动物模型课件

1、动物模型动物模型的分类1.自发性动物模型2.诱发性性动物模型3.抗疾病型模型4.生物医学动物模型是指实验动物未经任何有意识的人工处置，在自然情况下所发生的疾病。或由于给予突变的异常表现通过遗传育种手段保留下来的动物模型是指研究者通过使用物理的、化学的、生物的和复合的致病因素作用于动物，造成动物组织、器官或全身一定的损害，出现某些类似人类疾病时的功能、代谢或毒使动物患相应的传染病。是指特定的疾病不会在某种动物身上发生。是指利用健康动物的生物血特征来提供与人类疾病相似的表现的疾病模型。1、诱发性动物模型（experimental animal model） 又称为实验性动物模型，指通过使用物理、化

2、学、生物等致病手段，人为制造的疾病模型。 优点：制作方法简便，实验条件比较简单，其他因素容易控制，短时间内可大量复制。 缺点：诱发的疾病模型与自然产生的疾病在某些方面有所不同。而且有些人类疾病不能用人工方法诱发出来。物理因素诱发：如手术致骨折、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：如豚鼠慢支用致病菌加寒冷或加SO2生物技术制作的动物模型：如嵌合体动物、转基因动物、克隆动物等 指不加任何人工诱发，在自然条件下动物自然产生的疾病，或者由于基因突变的异常表现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：是在一

3、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。2、自发性动物模型（spontaneous animal model） 自发性动物模型应用价值很高，特别是在遗传性疾病、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。 如与人类疾病相似的心脏病的加拿大犬；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：肺癌、淋巴肉瘤、白血病等等。 是指特定的疾病不会在某种动物身

4、上发生。因此可借以探讨为何该种动物对该疾病有天然的抵抗力。 如哺乳类动物均感染血吸虫病，而洞庭湖流域的东方地鼠却不能复制血吸虫病，故可用于血吸虫感染和抗病的研究。3、抗疾病型动物模型（negative animal model）动物模型的设计原则（一）相似性（二）重复性（三）可靠性（四）适用性和可控性（五）易行性和经济性常见自发性疾病动物模型（一）遗传性疾病裸鼠、癫痫小鼠、高血压大鼠、青光眼兔（二）近交系自发性肿瘤乳腺肿瘤：C3H淋巴瘤：AKR常见诱发性疾病动物模型（一）传染病（二）药物诱发性疾病动物模型糖尿病：四氧嘧啶糖尿病 链佐霉素糖尿病（三）化学物质诱发性肿瘤模型1 发现与发展：1962

5、年英国格拉斯哥医院Grist在非近交系的小鼠中偶然发现有个别小鼠无毛。1966年证实是由于第11对染色体基因突变所致。1968年，Pantelouris解剖发现裸鼠失去了正常的胸腺。1969年Rygaard首先将人结肠腺癌移植裸小鼠获得成功。 由于裸鼠原种抵抗力差，生育力低，寿命短，不能用于实际。和纯系BALB/C，C3H，C57BL/6小鼠交配，不断选育，获得了三种近交系鼠（Inbred Nude Mice）新种。裸鼠自发现以来，广泛应用于肿瘤学、免疫学和病毒学等多个学科的研究。2 生物学特点：（1）一般特点纯合子突变裸鼠（nu/nu）主要表现为无毛以及胸腺缺陷。杂合子小鼠（nu/+）各方面

6、表现正常。体重小于同龄普通鼠，发育缓慢。必须养育在 SPF环境中 。繁殖方式：一般采用隐性纯合子雄性与杂合子雌鼠交配（nu/nunu/+）。（2）解剖生理特点胸腺残留一些上皮样细胞；淋巴组织胸腺依赖区的淋巴细胞消失；外周血淋巴细胞减少。虽然有原始的T细胞，但缺乏成熟的T细胞。T细胞的辅助，抑制及杀伤功能不全。在混合淋巴细胞反应中无有丝分裂反应，对刀豆素A或植物凝集素P亦无促分裂原应答。无接触敏感性，无移植排斥，无移植物抗宿主反应。B细胞数量正常但功能有缺陷，合成的免疫球蛋白主要是IgM，只有少量IgG。 粒细胞功能较低，NK细胞活性高。BALB/c-nu的胸腺昆明小鼠的胸腺肿瘤组织： 恶性程度

