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1、人类疾病动物模型第1页，本讲稿共80页第一节第一节 人类疾病动模型评估及分类人类疾病动模型评估及分类人类疾病动物模型人类疾病动物模型(Animal models of human diseases)：是指医学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动是指医学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物实验对象和相关材料。物实验对象和相关材料。第2页，本讲稿共80页一、复制人类疾病动物模型的评估一、复制人类疾病动物模型的评估 1相似性相似性 复制的动物模型应尽可能近似人类疾病，最好能找复制的动物模型应尽可能近似人类疾病，最好能找到与人类疾病相同的自发性疾病。到与人类疾病相同的自发性疾病。2重复性重复性 理想
2、的人类疾病动物模型应该是可重复的，应是可理想的人类疾病动物模型应该是可重复的，应是可标准化的，不能重复的动物模型是无法进行应用研究的。标准化的，不能重复的动物模型是无法进行应用研究的。第3页，本讲稿共80页 3可靠性可靠性 复制的动物模型应力求可靠地反映人类疾病，即复制的动物模型应力求可靠地反映人类疾病，即 可特异地反映该种疾病或某种机能、代谢、结构变化，可特异地反映该种疾病或某种机能、代谢、结构变化，同时应具备该种疾病的主要症状和体征，并经受一系同时应具备该种疾病的主要症状和体征，并经受一系 列检测列检测(如心电图、临床生理、生化指标检验、病理切片等如心电图、临床生理、生化指标检验、病理切片
3、等)得得以证实。以证实。第4页，本讲稿共80页4适用性和可控性适用性和可控性 设计复制人类疾病动物模型，应尽量考虑在今后临床能应设计复制人类疾病动物模型，应尽量考虑在今后临床能应用和便于控制其疾病的发展，以便于开展研究工作。用和便于控制其疾病的发展，以便于开展研究工作。5 5易行性和经济性易行性和经济性 复制动物模型设计，应尽量做到方法容易执行和合乎复制动物模型设计，应尽量做到方法容易执行和合乎经济原则。经济原则。第5页，本讲稿共80页二、动物模型的分类二、动物模型的分类 按产生原因分类按产生原因分类1诱发性动物模型诱发性动物模型(Experimental animal model)：是指研究
4、者通过使用物理的、化学的、生物的和复合的致病因素作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、代谢或形态结构方面的病变，即为人工诱发出特定的疾疾病时的功能、代谢或形态结构方面的病变，即为人工诱发出特定的疾病动物模型。病动物模型。第6页，本讲稿共80页物理因素物理因素：机械损伤、放射线损伤、气压、手术机械损伤、放射线损伤、气压、手术化学因素化学因素 ：化学药致癌、化学毒物中毒、强酸强碱烧：化学药致癌、化学毒物中毒、强酸强碱烧 伤、某种有机成分的增
5、加或减少导致营养伤、某种有机成分的增加或减少导致营养 性疾病等。性疾病等。生物因素生物因素 ：细菌、病毒、寄生虫、生物毒素等：细菌、病毒、寄生虫、生物毒素等 。复合因素复合因素 ：第7页，本讲稿共80页2自发性动物模型自发性动物模型 (Spontaneous animal model)：指实验动物未经任何人工处置，在自然条件下动物自然发生、或指实验动物未经任何人工处置，在自然条件下动物自然发生、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模型。由于基因突变的异常表现通过遗传育种保留下来的动物模型。优点：优点：完全在自然条件下发生的疾病，排除了人为的完全在自然条件下发生的疾病，排除了人为的
