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文档简介

第六章人类疾病动物模型免疫缺陷动物精选课件第一节人类疾病动物模型定义和意义精选课件一、定义

人类疾病动物模型是指在医学研究中,在动物身上建立,或形成类似人类疾病动物。通过动物模型直接,或间接反映疾病的发生和发展过程,在了解疾病的基础上开创和改进、优化疾病的治疗。

精选课件二、使用人类疾病动物模型意义

应用动物模型的意义主要表现在如下几个方面:(1)

避免人体实验造成的危害

动物可以作为人类的替难者,可在人为设计的特定实验条件下反复实验研究。使用动物模型除了能克服在人类研究中经常遇到的伦理和社会道德限制外,还能采用某些不能应用于人类研究的方法和途径,甚至为了实验目的需要还可以损伤动物组织、器官以至处死。

(2)

应用动物模型可研究平时不易见到的疾病

平时临床很难见到放射病、毒气中毒、烈性传染病、战伤等疾病,根据实验要求能复制该疾病的动物模型,供研究使用。精选课件(3)可提供发病率低,潜伏期和病程长的疾病的动物模型

有些疾病如免疫性、代谢性、内分泌和血液等疾病在临床上发病率低,人们可选用动物种群中发病率高的类似于人的疾病作为动物模型,也可通过不同方法复制这些疾病的动物模型从事研究工作。还有些疾病如肿瘤、慢性气管炎、动脉粥样硬化、遗传病、肺心病、类风湿等疾病发生发展速度缓慢,潜伏期长,病程也长,短的几年,长的十几年甚至几十年,有的疾病要隔代或者几代才能显性发病。大多动物由于生命周期比较短,在短时间内进行一代或几代的观察就显得十分容易.应用动物模型来研究就克服了以上不足。精选课件(4)克服复杂因素,增加方法学上的可比性

临床上许多疾病是十分复杂的:病人并非患有一种疾病,有的几种疾病同时并存,即使某单一疾病,由于病人的年龄、性别、体质、遗传以及社会因素对其疾病发生发展都会有影响,产生不同的效果。而用动物复制的疾病模型,就可以选择相同品种、品系、性别、年龄、体重、健康状态以及在相同的环境因素内进行观察研究,这样对该疾病及其发展过程的研究就可以排除其他影响因素,使得到的结果更加准确,也可单一变换某一因素,使实验研究的结果更加深入,增加了因素的可比性。精选课件(5)样品收集方便,实验结果易分析

动物模型作为研究人类疾病的“代替品”,便于实验操作人员按时采集所需各种样品,及时或分批处死动物收集样本,以便更好地了解疾病过程,完成实验目的,这点在临床是不易办到的。(6)有利于更全面地认识疾病的本质

有些病原体不仅引起人类发生疾病,也可引起动物感染,其临床表现各有特点,通过对人畜共患病的比较,可观察到同一病原体在不同的机体引起的损害,更有利于全面地认识疾病的本质。综上所述,动物模型在医学科学研究中做出了巨大的贡献。精选课件三、动物疾病模型具有的特点①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类似;②动物能重复产生该疾病,最好能在2种动物体复制该病;③实验动物合格,动物背景资料完整,生命周期要满足实验需要;④动物要价廉、来源充足、便于运送;⑤尽可能选用体型小的动物。

精选课件四、影响动物模型质量的因素1.致模因素对动物模型复制的影响选择好致模因素是复制动物模型的第一步。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。

精选课件

2.动物因素对动物模型复制的影响

复制动物模型的动物种类繁多,如实验动物、家养动物和野生动物。野生动物属自然生态类型,其微生物感染复杂,遗传背景不清楚,来源困难,很难饲养,因此不便使用;家养动物饲养方便,来源容易,但微生物控制不严,遗传背景不清楚也不提倡使用;应尽可能使用标准化实验动物。此外,动物种类、品系、年龄和体重、性别、生理状态和健康因素等均对动物模型质量有不同程度的影响。精选课件3.实验技术因素对动物模型复制的影响(1)实验季节动物体对外界的反应情况,同样受春、夏、秋、冬不同季节的影响,不同实验季节,动物的机体反应性在某些方面有一定的改变,这种影响在进行跨季节的动物模型实验时应引起重视。(2)昼夜不同时间的影响实验动物的体温、血糖、基础代谢率、内分泌激素的分泌等随着昼夜的不同发生节律性的变化。在复制动物模型进行实验研究时,应注意实验中某种处理的时间顺序对结果的影响。精选课件

(3)麻醉深度的影响在复制动物模型时往往需要将动物麻醉后才能进行各种手术,实施某些致模因素。不同麻醉药物和不同麻醉剂量有不同的药理作用和不良反应,如麻醉过深动物处于深度抑制状态,甚至濒死状态,动物各种反应受到抑制,结果的可靠性受影响;麻醉过浅,在动物身上进行手术或实施某些致模因素,将造成动物强烈的疼痛刺激,引起动物全身特别是呼吸、循环、消化等功能发生改变,同样会影响造模的准确性。精选课件

(4)手术技巧的影响在实验手术造模时,首先要选择好最佳的手术路线,以免过大、过繁的手术给机体带来影响。手术技术熟练与否也是影响因素,技术熟练可以减少对动物的刺激、创伤和出血,将提高造模的成功率。(5)实验给药的影响在造模过程中给药是常规工作,但对造模也是影响因素,如给药的途径、剂量、熟练程度等影响。(6)对照组对造模的影响在复制动物模型时常常因忽视或错误应用对照的问题,而造成动物模型的失败或误导错误结论,应根据不同要求设置好对照组。精选课件4.环境因素和营养因素对复制动物模型的影响营养因素对复制动物模型,特别是长期实验,影响显著,应予以重视。如采用国家标准饲料则问题就会解决。造模过程中应注意给水量充分和给予符合卫生标准的饮水。环境因素是影响造模及其实验结果的重要因素,居住条件、饲料、营养、光照、噪声、氨浓度、温度、湿度、气流速度等任何一项都不容忽视。精选课件第二节人类疾病动物模型的分类精选课件一.医学动物模型基本分类

1.诱发性动物疾病模型

是指以物理学、化学、生物学等致病手段,人为导致动物组织、器官或整体成为人类疾病动物模型;使其在功能、代谢、形态结构等方面发生改变,即人为地诱发动物产生类似人类疾病模型。

精选课件2.自发性动物模型

是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。其中包括近交系的肿瘤疾病模型和突变系的遗传性疾病模型。

精选课件3.抗疾病型动物模型

是指特定的疾病不会在某种动物身上发生。因此,可借以探讨何种动物对该疾病有天然的抵抗力。如哺乳动物均易感染血吸虫病,而居于洞庭湖流域的东方田鼠却不能复制血吸虫病,因此将之用于血吸虫病的发病机制和抗病机制的研究。

精选课件4.生物医学动物模型

是指以动物生物学特征来提供人类疾病相似表现的疾病模型。如沙鼠缺乏完整的基底动脉环,左右大脑供血相对独立,是研究中风的理想动物模型;鹿的正常红细胞是镰刀形的,多年来被供作镰刀形红细胞贫血研究;兔胸腔的特殊结构用于胸外手术研究比较方便;但这类动物模型与人类疾病存在着一定的差异,研究人员应加以分析比较。精选课件二、按系统范围分类1.疾病基本病理过程动物模型

是指致病因素在一定条件下作用于动物后,所出现的共同性的功能、代谢和形态结构某些改变的动物模型。

精选课件2.各系统疾病动物模型

是指与人类各系统疾病相应的动物模型,如神经、心血管、呼吸、消化、泌尿等系统疾病相应的动物模型。精选课件

[A.神经系统]1.大鼠囊状脑动脉瘤结扎大鼠颈总动脉,同时佐以脱氧皮质酮和高渗盐水处理,饲喂含有β氨基丙睛的饲料,复制囊状动脉瘤模型,为研究人类脑动脉瘤与血液动力学的关系、病变的发展及发病机理提供有益的帮助。

精选课件2.结扎大鼠中动脉的大鼠卒中模型结扎大鼠大脑中动脉,复制中风模型其优点是能产生非致命性的孤立性病灶损害,可提供长期的行为学和生物化学的研究。精选课件3.维生素A缺乏引起的兔脑积水模型选用雌性幼兔,饲以限制维生素A饲料,诱发兔脑积水。该模型优点是易复制,易收集胎兔和新生兔的标本样品,通过血清维生素A的监测,可控制血清中维生素A的浓度,有利进行生化和形态学的研究。精选课件[B.心血管系统]