7、：恶性和转移复发瘤成功率较高 种类：细胞系成功率活检标本 来源：淋巴瘤、骨肿瘤等难获成功 部位：肿瘤块的外周部接种易成活裸鼠：遗传背景：胰腺癌接种BALB/c 成功，NIH系失败 性别：雌激素依赖性肿瘤接种雄鼠生长慢 鼠龄：4-6周 动物健康状态移植瘤模型成功制作的影响因素：接种部位：原位移植成功率高，移植肿瘤与人类原发瘤相似。有些肿瘤需要接种在特定的部位（对雌激素依赖的人乳腺癌MCF-7 细胞系，接种乳腺脂肪垫才能成活）。其他：环境：细菌病毒可以影响NK细胞活性；接种时间越早越好，注意无菌操作。（2）裸鼠在医学其他领域的应用：免疫学：研究体液免疫与细胞免疫的关系，研究免疫相关疾病寄生虫：寄生

8、虫感染的动物模型，美洲锥虫，卡氏肺囊虫皮肤：鱼鳞病免疫缺陷模型：麻风，结核 四、严重联合免疫缺陷小鼠 （Sever Combined Immunodeficient Mice, SCID mice）1983年Bosma首次报告,来源于C.B-17小鼠。由于第16对染色体隐性基因突变，纯合突变导致淋巴细胞抗原受体基因VDJ区域重排的重组酶活性异常，基因重排时断裂无法正常连接，从而影响B、T细胞的正常功能分化。1988年我国医科院动物所从美国Jackson实验室引进；1、生物学特点：外观体重与普通小鼠相同。繁殖特点：纯合子兄妹交配。对鼠肝炎，巴氏杆菌、卡氏肺囊虫极易感染，感染后易发病死亡。必须养育

9、在 SPF环境中，平均寿命1年以上。2、组织解剖学特点：脾脏、胸腺、淋巴结体积低于普通小鼠的30%。淋巴组织缺乏淋巴细胞。（胸腺残留上皮样细胞和成纤维细胞，脾脏没有脾小体，白髓缺限，红髓正常。淋巴结由网状细胞构成。）外周血白细胞总数减少，淋巴细胞占1020%,非淋巴性造血细胞如粒细胞，巨噬细胞正常。NK、LAK细胞正常。3、免疫功能特点：没有B、T 阳性标志细胞，对外来抗原无细胞和体液免疫。NK、LAK细胞功能正常或增高；肥大细胞因缺乏T细胞因子而分化受阻。约2-23%的SCID小鼠在青年期B、T细胞功能可以恢复，称为渗漏（Leaky），此时仍带有SCID基因，淋巴细胞不受影响而发育成熟，原因

10、不明。可以用血清学和组织学方法诊断。4、SCID小鼠的应用用于自然防御细胞如NK、LAK、巨噬细胞、粒细胞，及免疫辅助细胞的分化和功能研究，也可以研究这些细胞与输入的B、T细胞、淋巴因子的相互作用。能接受人类造血组织的移植，是淋巴细胞分化功能的活体测试系统，可以用于评价人各类淋巴细胞的抗肿瘤活性。肿瘤接种成活率比裸鼠高。何杰金氏淋巴瘤，白血病模型寄生虫：人血丝虫病世界首只转基因 猴转基因动物(transgenic animal)是指以实验方法导入的外源基因在其染色体基因组内稳定整合并能遗传给后代的一类动物。具备三个条件：1.外源基因必须整合到动物基因中；2.外源基因必须在特定的组织和发育阶段表

11、达；3.所有转移基因必须能遗传给后代。转基因动物的概念转基因动物的制作方法1、受精卵雄原核显微注射法2、逆转录病毒感染法3、胚胎干细胞（ES细胞）法4、体细胞核移植法5、精子载体法6、YAC（酵母人工染色体）法受精卵雄原核显微注射法以单细胞受精卵为靶细胞，利用显微注射技术将构建好的载体DNA直接注射入受精卵的原核，再将接受注射的受精卵移入假孕母体输卵管继续发育获得转基因动物个体。 步骤准备假孕母鼠（养母）受精卵的准备基因导入胚胎移植对幼鼠的鉴定(6)建立转基因品系应用最早、最经典的方法，目前应用较为广泛优点：外源分子大小基本不受限制( 50kb)方法相对简单，导入过程直观，整合率高缺点：设备昂贵、环节较多、对操作人员有较高的技术要求低效率（尤其是大家畜）不利于研究基因的结构、功能及表达调控转基因动物的应用1.是功