6、 因素，疾病的发生、发展与人类相应的疾病很因素，疾病的发生、发展与人类相应的疾病很 相似。相似。缺点：缺点：来源比较困难，种类有限。来源比较困难，种类有限。第8页，本讲稿共80页3抗疾病型动物模型抗疾病型动物模型 (Negative animal model)：是指特定的疾病不会在某种动物身上发生，从而可以用来是指特定的疾病不会在某种动物身上发生，从而可以用来探讨为何这种动物对该疾病有天然的抵抗力探讨为何这种动物对该疾病有天然的抵抗力 的动物模型的动物模型。4生物医学动物模型生物医学动物模型 (Biomedical animal model)：是指利用健康动物生物学特征来提供人类疾病相似表现是
7、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。的疾病模型。第9页，本讲稿共80页第二节第二节 肿瘤疾病动物模型肿瘤疾病动物模型分类：分类：1.自发性肿瘤（自发性肿瘤（spontaneous tumorspontaneous tumor）动物模型：）动物模型：指实验动物未经任何有意识的人工处置，在自然情况下发生的肿瘤指实验动物未经任何有意识的人工处置，在自然情况下发生的肿瘤所形成的模型。所形成的模型。2.2.诱发性肿瘤（诱发性肿瘤（induced tumorinduced tumor）动物模型：）动物模型：是使用致癌因素在实验条件下诱发动物发生肿瘤的动物模型。是使用致癌因素在实验条件
8、下诱发动物发生肿瘤的动物模型。3.3.移植性肿瘤（移植性肿瘤（transplant tumortransplant tumor）动物模型：）动物模型：指将动物或人体肿瘤移植同种或异种动物连续传代而培养出的模型。指将动物或人体肿瘤移植同种或异种动物连续传代而培养出的模型。第10页，本讲稿共80页诱发性肿瘤模型：诱发性肿瘤模型：1.方法：方法：1)1)原位诱发：原位诱发：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、喂养或埋置等生肿瘤，接触方法可通过涂抹、灌注、喂养或埋置等。2)2)异位诱发：异
9、位诱发：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。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异位诱发肿瘤具有易于观察和取材的优点。察和取材的优点。2.2.诱癌物：诱癌物：放射线局部照射、化学致癌物（放射线局部照射、化学致癌物（烷化剂、亚硝胺类、芳香胺类烷化剂、亚硝胺类、芳香胺类）、生物）、生物毒素（毒素（黄曲酶毒素黄曲酶毒素）、细菌（）、细菌（幽门螺杆菌幽门螺杆菌）、肿瘤病毒感染。）、肿瘤病毒感染。第11页，本讲稿共80页举例：举例：1.1.二乙基亚硝胺二乙基亚硝胺(DEN)诱
10、发诱发小鼠肺癌小鼠肺癌：采采用用小小鼠鼠皮皮下下注注射射1DEN水水溶溶液液，每每周周一一次次，(每每次次剂剂量量为为56mg/kg体体重重，总总剂剂量量为为868mg)。观观察察时时间间为为100d左左右右。此此模模型型诱诱发发率率约约40%。若若将将DEN总总剂剂量量增增到到1176mg时时，半半年年诱诱发发率率可可达达90以上。以上。2.2.亚亚胺基偶氮甲苯胺基偶氮甲苯(OAAT)(OAAT)诱发诱发小鼠肝癌小鼠肝癌：用用l lOAATOAAT苯苯溶溶液液涂涂于于动动物物两两肩肩胛胛间间皮皮肤肤上上，隔隔日日1 1次次，每每次次2 23 3滴、一般涂滴、一般涂100100次。次。7 7个