1.动脉粥样硬化长期以来用兔饲以高脂肪、高胆固醇饲料诱发动脉粥样硬化的动物模型。给小型猪饲喂高脂肪、胆固醇饲料诱发动脉粥样硬化病变,其解剖部位,病理特点均与人类相似,有时还伴有心肌梗塞,较易饲养管理,小型猪是一种很好的模型动物。

精选课件2.心肌缺血和心肌梗塞①电刺激法:雄性成年免麻醉后,用弱、强刺激(弱为0.8~1.6毫安,强为4~6毫安)交替刺激右侧下丘脑背侧核,复制心肌缺血动物模型;②药物法;给大鼠、兔注射异丙肾上腺素,犬静脉给予麦角新硷制备冠状动脉痉挛模型;③冠状动脉阻断法:应用大鼠、犬麻醉后,分离冠状动脉套上自制的冠状动脉压迫环,制备心肌缺血和心肌梗死模型。

精选课件3.高血压目前,应用最广泛的是日本学者培育的突变系SHR大鼠。该鼠自发性高血压的变化与人类相似,并且可产生脑血栓、梗塞、出血、肾硬化、心肌梗死和纤维化等变化。在SHR的基础上,又培育了两个亚系SHRSP和SHRSR,前者出生后,除出现严重高血压外,90%以上患脑卒中(脑出血和脑栓塞);SHRSR则是抗脑卒个的自发性高血压大鼠。

精选课件

[C.呼吸系统]

1.用异性蛋白注射致豚鼠过敏症动物模型,包括支气管痉挛、哮喘和过敏性休克。1974年Petterson和Kelly发现狗可以对空气中过敏原(草、树、灰尘和猫抗原)引起过敏症的模型。主要表现为豚草花粉病、患犬出现眼结膜炎、鼻炎、重度搔痒性皮炎,血液内有抗豚草抗原的循环抗体,相当于人体免疫球蛋白IgE。这些是临床研究和生产检定过敏症的动物模型。

精选课件2.慢性支气管炎和肺炎

70年代初学者应用SO2、烟雾、甲醛蒸气、辣性气体等制备诱发性猴、免、大鼠、小鼠的慢性支气管炎动物模型。

精选课件3.肺气肿:

1978年Kartinsky和Snider曾总结自发的和诱发的肺气肿动物模型,在马、兔、大鼠、小鼠中发现肺气肿。其中特别是花斑小鼠,自发性进行性全小叶肺气肿的模型,检到有遗传性弹力纤维合成障碍,把肺气肿的发生机制与弹力组织网遗传性结合成缺陷联系起来,为研究人类肺气肿的病因开拓了思路。

精选课件[D.消化系统]1.先天性高胆红素血症模型:已发现非洲啮齿类胃溃疡、地鼠的肝淀粉样变、羊和大鼠的先天性高胆红素血症动物模型。尤其是South-downe变种羊,因其先天性肝脏摄取有机阴离子缺陷(胆红素),造成血中未结合的胆红素增高。精选课件2.小牛轮状病毒性肠炎模型:

轮状病毒性肠炎对人类及许多动物都能引起感染,如小鼠、兔、羊、猪等。在实验中发现人类与动物可交叉感染,小牛轮状病毒性模型有利于生产大量血清与抗原,便于手术、粪便特征容易监测,是传染病学、生理学研究较好模型。精选课件3.豚鼠溃疡性结肠炎模型:

豚鼠口服变质角叉菜(从红海藻中提取)溶液,产生溃疡性结肠炎、临床表现与人类溃疡性结肠炎相似,是研究溃疡性的发病机理、综合症对全身影响,和治疗方法的模型。精选课件

[E.泌尿系统]1.诱发性肾小球肾炎模型:给兔、猫、狗注射异种抗肾血清、细菌抗原与肾组织复合抗原,以及抗原抗体诱发动物肾小球肾炎模型。

精选课件2.自发性肾脏疾患模型:如芬兰的Landrace羊羔中有一种发展迅速致死的肾小球肾炎,伴有肾小球免疫荧光复合物的沉积。狗、猫自发的免疫介导肾小球肾炎动物模型。精选课件3.继发性肾炎模型:小鼠淋巴脉络膜炎、乳酸脱氢酶、鼠类的白血病病毒感染等均能复制继发性肾炎。

精选课件[F.内分泌与代谢](1)手术糖尿病模型:

自从德国的WonMening将犬作胰腺全切除术,造成糖尿病后,陆续报道猫、大鼠、兔、猪、猴等切除80%一90%胰腺,并受到高糖饮食刺激后,引起永久性糖尿病。精选课件(2)化学物质损伤胰岛细胞:①链脲佐菌素(STZ)一次腹腔或静脉注射30一100mg/kg几天后可使狗、大鼠等动物产生永久性高血糖。②四氧嘧啶(A11oxan)一次静脉或腹腔注射30—150mg/kg,可复制糖尿病模型,但可造成肝、肾组织的损害,而且较多的资料证明,它在生理上不同于人类所患的糖尿病。

精选课件③环丙庚哌,给大鼠连续给药4周后,可见高血糖症状。④鼠脑炎、心肌炎(EMC)病毒M型变异可诱发若干品系的成年小鼠糖尿病,如DBA/2、CD-l、C3H、C57BL、BALB/cj。

精选课件(3)遗传性及自发性糖尿病:①kk小鼠由日本杂种小鼠交配得来的遗传性糖尿病小鼠,其生物特性类似ob小鼠,属先天遗传缺陷性小鼠。②C57BL/ks小鼠是一种具有db基因的近交小鼠,其表现多食肥胖及血糖升高,类似人类中年肥胖合并糖尿病。精选课件③中国地鼠(黑线仓鼠)有50%自发产生糖尿病,属多基因遗传,病鼠耐糖曲线类似人类Ⅱ型非胰岛素依赖性)糖尿病。④BBWistar系大鼠:是一种典型自发遗传I型(胰岛素依赖性)糖尿病的动物模型。其临床表现为多饮、多食、体重下降、高血糖及酮尿。精选课件三、中医证候动物模型中医动物模型经30余年的研究,已形成独特的体系。为中医基础病理学、基础药理学研究提供了重要依据。精选课件1960年发现,过量使用肾上腺皮质激素的小鼠表现为阳虚征象:体重下降、萎靡、耐寒力低。1963年又发现用助阳药(附子、肉桂、淡众蓉、仙灵脾)能治疗这种状态。1964年,易宁育用六昧地黄汤治疗类似阴虚的肾性高血压大鼠。1977年,上海中医学院用肾上腺皮质激素和甲状腺,加利血平复制小鼠阳虚、阴虚模型并用助阳药、滋阴药治疗。精选课件1979年,张启元尝试用灌喂大黄煎剂“泻下伤脾”,建立小鼠脾虚证模型。1988年,由杨云主持研究的“劳倦和饥饱所致大鼠脾虚证模型”获得国家中医药管理局科技进步二等奖。精选课件四、设计动物模型的注意事项1.尽可能重视所要的人类疾病的模型。2.注意选用标准化和实用价值高的动物。①生活在标准化的环境内,有清楚的遗传背景和微生物学质量控制标准,具有较强的敏感性、较好的重复性和反应均一性的特点。②有严格的饲养规程。

③易获取大样本实验和观察。精选课件3.慎重选用近交系。4.注意环境因素对模型动物的影响。精选课件第三节免疫缺陷动物模型精选课件一、免疫缺陷动物的定义

免疫缺陷动物是指由于先天性遗传突变,或用人工方法,培育一种或多种免疫功能缺陷的动物。免疫缺陷动物开创了肿瘤学、免疫学、细胞生物学的新的里程碑。精选课件二、免疫功能缺陷动物的分类按免疫功能缺陷的种类常分为:1.T-淋巴细胞功能缺陷动物:裸小鼠、裸大鼠、裸牛、裸豚鼠等。2.B-淋巴细胞功能缺陷动物:CBA/N小鼠、Arabin马和Quarter马等马属动物。3.NK细胞功能缺陷动物:Beige小鼠。4.联合免疫缺陷动物:Scid小鼠等其他人工定向培育的多种免疫功能缺陷动物。

精选课件三、免疫缺陷动物历史裸小鼠:19世纪50年代先后发现无毛小鼠,并知其后代也属无毛遗传;1907年Campbell证实无毛性状为隐性突变;1962年Flanagan用全同胞B×S近交(Nu/+♂×Nu/+♀)繁殖后代,形成了最早的裸鼠群体;精选课件1968年Pantelouris首次报告无胸腺,即先天缺陷T淋巴细胞。至此受到广泛重视;1975年首台无菌隔离器问世,裸小鼠能够正常生长和繁殖;同年,丹麦人Rygaard首次将人结肠癌移植到裸鼠获得成功;1973年起,每隔三年举行一次裸鼠国际会议。后改名为“免疫缺陷动物实验国际会议”。 精选课件四、常见的免疫缺陷动物1.裸小鼠是指先天性无胸腺,且无被毛的小鼠,简称为裸小鼠。其突变基因为裸基因,符号为:nu,是一个隐性突变基因,位于小鼠的第11号染色体上。目前,此基因已导入到不同品系的小鼠中,常见的有BALB/c-nu、C3H-nu、C57BL/6-nu等。精选课件裸鼠的解剖生理特点:

