5%，白血病 8.4%；RBC增多；SP

18、FA 400600天；几乎全部繁殖后的雌鼠可见心脏钙质沉着。55其它亚系DBA/1JN H-2qDBA/2JN H-2d 听源性癫痫发作率在 35日龄为100%。DBA/2/Ola H-2d 同上。56我国培育的近交系57六 常见的封闭群KM小鼠NIH小鼠ICR小鼠LACA小鼠581 KM来源:1926美国-培育成瑞士小鼠-1946引入昆明-1952引入北京生物制品所.易繁殖,成活率高,适应性强.广泛应用于药理病理和毒理.592 NIH小鼠特点：体型小，产仔多，生长繁殖快，饲养管理方便，对环境的适应性和对疾病的抵抗力强。广泛应用于药理毒力病理和细菌学研究，以及生物制品和、药品的鉴定。60ICR

19、小鼠来源:美国1973由日本引入我国特点:繁殖力强614 LACA 小鼠来源: 1935年英国曾为CFW-后引入英国实验动物中心1973年由英国引入我国62七 突变系裸小鼠SCID小鼠SAM小鼠631 裸小鼠和无毛小鼠64裸小鼠特征60年代发现,是8号染色体上的隐性基因突变所致。当nu基因纯合时，小鼠表皮无毛，胸腺先天性缺陷，发育不全，T 淋巴细胞缺损，缺乏免疫应答性，致使免疫机能低下，易受外界细菌和病毒的侵染而发生疾病。纯合的新生仔鼠无鼻毛或有少量卷曲鼻毛，其寿命与环境控制密切相关，普通环境下存活1430d，SPF及无菌条件下寿命达1年以上，最长2年。652 SCID小鼠SCID(sever

20、e combined immune deficiency）严重联合免疫缺陷小鼠。1983年由美国的波斯玛M.J首先从C.B-17近交系小鼠中发现，位于16号染色体，认为是SCID的单个隐性基因发生突变所致，SCID小鼠是C.B-17/IcrJ的同源近交系。1988年从美国Jax实验室引人我国。66 SCID小鼠外观与普通小鼠无异，体重发育正常。惟胸腺、脾、淋巴结的重量不足正常小鼠重量的1/3。胸腺、脾、淋巴结中的T淋巴细胞和B淋巴细胞大大减少，细胞免疫和体液免疫功能缺陷；容易死于感染性疾病，必须饲养在屏障环境中。广泛应用于免疫细胞分化和功能的研究，异种免疫功能重建，单克隆抗体制备，人类自身免疫

21、性疾病和免疫缺陷性疾病的研究、病毒学和肿瘤学研究等。673 SAM小鼠 日本京都大学胸部疾患研究所老化生物研究室，在美国引进的AKR/J小鼠(胸腺肿瘤模型小鼠)中发现突变小鼠，用20年时间精心培育成功快速老化模型小鼠(senescence accelerated mouse，SAM)。68SAM小鼠SAM系列中在4-6月龄以前与普通小鼠的生长一样，4-6月龄以后则迅速出现老化诸特征。如脑、视器、心、肺、肾、皮肤等器官老化。血液、免疫和抗氧化等系统老化，出现骨质疏松和老化淀粉样变。该小鼠是研究老年病的理想动物模型，也是研究老化肾虚的自发性动物模型。 694 dwdw小鼠dwdw小鼠, dwarf

22、 mice矮小畸形鼠或称侏儒症鼠因其缺乏脑下垂体前叶的生长素和促甲状腺素，故生长发育障碍该鼠两性均不育，所以只能用杂合子将其基因保留下来该鼠广泛用于内分泌研究705 dydy小鼠dydy小鼠, 常见品系有REJ129-dy。肌萎缩症小鼠或肌失营养症。该鼠表现型为后肢瘫痪，与人类肌萎缩症相似。 dydy小鼠出生后周可见后肢拖地。基本不育，一般保留杂合子，可人工授精或卵巢移植。716 dbdb小鼠糖尿病小鼠，有单隐性突变基因引起。表现型为年龄时血糖浓度平均31.3mmol/L，雌鼠无生殖能力。临床症状：肥胖、高血压、蛋白尿、多尿，最后可因酮尿而死亡。常见品系有:C57BL/ksJ-db。727 obob小鼠肥胖症小鼠。肥胖小鼠体重可达克，无生育能力表现为单纯肥胖而无糖尿病。与人类肥胖很相似。利用obob小鼠可以进行许多肥胖症的生理、生化、激素及药物治疗等研究。常见品系有:C57BL/6J-ob。fafa小鼠，肥胖，同时伴随有糖尿病，受孕率较低73obob小鼠748 W/Wv小鼠W/Wv贫血小鼠来自两个品系。C57BL/6J-W