11、月以上个月以上诱发诱发肝肝肿肿瘤瘤约约5555。3.3.黄曲霉素诱发黄曲霉素诱发大鼠肝癌大鼠肝癌：在在大大鼠鼠饲饲料料中中加加入入黄黄曲曲霉霉素素，含含0.011-0.015ppm0.011-0.015ppm，喂喂养养6 6个个月月，诱发率达诱发率达8080。第12页，本讲稿共80页注意：注意：1.1.必须适当选择：必须适当选择：致瘤方法致瘤方法、动物种系动物种系、致癌物种类与溶剂致癌物种类与溶剂、给药剂量与途径给药剂量与途径及及观察时间观察时间等尽量简便可行，有较好的重复等尽量简便可行，有较好的重复性，并有利于与人肿瘤比较性，并有利于与人肿瘤比较。2.2.方法和种系应对所用致瘤物敏感方法和种
12、系应对所用致瘤物敏感。3.3.致癌物的致癌物的剂量剂量应能保证动物存活率较高、诱发期较短而又可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诱发较高频率的肿瘤 第13页，本讲稿共80页移植性肿瘤模型：移植性肿瘤模型：方法方法：1.实体瘤移植：实体瘤移植：肿瘤细胞皮下接种肿瘤细胞皮下接种7-10d处死荷瘤动物处死荷瘤动物选择生长良好、无坏死液化的瘤组织选择生长良好、无坏死液化的瘤组织2-3mm3+生生理盐水或其它营养液理盐水或其它营养液无菌套管针抽吸无菌套管针抽吸接种同种接种同种受体动物右前腋窝皮下。受体动物右前腋窝皮下。2.腹水瘤移植：腹水瘤移植：肿瘤细胞皮下接种肿瘤细胞皮下接种7
13、-10d处死荷瘤动物处死荷瘤动物取腹取腹水水含葡萄糖平衡盐水稀释至适当浓度含葡萄糖平衡盐水稀释至适当浓度腹腔注射（腹腹腔注射（腹水瘤）或皮下注射（实体瘤）。水瘤）或皮下注射（实体瘤）。第14页，本讲稿共80页评价评价:1.同时接种同样量的瘤细胞，生长速度较一致，个体差同时接种同样量的瘤细胞，生长速度较一致，个体差异较小。异较小。2.接种成活率近接种成活率近100%100%。3.3.对宿主影响相类似。对宿主影响相类似。4.4.可连续传代，试验周期短，条件易于控制。可连续传代，试验周期短，条件易于控制。5.5.主要问题是主要问题是宿主对移植物产生免疫排斥反应宿主对移植物产生免疫排斥反应。第15页，
14、本讲稿共80页第三节第三节 心血管疾病动物模型心血管疾病动物模型高脂饲料诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型高脂饲料诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型非喂养法诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型非喂养法诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型第16页，本讲稿共80页高脂饲料诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型高脂饲料诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型 造模机制：造模机制：1.1.动物饲料中加入过量的胆固醇和脂肪，饲养一定时间后，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处逐渐形成粥样硬化斑块，并出现其主动脉及冠状动脉处逐渐形成粥样硬化斑块，并出现高血脂症。高血脂症。2.2.高胆固醇和高脂饮食，加入少量胆
15、酸盐，可增加胆固高胆固醇和高脂饮食，加入少量胆酸盐，可增加胆固醇的吸收，如再加入甲状腺抑制药醇的吸收，如再加入甲状腺抑制药-甲基硫氧嘧啶甲基硫氧嘧啶或或丙基硫氧嘧啶丙基硫氧嘧啶可进一步加速病变的形成。可进一步加速病变的形成。第17页，本讲稿共80页造模方法造模方法:1.1.小型猪：小型猪：选选用用GottigenGottigen系系小小型型猪猪较较为为理理想想，用用1 12 2高高脂脂食食物物饲饲喂喂6 6个个月月即即可可形形成动脉粥样硬化病变。成动脉粥样硬化病变。评价：评价：形成动脉粥样硬化形成动脉粥样硬化病变特点病变特点及及分布分布都与人类近似。都与人类近似。2.2.猴：猴：选选用用3.5