①毛囊发育不良,外观上看几乎没有被毛,故称“裸鼠”;②无胸腺,仅有胸像残迹或异常的胸腺上皮。故不能分泌胸腺素,不能使T细胞正常分化,而T细胞是移植排异的主要细胞。有较高的NK细胞数量和活性。③因为IgG的产生需要T细胞和巨噬细胞的参与,其免疫球蛋白主要是IgM,只有极少量的IgG。精选课件④自发肿瘤现象罕见,可能与NK细胞的活性高有关。⑤裸鼠易患鼠肝炎和病毒性肺炎。⑥纯合裸鼠母性极差,且受孕率低,乳房发育不良。通常以纯合雄鼠与带有nu基因的杂合雌鼠(♀nu/+♂nu/nu)可获1/2裸鼠。⑦裸鼠需饲养在屏障环境中。精选课件

裸鼠的应用

(1)肿瘤学。(2)微生物学。(3)免疫学。(4)寄生虫学。(5)遗传学。(6)临床医学。

精选课件

裸鼠的繁育(1)Nu/Nu♂×Nu/Nu♀?(2)Nu/+♂Nu/+♀?(3)Nu/+♂×Nu/Nu♀?(4)Nu/Nu♂Nu/+!精选课件精选课件

2.裸大鼠

1953年,英国科学家首次在大鼠中发现一种外观与裸小鼠相似,只是被毛不像裸小鼠那样全无,通过解剖和免疫学检查发现其也是无胸腺、缺乏T细胞功能,T细胞功能正常,细胞活力增强,繁殖方式与裸小鼠相同,且能接受异种组织和细胞移植。精选课件3.Beige(bg)小鼠

为NK细胞活性缺陷的突变系小鼠,bg是隐性突变基因,位于第13号染色体上。纯合的小鼠(bg/bg)被毛完整,但毛色变浅,耳廓和尾尖色素很淡。这种小鼠其内源性NK细胞功能缺陷。纯合bg基因降低杀菌活性。bg对化脓性细菌感染非常敏感,对各种病原因子也都较敏感,bg小鼠必须在屏障环境中才能较好的生存。繁殖时可采用纯合子的亲本。

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4.SCID小鼠

SCID小鼠的全称为“重症联合免疫缺陷”小鼠。其突变点在16号染色体上,为单基因突变,突变符号为scid,当其纯合时,性状表现为淋巴细胞抗原受体基因编码顺序异常,造成T、B淋巴细胞不能分化为特异性的淋巴细胞,目前已有多种不同品系的SCID小鼠。

精选课件

SCID小鼠的生物学特征:

外观与普通小鼠无异样,但其胸腺、脾、淋巴结等免役器官的重量不到正常小鼠的30%。其胸腺多为脂肪组织包围,没有皮质结构,仅残存的髓质。外周白细胞较少,淋巴细胞仅占总数的10-20%(正常小鼠为70%)。精选课件

SCID小鼠需在屏障环境(空气洁净度万级以下)中,方能存活一年以上。其繁殖生产,以近交系繁殖方式进行,产子率和离乳率均低于正常小鼠。精选课件

5.Motheaten小鼠

突变基因(me)位于第6号染色体上,出生后两天内即可有病变现象,表现为皮肤脓肿,有严重的联合免疫缺陷现象。对胸腺依赖和不依赖抗原均无反应,细胞毒和自然杀伤细胞活性低下。此小鼠对于先天性早期免疫缺陷和某些自身免疫疾病的研究有着重要的价值。精选课件

6.人工定向培育的多联免疫缺陷型小鼠

目前,常见的三种小鼠的三个隐性免疫基因,即NK细胞缺陷的Beige基因、T细胞缺陷的nu基因和B细胞缺陷的Xid基因。可将它们杂交-回交,筛选出T、B、NK细胞三联免疫缺陷小鼠。这种小鼠对于实验性的肿瘤移植和免疫功能的研究有着极其重要的作用。

精选课件⑤NIH肥胖大鼠品系(SHR/N-cp)是新培育的一种用于肥胖症和糖尿病研究的遗传动物模型,其特征主要是脂肪聚积层,脂肪细胞的体积和数量增加,并有损伤发热作用。雄性肥胖大鼠有轻度高血压,当饲喂高糖类饮食时.表现出与人非胰岛素依赖性糖尿病相似的代谢改变,包括胰岛素分泌过多、高血脂不耐葡萄糖和糖尿病。精选课件精选课件第三节肿瘤动物模型肿瘤动物模型(animalmodelsoftumor)在肿瘤病因学、发病机制及防治等方面的研究上具有重要意义。本节介绍诱发性动物肿瘤模型和动物自发性肿瘤及可移植瘤株。精选课件一、诱发性肿瘤动物模型(animalmodelofinducedtumor)指使用致癌因素(carcinogens)在实验条件下诱发动物发生肿瘤的动物模型,它是进行实验肿瘤学研究的常用方法。常用于验证可疑致癌因素的作用,也越来越多地应用于肿瘤发生机理的研究及防治效果的观察上,在肿瘤病因学、遗传学、生物学等方面的研究中有重要地位。由于诱发因素和条件可人为控制,诱发率远高于自然发病率,故在肿瘤实验研究中优于自发瘤。用于诱发实验性肿瘤的动物种类很多,它们因种族不同而对相同致癌因素有不同的反应性。常用的动物以哺乳动物为主,其中啮齿类动物的使用最多,应用最广,包括各种大鼠、小鼠、豚鼠等。精选课件

诱发性肿瘤模型的原理是利用外源性致癌因素引起细胞遗传特性异常而呈现出异常生长和高增殖活性,形成肿瘤。致癌因素主要有化学性、物理性及生物性致癌物,而化学性致癌物(chemicalcarcinogens)最常见,已确知的多达一千余种,用于诱发实验性肿瘤的种类亦很多,如苯并芘、甲基胆蒽、联苯胺、亚硝胺类、黄曲霉毒素类。各种致癌物的致癌强度、致癌谱等特性相差较大,同一种致癌物经不同途径给药所致肿瘤部位或类型可有很大差异。有些化学性致癌物具有明显的亲器官或组织特性。因此,实验工作中应根据需要选用适当致癌物和致癌途径,并确定其他影响因素或实验条件。精选课件(一)诱发方法诱发性动物肿瘤的诱发方式包括原位诱发和异位诱发。原位诱发是指将致癌物直接与动物靶组织或靶器官接触而诱发该组织或器官发生肿瘤,接触方法可通过涂抹、灌注、喂养或埋置等;异位诱发是将与致癌物接触后的动物组织或器官埋置于该动物或另一正常动物皮下而产生的该组织或器官的肿瘤。异位诱发肿瘤具有易于观察和取材的优点。精选课件放射性物质致瘤方法主要是用放射线照射或局部注射同位素。能诱发动物肿瘤的病毒亦很多,例如用小鼠白血病病毒(murineleukovirus,MLV)、鸡白血病病毒(fowlleukosisvirus,FLV)和猫白血病病毒(felineleukosisvirus,FeLV)分别诱发小鼠、鸡和猫白血病;Rous鸡肉瘤病毒可诱发田鼠、鸡、鸭、鹌鹑、猴和蛇等动物发生肉瘤;猫肉瘤病毒(felinesarcomavirus,FSV)可使大鼠、猫、犬和猴发生肉瘤;人腺病毒能诱发小鼠、田鼠发生肉瘤和淋巴瘤。精选课件在进行诱发动物肿瘤的实验中,应尽量简便可行,有较好的重复性,并利于与人肿瘤比较研究;选择对所用致癌物敏感的方法和种系动物。致癌物的剂量应能保证动物存活率较高、诱发期较短而又可诱发较高频率的肿瘤。常用的给药基本方法和途径有口服、注入、埋藏和涂抹等方式。1.涂抹法将致癌物涂抹于动物背侧及耳部皮肤,主要用于诱发皮肤肿瘤(如乳头状瘤、鳞癌等)。常用的致癌物有煤焦油、3,4-苯并芘及20-甲基胆蒽等。精选课件

2.经口给药法本法是将化学致癌物溶于饮水或以某种方式混合于动物食物中自然喂养或灌喂动物而使之发生肿瘤。食管癌、胃癌、大肠癌等肿瘤常用此方法。3.注射法注射法是将化学致癌物制成溶液或悬浮物,经皮下、肌肉、静脉或体腔等途径注入体内而诱发肿瘤。本法亦常用,其中皮下和静脉注射又最常用。