16、3.510.5kg10.5kg，3 36 6岁岁的的恒恒河河猴猴饲饲喂喂高高脂脂饲饲料料(5050麦麦粉粉、8 8玉玉米米粉粉、8 8麦麦麸麸、1 1胆胆固固醇醇、8 8蛋蛋黄黄、8 8猪猪油油、1717白白糖糖及及适适量量的的小小苏苏打打和和食食盐盐)。1 1个个月月后后造造成成猴猴的的实实验验性性高高血血脂脂症症。血血清清胆胆固固醇醇较较正正常常时升高时升高3.13.13.23.2倍。倍。评评价价：猴猴的的胆胆固固醇醇代代谢谢、血血浆浆脂脂蛋蛋白白组组成成及及高高脂脂血血症症与与人人相相似似，是是较理想的模型。较理想的模型。第18页，本讲稿共80页 3.3.兔：兔：选选用用2kg2kg左左
17、右右体体重重，每每天天胆胆固固醇醇0.3g0.3g，4 4个个月月后后形形成成主主动动脉脉粥粥样样硬硬化化斑斑块块；剂剂量量增增至至0.5g0.5g，3 3个个月月出出现现斑斑块块；增增至至1.0g1.0g，可可缩缩为为2 2个个月月。在在饲饲料料中中加加人人1515蛋蛋黄黄粉粉、0.50.5胆胆固固醇醇和和5%5%猪猪油油，3 3周周后后，将将胆胆固固醇醇减减去去再喂再喂3 3周，可使斑块发生率达周，可使斑块发生率达100100，血清胆固醇可升高至，血清胆固醇可升高至2000mg%2000mg%。评评价价：对对喂喂饲饲胆胆固固醇醇非非常常敏敏感感，在在短短期期内内便便能能出出现现明明显显的的
18、病病变变。因因为为兔兔对对外外源源性性胆胆固固醇醇的的吸吸收收率率可可高高达达75759090，对对高高血血脂脂的的清清除除能能力力低低(静静脉注射胆固醇后，高脂血症可持续脉注射胆固醇后，高脂血症可持续3 34 4天天)。但但兔兔作作模模型型不不够够理理想想，主主要要表表现现为为血血源源性性泡泡沫沫细细胞胞增增多多，且且病病变变分布分布与人的病变也有差异。与人的病变也有差异。第19页，本讲稿共80页 4.4.大鼠大鼠：配配方方一一饲饲料料(1 1-4-4胆胆固固醇醇、1010猪猪油油，0.2%0.2%甲甲基基硫硫氧氧嘧嘧啶啶、8989-86-86基基础础饲饲料料)，喂喂服服7 71010天天。
19、可可形形成成高高胆胆固醇血症。固醇血症。配配方方二二饲饲料料(1010蛋蛋黄黄粉粉、5 5猪猪油油、0.50.5胆胆盐盐、8585基础饲料基础饲料)，喂服，喂服7 7天可形成高胆固醇血症。天可形成高胆固醇血症。评评价价：饲饲养养方方便便、抵抵抗抗力力强强、食食性性与与人人相相近近。所所形形成成的的病病理理改改变变与与人人早早期期者者相相似似，不不易易形形成成似似人人体体的的后后期期病病变变，较较易易形形成成血栓。血栓。第20页，本讲稿共80页 5.5.小鼠：小鼠：雄雄性性小小鼠鼠饲饲以以1 1胆胆固固醇醇及及1010猪猪油油的的高高脂脂饲饲料料，7 7天天后后血血清清胆胆固固醇醇即即升升为为3
20、4334315mg15mg；若若在在饲饲料料中中再再加加入入0.30.3的胆酸的胆酸，连饲，连饲7 7天，血清胆固醇可高达天，血清胆固醇可高达53053036mg36mg 评评价价：容容易易饲饲养养和和节节省省药药品品等等优优点点，但但是是取取血血不不便便，难难做做动动态态观察，所以较少采用。观察，所以较少采用。第21页，本讲稿共80页 6.6.鸡：鸡：4 48 8周周的的莱莱克克亨亨鸡鸡，在在饲饲料料中中加加入入1 1-2-2胆胆固固醇醇或或1515蛋蛋黄黄粉粉，再再加加5 51010猪猪油油，经经过过6 61010周周，血血胆胆固固醇醇即升至即升至1000mg1000mg4000mg400