4.气管灌注法常用于诱发肺癌。将颗粒性致癌物制成悬浮液直接注入或用导液管注入动物气管内。多使用金仓鼠和大鼠为实验动物。精选课件

5.穿线法适用于将多环芳烃类致癌物直接置于某特定部位或器官,如宫颈、食管和腺胃等。方法是将一定量的致癌物放置于无菌试管内,加热使致癌物升华,吸附于预制的线结上;将含有致癌物的线结穿人靶器官或靶组织而诱发肿瘤。6.埋藏法将致癌物包埋于皮下或其他组织内,或将经致癌物作用过的器官、组织移植于同种或同种系动物皮下进行肿瘤的诱发实验。精选课件(二)常见肿瘤的动物模型1.肺癌(carcinomaofthelung)诱发模型较多,方法也很成熟。常用方法有:(1)二乙基亚硝胺(DEN)诱发小鼠肺癌模型:采用小白鼠每周皮下注射l%DEN水溶液一次(剂量为56mg/kg体重,总剂量为868mg)。观察时间100天左右。此模型诱发率约40%。若将DEN总剂量增到1176mg时,半年诱发率可达90%以上。精选课件(2)乌拉坦诱发肺多发性肿瘤模型采用A系小鼠(1~1.5月龄),每次每只腹腔注射10%乌拉坦生理盐水液0.1~0.3ml,间隔3~5天,共注射2~3个月,每只动物用量共约100mg。观察3个月,诱发率可达100%。(3)气管内灌注致癌物诱发肺癌模型向气管内注入苯并芘、硫酸铵气溶胶或甲基胆蒽等物质。常用的有:①猴气管内灌注3,4-苯并芘与氧化铁的混合液,每周1次,共10次,可诱发肺鳞状细胞癌。②大鼠吸入硫酸铵气溶剂可诱发肺腺癌。精选课件2.鼻咽癌(nasopharyngealcarcinoma)(1)二甲基胆蒽(DMC)诱发大鼠鼻咽癌模型将结晶DMC置于锥形塑料管中(可用直径2~3mm硬质塑料管在酒精灯上拉制),使塑料管尖端进入并长期留置鼻咽腔。MC循小孔缓慢溢出,至半年以上,取材。诱发率可达60%以上。(2)二乙基亚硝胺(DEN)滴鼻法诱发大鼠鼻咽癌用磨平针尖的8号针头从前鼻插入大白鼠(体重120g左右)鼻咽腔,经注射器灌注1%吐温80新配的33.3%DEN混悬液0.02m1,每周1次,共15~20次。精选课件3.食管癌(carcinomaoftheesophagus)(1)甲基苄基亚硝胺(MBNA)诱发大鼠食管癌模型将MBNA溶于饮水中,并掺人饲料,喂养Wistar大鼠(体重100g以上),使之每日摄入量达0.75~1.5mg/kg体重,经3个月左右可诱发食管癌。亦可用0.2%或0.005%MBNA水溶液给大鼠经口灌喂,每天1次(1mg/kg体重),经11个月可使诱发率达53%。(2)二烃黄樟素(Dihydrosaforle)诱发大鼠食管癌模型将二烃黄樟素加入大鼠饲料(浓度2500~10000mg/kg)喂养大鼠,诱发率达20%~75%。精选课件4.胃癌(carcinomaofthestomach)(1)甲基胆蒽(MC)诱发小鼠胃癌模型用细线打结后,使MC加温液化并渗人线结中;小鼠(体重20g左右)腺胃粘膜面穿挂含MC的线结。埋线后4~8个周可成功地诱发胃癌。MC的浓度为0.5~0.1g20-甲基胆蒽浸入10~20根线。(2)不对称亚硝胺诱发小鼠胃癌模型用0.25mg/kg体重的不对称亚硝胺,经7~8个月可诱发昆明种小鼠前胃癌。精选课件(3)甲基亚硝基醋酸尿素诱发大鼠胃癌模型在SD大鼠饮水中按2mg/kg体重加入甲基亚硝基醋酸尿素,每周5次饮用,经520天可使100%大鼠发生腺胃癌。(4)金黄仓鼠胃癌模型雄性金黄仓鼠口服甲基硝基亚硝基胍(MNNG)(83ug/m1)4个月,约1年后30%~40%的仓鼠发生胃腺癌并出现局部转移。亦可用浓度为91ug/ml的乙基硝基亚硝基胍(ENNG)口服喂养雄性金黄仓鼠12个月,可诱发胃腺癌和十二指肠腺癌。此外,用MNNG(125ug/ml水溶液)经口给药,亦可使A/Jms、RP/Jms等系小鼠诱发胃癌。精选课件(5)甲基苄基亚硝胺(MBNA)诱发小鼠前胃癌模型选用A系、昆明种或615系小鼠,以每天0.25或1mg/kg体重的剂量用40.07%MBNA水溶液灌胃,每天1次。第7~8个月可诱发出85%~100%的前胃鳞状细胞癌。(6)肌氨酸乙酯和亚硝酸钠诱发鸡胃癌模型采用6月龄林县家鸡,喂以肌氨酸乙酯及亚硝酸钠,诱发家鸡腺胃腺癌。精选课件5.大肠癌(carcinomaofthelargeintestine)(1)二甲基苄肼(DMH)诱发大肠癌模型将DMH先配成浓度为100ml中含400mg的溶液,加入EDTA27mg,用0.1mol/LNaOH将pH值调整至6.5。用上述DMH经皮下注射给4周龄雄性Wistar大鼠,每次剂量21mg/kg体重,每周1次,连续21周。(2)甲基硝基亚硝基胍(MNNG)诱发大鼠大肠癌模型用MNNG在Wistar大鼠采用直肠灌人法诱发大肠癌。精选课件6.肝癌(carcinomaoftheliver)(1)二乙基亚硝胺(DEN)诱发大白鼠肝癌模型0.25%DEN水溶液灌胃(按10mg/kg体重),每周剩余6d用0.025%DEN水溶液让其自由饮用。共约4个月即可诱发出肝癌,5~6个月诱癌率达80%以上。亦可用0.005%DEN的饮水喂养8个月诱发。(2)4-二甲基氨基偶氮苯(DAB)诱发大鼠肝癌模型使用含有0.06%DAB的饲料喂养大鼠,同时控制饲料中维生素B2含量(不超过1.5~2mg/kg体重)。经4~6个月可诱发成功。精选课件(3)2-乙酰氨基芴(2AAF)诱发动物肝癌给成年大鼠含0.03%2AAF标准饲料,每日每只2~3mg2AAF,经3~4个月即可诱发成功。此方法也可用于诱发小鼠、狗、猫、鸡、兔等动物肝癌。(4)亚胺基偶氮甲苯(OAAT)诱发小鼠肝癌用1%OAAT苯溶液涂于动物两肩胛间皮肤上,隔日1次,每次2~3滴,一般涂100次。7个月以上诱发肝肿瘤率55%。亦可用2.5mgOAAT溶于葵花籽油中,皮下注射C3H小鼠,每10天一次。(5)黄曲霉素诱发大鼠肝癌在大鼠饲料中加入黄曲霉素,含0.011~0.015mg/kg,喂养6个月,诱发率达80%。精选课件(6)二甲氨诱发肝癌模型将二甲氨用食用菜油配制成3%的溶液,按98g精白碎米加2ml3%二甲氨溶液的比例配制饲料(相当于每克碎米含0.06mg二甲氨),喂养雄性大白鼠(体重150~200g)4~6周,停药1周(以精白碎米代替),后改用基础饲料加0.12%二甲氨继续喂养12~13周,即可诱发出肝癌。(7)黄曲霉素B2诱发麻鸭肝癌模型采用半月龄雏鸭,自由食取肝癌高发区启东霉玉米配合饲料(内含黄曲霉素B1),同时饮高发区浅井水,直至动物自然死亡,可见麻鸭发生肝细胞癌。精选课件7.脑肿瘤(braintumor)(1)乙基亚硝基脲(ENU)诱发大鼠胶质瘤

用0.5%~1%ENU按60mg/kg体重给药于Wistar大鼠。给药途径有两种,即经孕鼠胎盘给药致其子代鼠成瘤和经新生幼鼠皮下给药致瘤。前者是选用正常妊娠的健康Wistar大鼠(体重340g左右),在妊娠晚期(距预产期前7天)经尾静脉一次性缓慢注射1%ENU溶液;后者是选用3日龄健康Wistar大鼠(体重约4g),于肩胛部或腰骶部一次性皮下注射0.5%ENU溶液。观察12个月,诱发出脑、脊髓胶质瘤。用此方法诱发的胶质瘤在组织学上以混合性少突星形细胞瘤为主,偶伴发肾纤维肉瘤和肺癌。精选课件

(2)甲基胆蒽(MC)诱发脑肿瘤藏旭等用20%MC的胆固醇小块埋入A系、C3HA系或昆明种小鼠大脑顶部皮层内,诱发出大脑胶质瘤和纤维肉瘤。8.宫颈癌(cervicalcarcinoma)

用穿线法将附有0.1mgMC的棉纱线结穿入雌性小白鼠的宫颈部,并固定缝线。观察半年左右处死动物,取宫颈组织。精选课件二、动物自发性肿瘤及移植瘤株人类肿瘤在实验动物中几乎都能找到相似的肿瘤性疾病。利用高发病率品系动物研究自发性肿瘤性疾病,更能接近人群发病情况,对研究人体肿瘤的防治有重要意义。精选课件动物自发性肿瘤(spontaneoustumorsinanimals)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肿瘤。

动物自发瘤发生于近交系动物,随实验动物种属、品系的不同,肿瘤发生类型和发病率有很大差异。其中,小鼠的各种自发性肿瘤在肿瘤发生、发展的研究中具有重要意义。自发性肿瘤模型与诱发性肿瘤模型具有一定差异(如对药物的敏感性是不同的),但大部分自发性肿瘤动物模型是通过人为定向培养而成的,毕竟不同于人类自然发病情况,因此自发瘤模型和诱发瘤模型之间优缺点是相对的。目前研究自发瘤的动物主要为哺乳类和鸟类。精选课件(一)动物移植瘤瘤株肿瘤移植实验在肿瘤研究中具有重要作用。动物自发瘤可移植性肿瘤就是将动物自发性肿瘤移植到同系、同种或异种动物体内生长并经传代后组织学类型稳定,生长特性(包括接种成活率、生长速度、自动消退率、宿主寿命与宿主反应等)已趋稳定;其侵袭和转移的生物学特性,以及对化疗药物的敏感程度均已确定;能在同种或异种动物体内继续传代,形成可移植性肿瘤即瘤株。精选课件

移植瘤株的稳定性至关重要。为了达到可靠的稳定性,通常需连续传代15~20代。但即使已建立的瘤株再传代后,其生物学特性亦可发生一定程度的改变,如形态学上的改变、恶性程度以及转移特性的变化等。移植瘤的建立方法一般是选择自发瘤或诱发瘤组织块,无菌条件下放人组织培养皿内,按1︰(3~5)的比例加入灭菌生理盐水,制成瘤细胞悬液。取浓度约为106~107/ml的细胞悬液0.2ml接种于同系雌性小鼠皮下。如此传代,使其移植成功率、生物学特性等趋于稳定。亦可采用组织块接种法。

腹水瘤的移植方法为直接将抽取的含瘤细胞的腹水(0.1~0.2ml)接种于动物腹腔。精选课件(二)常用动物自发瘤移植瘤株1.小鼠可移植性乳腺癌黄华漳等于1973年采用TA2系小鼠自发乳腺癌,接种同系雌性小鼠皮下,建立移植瘤成功。孙文义等亦建立了TA2系小鼠自发B型乳腺癌瘤株MA-737,该移植瘤具有肺转移和侵袭腹腔特性。此后又相继在615系小鼠自发B型乳腺癌建立瘤株(如郑升等建立的Ca615,张鸿翔等建立的MC-615,刘金友等建立的Ca759和Ca763,刘世叶等建立的Ma782/5S,张众等建立的B0和B9。中国医学科学院建立的MAC887和MAC-891,还建立了为数不多的小鼠自发型乳腺癌可移植性瘤株(如钱振超等建立的Ca761及中国医学科学院建立的MAC-8712等)。精选课件2.小鼠可移植性肺腺癌

吴德全等于1976年用18月龄雄性615系小鼠自发肺乳头状腺癌组织采取埋块法在同系成年小鼠皮下移植及传代,建立P615瘤株。该瘤株可在CFWX615系小鼠皮下移植,成功率达100%,腹腔内移植成功率达100%。钱振超等于1978年也建立了615近交系小鼠肺腺癌瘤株HP615,马克韶等采用615系雄性小鼠与昆明种雌性小鼠培养出的T739近交系小鼠自发乳头型肺腺癌建立移植瘤株LA-795,具有高侵袭性转移率。精选课件3.小鼠可移植性肝癌

小鼠肝癌瘤株的建立可通过动物自发瘤或化学诱发瘤。钱振超等用10月龄第5l代经产雌615系小鼠自发性肝细胞癌,在同系小鼠建立了H615瘤株;强家模等用二乙基亚硝胺(DENA)喂Wistar大鼠诱发肝细胞癌,移植到经免疫抑制Wistar幼大鼠腹腔内并传代。亦可皮下或肝内移植,建株各代宿主血清甲胎蛋白(a-fetoprotein,AFP)均阳性。精选课件4.小鼠可移植性宫颈癌

小鼠宫颈癌瘤株多用诱发瘤移植建立。杨滋等于1958年采用含20-甲基胆蒽的线结穿入KM幼鼠宫颈诱发出鳞状细胞癌后,接种KM雌小鼠皮下移植及传代,建立小鼠宫颈未分化癌瘤株U14,移植成功率达96.7%。薛克勋等于1986年用U14瘤株复苏后移植于615雌小鼠皮下并传代,仍保持原生物学特性,移植率达100%。5.小鼠可移植性食管癌

国内建立的小鼠可移植性食管癌瘤株较少,主要是丁瑞等建立的SGA-73食管鳞癌瘤株。该瘤株是由甲基胆蒽异位诱发津白1系小鼠食管鳞癌在同系小鼠皮下移植,传代而建立,已传40代以上。精选课件6.小鼠可移植性胃肿瘤20世纪70年代国内先后建立了几个胃肿瘤瘤株。林柄水等用甲基亚硝基脲灌胃法诱发津白1系小鼠前胃鳞状细胞癌,在同系小鼠皮下移植、传代,建立GS-741瘤株。李宝贵等利用甲基苄基亚硝胺灌喂615系小鼠胃鳞癌,同系小鼠皮下移植后传代,建立FC瘤株。之后,林炳水等又用甲基胆蒽原位挂线法在津白2系小鼠诱发胃纤维肉瘤并建株S-784。该瘤株传百多代,生物学特性稳定。FC瘤株还具有侵袭肌组织能力和很高的肺转移率(86%~90%)。精选课件7.小鼠可移植性脑胶质母细胞瘤

早在1957年,中央卫生研究院(现中国医学科学院)病理室就采用20-甲基胆蒽溶于胆固醇中,埋置于KM小鼠大脑皮层诱法的未分化神经胶质瘤(即胶质母细胞瘤)在同系小鼠皮下移植及传代建立B22瘤株。移植成功率达100%,已传数百代,平均生存时间为2~4周。陈炳恒等于1964年用上述相似方法也建立KM小鼠可移植性胶质母细胞瘤株G422,可在同系小鼠皮下、肌肉、脑内移植(成功率均为100%),已传350余代,无自发消退。尚未见采用动物自发脑瘤建株的报道。精选课件8.动物可移植性肉瘤

刘家勇等于1978年TA1系小鼠自发性纤维肉瘤同系雄小鼠皮下移植并传代,建立小鼠可移植性纤维肉瘤瘤株,移植成功率100%,已传86代。李殿俊等用3,4-苯并芘诱发的WKA大鼠皮下纤维肉瘤移植于经免疫抑制的同系大鼠皮下,建立WBT-2大鼠可移植性纤维肉瘤瘤株,移植成功率达100%(包括肌肉、腹腔移植),无自然消退现象。以此瘤株经WKA大鼠静脉接种,多次连续移植,又建立了可移植性肺转移肉瘤瘤株WBT-2M,其肺转移率可达100%。此后于1981年国内又建立615系小鼠纤维肉瘤瘤株FSC。它是由甲基胆蒽碘油皮下注射诱发的纤维肉瘤经移植传代而建立的。精选课件

滑膜肉瘤是动物的一种少见肿瘤,钱振超等利用615系小鼠自发性滑膜肉瘤在同系小鼠皮下移植和传代,建立ZM755瘤株,并已传200多代。除大鼠和小鼠外的其他动物可移植性肉瘤报道很少。章魁华等于1982年应用二甲基苯并蒽丙酮液在叙利亚金黄地鼠采取涂抹颊囊粘膜的方法诱发颊肉瘤(组织起源不明),并在同种封闭群小鼠颊粘膜下、皮下或腹腔内移植或传代,成功率均为100%。移植后具有侵袭周围组织能力和肺及淋巴结转移性(转移率分别为9%和12%)。精选课件9.小鼠可移植性淋巴造血系肿瘤