21、0mg，胸主动脉斑块发生率达，胸主动脉斑块发生率达100100。评价：评价：鸡为杂食动物，仅在普通饲料中加入胆固醇，就可形鸡为杂食动物，仅在普通饲料中加入胆固醇，就可形成动脉粥样硬化斑块。成动脉粥样硬化斑块。病变发生较快病变发生较快，在斑块中有时伴有，在斑块中有时伴有钙化钙化和形成和形成溃疡溃疡。第22页，本讲稿共80页非喂养法诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型非喂养法诱发高血脂及动脉粥样硬化症模型 造模方法造模方法:1.1.免疫法：免疫法：将将大大鼠鼠主主动动脉脉匀匀浆浆给给兔兔注注射射，可可引引起起血血胆胆固固醇醇、脂脂蛋蛋白白及及甘甘油油三三酯酯升升高高。给给兔兔注注射射马马血血清清10ml
22、/kg/10ml/kg/次次，共共4 4次，每次间隔次，每次间隔1717天。天。评价评价:动动脉脉内内膜膜损损伤伤率率为为8888，冠冠状状动动脉脉亦亦有有粥粥样样硬硬化化的的病病变变，若同时给予高胆固醇饲料，病变更加明显。若同时给予高胆固醇饲料，病变更加明显。第23页，本讲稿共80页 2.2.儿茶酚胺法：儿茶酚胺法：给给兔兔静静脉脉滴滴注注去去甲甲肾肾上上腺腺素素lmg/24hlmg/24h，时时间间为为30min30min。一一种种方方法法是是先先滴滴15min15min，休休息息5min5min后后再再滴滴15min15min。另另一一种种方方法是每次点滴法是每次点滴5min5min和休
23、息和休息5min5min，反复，反复6 6次。次。评价评价:持持续续两两周周，均均可可引引起起主主动动脉脉病病变变，呈呈现现血血管管壁壁中中层层弱弱性性纤纤维维拉拉长长、劈劈裂裂或或断断裂裂，病病变变中中出出现现坏坏死死及及钙钙化。化。第24页，本讲稿共80页 3.3.半胱氨酸法：半胱氨酸法：给给兔兔皮皮下下注注射射同同型型半半胱胱氨氨酸酸硫硫代代内内酯酯每每天天202025mg/kg(25mg/kg(以以5 5葡葡萄萄糖糖溶溶液液配配成成lmg/mllmg/ml的的浓浓度度)，连连续续20202525天。天。评价：评价：成成年年兔兔及及幼幼兔兔均均可可出出现现动动脉脉粥粥样样硬硬化化的的典典
24、型型病病变变。冠冠状状动动脉脉管管腔腔变变窄窄、动动脉脉壁壁内内膜膜肌肌细细胞胞增增生生、纤纤维维状状异异物物质质。如如同同时时在在饮饮料料中中加加入入2020的的胆胆固固醇醇，则出现显著的动脉粥样硬化病变。则出现显著的动脉粥样硬化病变。第25页，本讲稿共80页 4.4.表面活化剂法：表面活化剂法：给大鼠腹腔注射给大鼠腹腔注射Troton WRl339 300mg/kgTroton WRl339 300mg/kg体重体重。评价评价:给给药药9h9h后后可可使使血血清清胆胆固固醇醇升升高高3 34 4倍倍；20h20h后后雄雄性性大大鼠鼠血血清清胆胆固固醇醇仍仍为为正正常常的的3-43-4倍倍，
25、而而雌雌性性大大鼠鼠却却为为6 6倍倍左左右右。用用药药后后24h24h左左右右升升脂脂作作用用达达最最高高点点，48h48h左左右右恢恢复复正正常常。其其中中以以甘甘油油三三酯酯升升高高最最强强，其其次次是是磷磷脂脂、游游离胆固醇，对胆固醇酯没有影响离胆固醇，对胆固醇酯没有影响。第26页，本讲稿共80页第四节第四节 呼吸、消化疾病动物模型呼吸、消化疾病动物模型肝纤维化动物模型肝纤维化动物模型支气管哮喘动物模型支气管哮喘动物模型第27页，本讲稿共80页 肝纤维化动物模型肝纤维化动物模型 模型概述：模型概述：1.1.任何可引起肝损伤的因素任何可引起肝损伤的因素长期、反复作用长期、反复作用于肝脏，
26、均可产于肝脏，均可产生肝细胞生肝细胞变性、坏死变性、坏死，继而肝细胞，继而肝细胞再生再生和和纤维组织增生纤维组织增生，导，导致肝纤维化。致肝纤维化。2.2.已有已有化学性损伤化学性损伤、免疫性免疫性、生物学生物学、酒精性酒精性和和营养性营养性肝纤肝纤维化模型。每种方法因致病因素不同，给药途径不同，维化模型。每种方法因致病因素不同，给药途径不同，产生肝硬化的产生肝硬化的机理机理、纤维化、纤维化出现早晚出现早晚、稳定性稳定性、出现率出现率、重复性重复性及机体自然患病过程相似程度等都不尽相同。及机体自然患病过程相似程度等都不尽相同。第28页，本讲稿共80页造模方法：造模方法：1.1.免疫法：免疫法：
27、免疫性肝纤维化产生的机理是免疫性肝纤维化产生的机理是型变态反应引起，白蛋白和血型变态反应引起，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，当抗原再次进人机体后抗原抗体结合，形成抗原相应的抗体，当抗原再次进人机体后抗原抗体结合，形成抗原抗体免疫复合物抗体免疫复合物(IC)(IC)，抗原的反复、长期刺激，过量的免疫复合物来不，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，造成肝损伤。反复导及被清除，沉积于肝脏的血管壁内外，引起血管炎，造成肝损伤。反复导致肝细胞变性、坏死，
28、再生，纤维增生等变化，最后发展为肝纤维化、肝致肝细胞变性、坏死，再生，纤维增生等变化，最后发展为肝纤维化、肝硬化。硬化。动物选用雄性动物选用雄性WistarWistar大鼠，体重大鼠，体重130g130g左右。取猪血清左右。取猪血清0.5ml0.5ml，腹，腹腔内注射，每周腔内注射，每周2 2次，共次，共8 8次次(猪血清的制备：取新鲜猪血，离心猪血清的制备：取新鲜猪血，离心制血清，滤过除菌，分装放低温冰箱备用制血清，滤过除菌，分装放低温冰箱备用)。第29页，本讲稿共80页 评价评价:大大鼠鼠第第3 3周周出出现现肝肝细细胞胞变变性性、坏坏死死，第第4 4周周增增生生的的胶胶原原纤纤维维形形成
29、成纤纤维维束，从中央静脉到门管区之间相互伸延，发生纤维化。束，从中央静脉到门管区之间相互伸延，发生纤维化。模型特点：模型特点：肝纤维化出现早，出现率高；肝纤维化出现早，出现率高；动物整体损伤轻微，毛发、生长情况正常；动物整体损伤轻微，毛发、生长情况正常；纤维化组织中大量胶原增生，纤维化组织中大量胶原增生，、型前胶原型前胶原mRNAmRNA增多。增多。慢慢性性活活动动性性肝肝炎炎患患者者循循环环免免疫疫复复合合物物多多为为阳阳性性，猪猪血血清清模模型型可可用用慢慢性性肝肝炎炎所所致致肝肝纤纤维维化化的的研研究究，对对于于研研究究免免疫疫复复合合物物的的形形成成，沉沉积积和和清清除除及对于防治免疫
30、损伤性肝纤维化有效药物的筛选，具有意义。及对于防治免疫损伤性肝纤维化有效药物的筛选，具有意义。第30页，本讲稿共80页指标猪血清模型白蛋白模型方法简单复杂价格经济较贵出现率86.7%77.7%死亡率040%/31.6%周期28d95d猪血清模型与白蛋白模型相比第31页，本讲稿共80页 2.2.化学性损伤法化学性损伤法：雄雄性性WistarWistar大大鼠鼠，体体重重130 130 g g左左右右，用用硫硫代代乙乙酰酰胺胺腹腹腔腔内内注注射射，第第1 1次次20mg/100g20mg/100g体重，从第二次起体重，从第二次起12mg/100g12mg/100g体重，每周注射体重，每周注射2 2
31、次，共次，共8 8周。周。评价评价:第第3 3周周，在在肝肝小小叶叶间间中中间间带带出出现现大大片片的的肝肝细细胞胞变变性性坏坏死死和和炎炎细细胞胞浸浸润润，炎炎细细胞胞浸浸润润、坏坏死死细细胞胞数数和和程程度度超超过过猪猪血血清清模模型型。6 6周周后后出出现现增增生生纤纤维维束束，纤纤维维增增生生晚晚于于和和少少于于猪猪血血清清模模型型。大大鼠鼠肝肝纤纤维维组组织织中中有有I I型型胶胶原原的的mRNAmRNA增增多。多。第32页，本讲稿共80页 3.3.四氯化碳法：四氯化碳法：180180200g 200g WistarWistar或或SDSD大大鼠鼠，皮皮下下注注射射40%-50%CC