国内已建立的动物淋巴造血系肿瘤(主要包括恶性淋巴瘤和白血病)可移植瘤株几乎均建立于小鼠,其中恶性淋巴瘤瘤株有杨简等建立的L1及其腹水瘤、钱振超等建立的L797及其腹水瘤、孙慧等建立的L-TA2等,白血病瘤株有陈妙兰等建立的LⅢ、李敏民建立的L615等。值得一提的是,由于人的恶性淋巴瘤的分类方法进展较快,动物淋巴瘤的一些名称显得陈旧、混乱,亟待统一。精选课件第四节系统疾病动物模型一、消化系统疾病动物模型(一)肝、胆、胰腺疾病动物模型

1.肝纤维化动物模型(animalmodelofliverfibrosis)任何可引起肝损伤的因素长期、反复作用于肝脏,均可产生肝细胞变性、坏死,继而肝细胞再生和纤维组织增生,导致肝纤维化,严重时发展为肝硬化、肝癌等。基于此原理建立了许多肝纤维化模型、化学性损伤模型、免疫性模型、生物学模型、乙醇性模型和营养性模型。精选课件(1)免疫性肝纤维化模型

免疫性肝纤维化的产生机制是由Ⅲ型变态反应引起的,白蛋白和血清的大分子物质,作为异种抗原进入大鼠体内后,刺激其产生相应的抗体,当抗原再次进入机体后抗原抗体结合,形成抗原-抗体免疫复合物(IC),IC可激活(或结合)补体,由于抗原的反复、长期刺激,过量的免疫复合物来不及被清除,沉积于肝脏的血管壁内外,引起血管炎和血管周围炎,造成肝损伤,形成广泛的进行性慢性炎症病变。如此反复导致肝细胞变性、坏死,肝细胞再生,纤维增生等变化,最后发展为肝纤维化、肝硬化。精选课件

动物选用雄性Wistar大鼠,体重130g左右。取猪血清0.5ml,腹腔内注射。每周2次,共8次(猪血清的制备:取新鲜猪血,离心制血清,滤过除菌,分装放低温冰箱备用)。大鼠于第3周出现较多的肝细胞变性、坏死,第4周增生的胶原纤维形成纤维束,呈侵袭性生长,从中央静脉到门管区之间相互伸延,发生肝纤维化。该模型的特点:①肝纤维化出现得早,出现率高达86.7%;②对动物整体损伤轻微,动物毛发光泽、生长、发育情况与正常无区别;③肝纤维化组织中大量胶原增生,故Ⅲ、Ⅳ型前胶原的mRNA增多。精选课件(2)化学损伤性肝纤维化动物模型

雄性Wistar大鼠,体重130g左右,用硫代乙酰胺腹腔内注射,第一次20mg/100g体重,从第二次起12mg/100g体重,每周注射2次,共8周。硫代乙酰胺腹腔内注射第3周,在肝小叶间中间带出现大片的肝细胞变性坏死和炎细胞浸润,变性、坏死的细胞数和严重程度明显超过猪血清模型,炎细胞浸润也超过猪血模型。6周后出现增生的纤维束,纤维增生明显晚于和少于猪血清肝纤维化模型。化学损伤性肝纤维化模型中肝细胞变性坏死,比免疫性肝纤维化模型严重且炎症细胞浸润明显,在其大鼠肝纤维组织中有I型胶原的mRNA增多,转化生长因子β1排明显增多。精选课件(3)四氯化碳肝硬化动物模型

Wistar或SD大鼠,体重180~200g,皮下注射40%~50%四氯化碳油溶液(0.3ml/100g体重),每周2次,第2周始,隔日以20%~30%乙醇1ml灌胃(或作为唯一饮料),饲以单纯玉米面(混以0.5%胆固醇),共10周。实验中大鼠成活率60%~80%。四氯化碳所致高胆固醇饮食大鼠肝硬化是目前国内外常采用的动物模型,该模型可靠且复制时间短,肝纤维化进展稳定,适合于肝硬化发生发展过程的动态研究。精选课件2.胆石症动物模型(animalmodelofcholelithiasis)

我国人群中胆结石疾病,特别是原发性胆管结石发病率高,手术后复发又非常普遍,最后常因反复感染发生胆汁性肝硬化而死亡。因此是医学领域中极为重要的课题之一。近年来对胆结石病的研究和诊断水平有了很大的提高和发展,但临床上开展胆石症的治疗研究仍然存在着一定的局限性,因此临床研究不易获取符合研究需要的,系统性和可比性的病理标本。而胆结石动物模型的建立为临床研究胆石症开辟了一条新的研究途径。自从1952年Dam及Christensen以仓鼠成功地复制成胆固醇结石的实验动物模型以来,各国学者广泛地开展了这方面的研究。精选课件动物可用叙利亚仓鼠、健康成年家兔、大鼠、家犬或猴等,具体方法有:(1)食饵法:①选用叙利亚仓鼠,50~60g左右,基本食饵的特点为高糖,不含不饱和脂肪酸。食饵配制方法:蔗糖74%,酪蛋白2l%,食盐4.4%,胆碱0.1%,浓缩鱼肝油0.5%。按每只仓鼠每日5~9g,分两次喂养,同时每周喂青菜、麦芽1~2次,以补充维生素等,维持动物生命。14~21d仓鼠胆囊内形成明显结石,22d后成石率高达100%。②选用雌性豚鼠,体重250~300g。成石饲料的配制:在基础食物中加入酪蛋白1%,蔗糖1.5%,猪油1%,纤维素1%,胆酸0.02%,胆固醇0.05%。2个月后在90%的豚鼠胆囊中可产生以胆色素为主的结石,其成分和结构与人类的胆色素结石相似。精选课件

③选用成年家犬,成石饲料成分:50%蔗糖、10%酪蛋白、20%玉米淀粉、5%动物油、1%胆固醇,辅以矿物质和维生素,特点为高蛋白、高碳水化合物,其中胆固醇为关键成分。12周后结石成石率达100%,结石为胆色素结石。本模型适用于饮食与结石生成关系及代谢和防治研究,以及胆石生成过程中胆色素、胆汁酸和糖蛋白三者间的相互关系的研究。精选课件(2)感染成石法健康成年家兔,大鼠或家犬,采用无菌条件下剖腹术,显露十二指肠,从十二指肠乳头逆行插入一塑料管进入胆囊,从中注入蛔虫卵或大肠杆菌悬液。蛔虫卵悬液浓度为每毫升含3万~15万个蛔虫卵。7个月后胆囊呈慢性炎症,囊内结石形成。此模型除用于防治研究外,还可进行有关胆系感染的功能代谢变化的分析与观察研究。精选课件(3)狭窄成石法

可选用健康成年家兔、家犬或猴,家兔诱发率高。①胆囊结扎法:健康成年家兔,无菌条件下剖腹手术,分清胆管与肝管,用银夹适当地夹住胆囊颈部以产生部分梗阻。6个月后胆囊中有明显结石形成。②胆总管结扎法:家兔剖腹后显露胆总管,在十二指肠上缘处预先经双鲸蜡基-26烷磷酸钠(dicetylsodiumphosphate)浸渍外敷纤维素粘胶(cellophane)的细带松松结扎一道。4个月后出现胆总管狭窄或完全梗阻,70%~80%出现胆囊结石,这种结石质软,色深,有的属于纯胆色素结石,但大多为含胆色素与胆固醇的混合结石,此实验模型可用于进行胆色素混合结石的发病学与防治研究。精选课件(4)切除迷走神经干成石法健康成年家兔或狗,性别不拘。①采用无菌手术探明家兔胆道及胆囊正常,然后显露胃、贲门及食管,将食管悬吊,显露两侧迷走神经干,从食管下端切除两侧迷走神经干各1.5~2.0cm。手术结束后,在腹腔内注入50%葡萄糖20ml,术后继续禁食16~20h。术后家兔胆汁成分明显改变,4~5周有胆固醇结石形成。精选课件

②将狗麻醉后行无菌剖腹术。在隔下右侧肾上腺上方找出右侧内脏大神经,用止血钳小心分离,直达交感神经节,在神经干的局部撒无菌的浮石粉(pumicepowder,一种对神经组织有刺激作用的物质),将放药粉的局部与腹腔内脏分隔,再沿胃的贲门上至食管,切断两侧的迷走神经干,随后缝合腹膜,术后2个月剖腹检查,可见多数动物呈现慢性或亚急性胆囊炎的变化,组织学检查显示胆囊粘膜下水肿,有淋巴细胞和浆细胞浸润和不同程度的结缔组织增生,约有半数个体的胆囊内可找到大小不一、单个或多个胆色素结石。此模型可用于探讨中西药物治疗措施,或对胆石形成和胆道功能的影响及其机制的研究。精选课件3.胆管囊肿动物模型(animalmodelofbileductcyst)胆管囊肿的基本发病环节有:①病变处部分或全部管壁薄弱,可能因胚胎发育的异常或感染,外伤或胰管系结构异常所致胰液逆流而引起,或者是新生期病变部发育不全;②在存在或不存在病变部位远侧胆道梗阻情况下,肝胆汁分泌与胆囊胆汁排泄所致胆道内压的增高。胆道梗阻亦可因不同的先天性或获得性病因而引起。采用绵羊或山羊(出生后14d内),雌雄不拘,具体方法为:精选课件(1)胆总管远端结扎术戊巴比妥钠(1.5~4mg/kg体重)腹腔内注射麻醉,显露肝门部,在胆总管与近侧小肠段汇接点的上方(一般距幽门约4~5cm),用1号丝线将胆总管全周缝扎,造成胆总管完全梗阻,关腹。(2)胆总管置管胆囊结扎术麻醉、手术显露方法同前。用1号丝线近肝总管处全周缝扎胆囊管,再将胆总管前壁纵行切开,在胆总管内置人一硅胶管,内径0.1cm,长约3.0cm,在硅胶管两端约0.5cm处,分别用1号丝线全周缝扎肝总管和胆总管,使置入之硅胶管固定在胆管内,造成胆总管不全性梗阻。精选课件该模型可应用于①为胆管囊肿病发病学研究从实验上提供依据;②研究远侧胆道梗阻后梗阻性黄疽的近期发展与后果,以及分析其死亡原因;③不全梗阻可使动物在较长时期内成活,这种较长期存活的胆汁淤滞的胆道扩张模型,可以于探索胆石成因之间的关系及结石生成的规律,也可对扩张胆道上皮增殖和诱发肿瘤的可能性进行观察。精选课件4.急性胰腺炎动物模型(animalmodelofacutepancreatitis)理想的急性胰腺炎(acutepancreatltls,AP)动物模型是研究AP发病机制和药物防治的前提。目前制备AP模型的方法很多,现有的一些模型中,有食物(CDED)诱导法、十二指肠闭袢法、总胆管结扎法或静脉滴注大剂量铃蟾肽法等,由于不能控制胰腺的病变程度,均不适合于评价药物的最大治疗效应。下面介绍两种稳定、可靠,能反映胰腺病变依次加重的急性胰腺炎系列模型。精选课件(1)牛胆酸钠诱导大鼠急性胰腺炎系列模型

Wistar大鼠,重180~260g;NaTc(Sigma公司产)实验前用生理盐水配制成1.0%,2.0%,3.5%备用。实验前禁食12h,允许饮水,3%戊巴比妥钠(40mg/kg体重)腹腔注射麻醉。剖腹后经十二指肠用4号头皮针头插入胰管开口,向内逆行注入NaTc溶液(0.1ml/100g体重)。1.0%和2.0%NaTc诱导AP后12h,血清淀粉酶依次升高,组织水肿和炎症细胞渗出逐渐加重,病理学上属轻度和重度水肿型急性胰腺炎。精选课件

3.5%NaTc诱导AP后,除血淀粉酶水平持续升高外,胰腺组织水肿,炎症细胞浸润进一步加重,并出现典型胰腺细胞坏死和出血,病理学上已属坏死型胰腺炎;电镜显示细胞的超微结构也证实上述形态改变。随着NaTc诱导浓度的提高,胰腺损伤依次加重。本模型适合评价药物对水肿型和(或)坏死型胰腺炎的最大防治效应,故具有一定的实用价值。精选课件(2)犬急性坏死型胰腺炎模型成年杂种狗,10~15kg,雌雄不拘。实验前禁食12h,不禁水,麻醉后经上腹正中切口人腹,寻及十二指肠,于胰管开口附近切开十二指肠壁,置一细塑料管于主胰管内,然后向内注入胰蛋白酶和狗自身胆汁混合液2~3ml(0.3ml/kg体重,配方为1ml胆汁+4ml胰酶溶液,内含4mg胰蛋白酶),滞留5min后拔去塑料管,荷包缝合十二指肠壁,关腹。本实验采用胰管内加压注射自身胆汁和胰蛋白酶混合物,术后1h即见血清淀粉酶明显升高,持续24h,6h达峰值;胰腺大体和镜下病理改变呈典型的坏死、出血及炎症细胞浸润,表明此方法可成功诱发犬急性坏死性胰腺炎模型。精选课件5.慢性胰腺炎动物模型(animalmodelofchronicpancreatitis)

是由于连续炎症造成胰腺功能不可逆性损害。尽管对该病的研究已经取得很大进展,但是它的发病机制及与其相关的诊断和治疗仍有许多问题有待解决。许多学者在努力寻求适当的动物模型。成年杂种猫,在隔夜禁食后,全麻(30mg/kg体重异戊巴比妥钠腹腔内注射)下施行剖腹手术,将尼龙导管插入主胰管,缝合固定后,烧灼闭合导管外露端,造成主胰管完全梗阻或先将一根尼龙导管插入主胰管内,缓慢注入94%乙醇1.5ml,然后截下1cm长的导管留置在主胰管内,最后用26号细针头均匀点状注射94%乙醇1.5ml于胰腺实质内。精选课件6周后胰腺小叶变成圆形,被向心性纤维包绕,小叶实质内及其周围组织均有炎性细胞浸润,叶间胰管明显扩张,管腔内偶见多形核粒细胞。11周后胰腺结构发生严重紊乱。26周后,胰腺小叶数目减少,间质纤维组织明显增生,单核细胞浸润。6周后出现典型的慢性胰腺炎,26周后慢性胰腺炎的发生率为100%。精选课件(二)胃肠疾病动物模型1.动物胃粘膜肠上皮化生模型(animalmodelofintestinalmetaplasia)(1)烷基硝基亚硝基胍类诱发胃粘膜肠化生模型随着烷基碳原子数的增加,致癌性依次减弱,但诱发肠化生的能力依次增强。其中丙基硝基亚硝基胍(PNNG)是目前诱发动物胃粘膜肠化生较为理想的药物。实验动物一般选用4~6周龄,体重100~200g的雄性大鼠,饮水中加药,饮水瓶涂成黑色或以锡箔纸包裹,以免致癌物遇光分解。药物先用去离子水或蒸馏水配制成浓度为1g/L的储存液,4℃保存,每天用前再稀释成所需浓度的溶液,让动物自由饮用。所用剂量为50~83ug/ml,投药时间16~20周。精选课件(2)X线胃局部照射诱发胃粘膜肠化生模型选用5~8周龄的Wistar或JCL/SD大鼠。大鼠麻醉后置于X线光束下,动物体用0.6cm厚的铅皮加以保护,铅皮中央正对胃区处留有直径为1.8cm的小孔,经此孔进行X线照射。照射剂量每次5Gy,每日1次,共6次。(3)X线照射和N-甲基-N-硝基亚硝基胍(MNNG)联合诱发鼠胃粘膜肠化生模型5周龄SD雄性大鼠,先用X线照射,每次0.5Gy,每日1次,共6次,8周后投给50ug/ml的MNNG溶液自由饮用4个月,观察至第15个月时,其肠化生发生率可达100%。精选课件(4)PNNG诱发犬胃粘膜肠化生模型选用3周岁,体重11kg左右的Beagle犬自由饮用150ug/mlPNNG溶液40周,后改为自来水。第128周左右可出现典型的肠化生,无论胃镜或显微镜下观察,均与人类胃粘膜肠化生相类似。

精选课件(5)带蒂胃壁瓣肠移植大鼠胃粘膜肠化生模型选用体重180~200gWistar大鼠,常规麻醉后打开腹腔,于大鼠腺胃前壁正中部取一大小约1.5cm×1cm梭形胃壁瓣,保留胃小弯侧血管2~4条,0/7号线缝合胃壁。分别在十二指肠中部、空肠末端及中结肠纵形切开肠管,切口长约1.5cm,0.05%洗必泰纱条清洁伤口,将梭形胃壁瓣粘膜面向着肠腔进行侧侧吻合,0/7号线连续缝合,腹膜腔内放入0.9%NaCl溶液5ml,常规关闭腹腔。术后第3个月时,移植至空肠和结肠的胃壁瓣粘膜即显示有肠化生,术后6个月后,移植到肠道各段的胃壁瓣粘膜均可见广泛的肠化生。

精选课件实验动物的肠化生模型可用于①研究胃粘膜肠化生发生的原因及组织来源;②探讨胃粘膜肠化生与胃癌发生的关系;③胃粘膜肠化生逆转治疗药物的筛选和疗效观察。精选课件2.幽门螺杆菌感染动物模型(animalmodelofhelicobaeterpyloriinfection)(1)Hp感染悉生小猎狗模型给予106~109cfu的Hp菌液经口感染悉生猎狗,组织学检查胃粘膜可见局灶性或弥漫性淋巴细胞浸润和淋巴滤泡形成,并伴有轻至中度中性粒细胞和嗜酸性粒细胞的浸润,与人的胃炎相似,中性粒细胞是持续存在的,而在悉生小猪则是短暂存在。人和猪的Hp感染通常局限在胃内,而在小狗除胃以外,在胃肠道其他部位如咽部、食管、十二指肠、空肠、结肠也检出Hp。精选课件

(2)Hp感染家猪模型实验猪在实验前经检查无Hp存在。经西咪替丁抑酸处理后给予Hp口服感染,每天3次,每次3ml(1.5×108cfu/m1)共4d,可在胃窦和胃体检测到Hp,并产生与人类组织学相同的慢性活动性胃炎。(3)Hp感染小鼠模型109cfu的Hp菌液经口感染无特异病原CD1小鼠、BALB/c小鼠和普通级CD1小鼠,1周后及其后的4~8周内,小鼠体内可查到程度不同的感染,其胃粘膜的病理变化与人感染Hp的变化相似,主要表现为胃腺体消失,上皮细胞脱落,溃疡形成及粘膜固有层炎性细胞浸润。此模型可用于观察Hp感染的病理过程及细菌疫苗应用的研究。精选课件3.消化性溃疡动物模型(animalmodelofpeptlculcer)(1)应激性大鼠溃疡模型大鼠禁食24h,将动物固定于特制木板上,垂直浸入(23±0.5)℃水浴中,水深平剑突,24h后取出,脱颈处死,打开腹腔,结扎胃贲门和幽门,胃内注入1%甲醛溶液8ml,将胃取出浸入甲醛溶液中,30min后沿胃大弯剖开,测量每个溃疡长径,计算全胃溃疡长径之和为溃疡指数。此模型方法简便,成功率高,可用于应激性溃疡发生机制和粘膜保护药物的研究。精选课件(2)组胺性大鼠溃疡模型大鼠禁食24h,腹部皮下注射磷酸组胺50mg/kg,1h后再重复注射一次,2h后处死动物,按前述方法固定胃和记录溃疡指数。此方法可同时诱发食管、胃、十二指肠等发生溃疡。可用于溃疡发生机制及治疗药物的研究。(3)水杨酸性大鼠胃溃疡模型大鼠禁食24h,灌胃给水杨酸100mg/kg体重,4h后脱颈处死,按前述方法固定胃,在普通放大镜下计数腺胃出现的溃疡点数目,以出血点个数作为观察指标。(4)利血平性小鼠溃疡模型小鼠腹部皮下注射利血平5mg/kg体重,继续禁食18h,脱颈处死,解剖取胃,固定标本,用解剖显微镜计数胃溃疡个数。精选课件

4.溃疡性结肠炎动物模型(animalmodelofulcerativecolitis)(1)大鼠乙酸溃疡性结肠炎模型乙酸属有机酸,与肠粘膜接触可直接导致炎症损伤。选用雄性SD大鼠,体重300~350g,试验前禁食16h,戊巴比妥钠腹腔麻醉。用导管经肛门插入结肠内8cm,注入8%乙酸2ml,20s后立即注入5ml生理盐水冲洗。其病理特点为结肠粘膜弥漫性充血水肿,炎性细胞浸润,出现糜烂,严重者可见溃疡形成。但早期仅见单纯急性炎症,病变进展及愈合均迅速。与人类溃疡性结肠炎病变进展与愈合交替的特点不同,该模型炎性介质代谢与人类溃疡性结肠炎相似。其优点为制模简便、重复性好、经济实用,但不能反映人类溃疡性结肠炎免疫学变化。精选课件(2)聚糖硫酸钠诱发小鼠急慢性溃疡性结肠炎选无特定病原菌CBA/J(H-2k)或BALB/c(H-2d)雄性小鼠,8~9周龄。饮水中给予5%~10%葡聚糖硫酸钠(DSS)饮用8~9d,即可看到结肠粘膜炎细胞浸润、多发性糜烂、隐窝脓肿等急性炎症表现。慢性溃疡性结肠炎模型可先给予5%DDS饮用7d,再饮用自来水10d,如此3~5个循环,结肠粘膜不仅有糜烂、炎细胞浸润,且有淋巴滤泡形成及粘膜再生改变,部分粘膜出现异型增生,此模型病理改变类似于人类溃疡性结肠炎模型,不仅可用于发病机制、治疗药物研究,而且适用于与结肠癌相关的研究。精选课件(3)免疫学方法诱发大鼠溃疡性结肠炎模型选用Wistar大鼠,体重120~130g。取一只健康大鼠的结肠内容物,划线于伊红-美蓝平板,37℃培养24h,取典型菌落扩增并做数值鉴定,确定为大肠杆菌后,冰箱保存备用。免疫前取菌种扩增,用福尔马林杀死细菌,生理盐水洗两次并调浓度为1.2×108/ml。免疫动物分别于第1,10,17,24d共接受4次免疫。第1次于后足跖处注射细菌悬液0.2m1;第2、3次分别于腹部和背部皮下多点注射0.4ml和0.6ml;第4次腹腔内注射1.2ml。结肠病理改变可见粘膜水肿、炎细胞浸润及血管炎改变。粘膜内可见多处隐窝脓肿及溃疡形成,同时可看到细胞免疫功能下降和免疫复合物增加。精选课件二、呼吸系统疾病动物模型(一)慢性支气管炎动物模型(animalmodelofchronicbronchitis)常用简便方法是给动物吸入二氧化硫或烟雾。1.二氧化硫吸入刺激法

分别选小鼠吸入二氧化硫2%,每天10s,60d,第14~18d出现支气管病变,27d后出现重型气管炎病变;吸入二氧化硫1%,每天20s,25d,第20d出现慢性支气管炎病变;大鼠吸入二氧化硫23ml/10L空气,每日30min,第56d出现慢性支气管炎病变;吸入二氧化硫3ml/L空气,每日5min,每周6次,45~51d,第36~45d出现慢性支气管痉挛;猴吸入二氧化硫5~8m1/10L空气,每日2h,每周5次,65d,在50天时腺体显著增生,出现慢性支气管炎病变。精选课件2.烟雾吸入法实验动物选择大鼠。(1)强烟雾吸入法锯末200g,烟叶20g,干辣椒6g,硫磺1g,混合后在27m3(1m×3m×9m)的烟室内点燃,形成浓烟雾,浓度约为200mg/m3,每天吸入1h,共44d。(2)弱烟雾刺激锯末、烟叶各20g,烟叶捣碎后与锯末混合制成长30cm、直径3cm的烟卷,点燃后产生弱的烟雾,每支烟卷可在2h点完。将烟雾引入0.65m×0.80m×l.25m的已放置大鼠的烟室,每天2h。精选课件(3)香烟烟雾刺激小鼠于10000ml卡口瓶中,瓶盖留有直径1.5cm通气孔,下口连接一个三通管,另两端分别连接50ml注射器及点燃的香烟,用注射器通过三通管连续吸注香烟烟雾,每次400ml(瓶中烟雾浓度约为4%)烟熏30min。前10d上、下午各烟熏一次,后10d每天下午烟熏一次,连续30次,全程20d。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浸润最为常见。尽管这些病变程度可能不尽一致,但它们的综合出现,特别是在支气管及末梢细支气管见到这些改变,就可以作为慢性支气管炎的形态学诊断指标。精选课件(二)肺气肿动物模型(animalmodelofpulmonaryemphysema)常用方法是给予蛋白水解酶类。根据给药途径可分为两类:1.雾化吸入法家兔1.8~2.0kg,或大鼠180~200g,随机分为对照组和实验组。配制50ml2%猪胰弹性蛋白酶或5%木瓜蛋白酶。经超声雾化器将酶液雾化后(直径5um以下颗粒占90%以上,50ml约4h雾化完)经管道送入自制雾化箱。实验组动物经雾化吸入箱的开口处吸入酶的气雾剂。每次吸入约4h(至酶液雾化完),每周吸入1次,共3次。末次吸入后1个月,即可作为肺气肿动物模型进行实验观察。对照组动物可吸入生理盐溶液气雾剂。精选课件2.气管内滴入法

大鼠180~200g,随机分为对照组和实验组。配制3%猪胰弹性蛋白酶或木瓜蛋白酶。给大鼠腹腔注射20mg/kg体

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