32、l40%-50%CCl4 4，油油溶溶液液(0.3ml/100g)(0.3ml/100g)，每每周周2 2次次，第第2 2周周始始，隔隔日日以以2020-30-30酒酒精精lmllml灌灌胃胃(或或作为唯一饮料作为唯一饮料)，饲以饲以单纯玉米面单纯玉米面(混以混以0.50.5胆固醇胆固醇)，共，共1010周。周。评价：评价：第第2 2周出现小叶中心小片状肝细胞变性坏死，第周出现小叶中心小片状肝细胞变性坏死，第4 4周开始有周开始有较薄的纤维间隔形成，第较薄的纤维间隔形成，第6 6周肝脏间隔进一步增厚，有假小叶形成：周肝脏间隔进一步增厚，有假小叶形成：第第8 8周形成厚的纤维间隔，分割形成假小叶
33、。大鼠成活率周形成厚的纤维间隔，分割形成假小叶。大鼠成活率60%-80%60%-80%。该模型是目前国内外常采用的动物模型，可靠且复制时间短，肝纤维该模型是目前国内外常采用的动物模型，可靠且复制时间短，肝纤维化进展稳定，适合于肝硬化过程的动态研究。化进展稳定，适合于肝硬化过程的动态研究。第33页，本讲稿共80页 支气管哮喘动物模型支气管哮喘动物模型 大鼠、豚鼠和狗最常用。根据制模方式可分为：最常用。根据制模方式可分为：1.1.主动免疫致敏动物模型：主动免疫致敏动物模型：利用哺乳类大动物利用哺乳类大动物(如狗、羊和猴如狗、羊和猴)在自然状态下感染线圆虫类寄生在自然状态下感染线圆虫类寄生虫虫(主要
34、是蛔虫主要是蛔虫)，血清中长期存在高滴度的抗某一寄生虫抗原的特，血清中长期存在高滴度的抗某一寄生虫抗原的特应性抗体应性抗体(IgE)(IgE)，再次受到这一寄生虫抗原的攻击，即迅速地产生抗原抗体反，再次受到这一寄生虫抗原的攻击，即迅速地产生抗原抗体反应，并使呼吸道产生支气管嗜喘反应应，并使呼吸道产生支气管嗜喘反应；2.2.被动免疫致敏动物模型：被动免疫致敏动物模型：在实验前，用特殊的抗原及免疫辅佐剂注入动物体内，使动物致敏在实验前，用特殊的抗原及免疫辅佐剂注入动物体内，使动物致敏后，制备抗血清输入动物使其被动致敏，再用同一抗原进行攻击建立后，制备抗血清输入动物使其被动致敏，再用同一抗原进行攻击
35、建立哮喘模型。哮喘模型。第34页，本讲稿共80页卵白蛋白激发哮喘模型卵白蛋白激发哮喘模型造模机制：造模机制：过过敏敏原原卵卵白白蛋蛋白白注注入入豚豚鼠鼠体体内内，其其可可溶溶性性抗抗原原刺刺激激机机体体产产生生IgEIgE抗抗体体，使使机机体体处处于于致致敏敏状状态态。当当豚豚鼠鼠再再次次接接触触此此抗抗原原时时，IgEIgE介介导导发发生生抗抗原原抗抗体体反反应应，使使细细胞胞脱脱颗颗粒粒，释释放放出出活活性性化化学学物物质质如如组组胺胺、嗜嗜酸酸性性粒粒细胞趋化因子等，作用于支气管引起气道高反应致哮喘。细胞趋化因子等，作用于支气管引起气道高反应致哮喘。第35页，本讲稿共80页造模方法：造模
36、方法：1.1.豚豚鼠鼠：200200300g300g豚豚鼠鼠，第第1 1天天和和8 8天天，0.50.5卵卵白白蛋蛋白白溶溶于于生生理理盐盐水水10ml10ml加加至至超超声声雾雾化化吸吸入入器器，用用简简易易面面罩罩雾雾化化吸吸入入10min10min，第第16162020天天将将致致敏敏动动物物置置于于密密闭闭的的容容器器内内，用用1 1卵卵白白蛋蛋白白气气雾雾激激发发，使使动动物物暴暴露露在在卵卵白白蛋白气雾中蛋白气雾中101030min30min，至出现哮喘样发作。，至出现哮喘样发作。评价：评价：出出现现咳咳嗽嗽、烦烦躁躁、口口唇唇和和四四肢肢紫紫绀绀，呼呼吸吸费费力力。生生理理记记录
37、录仪仪描描记记呼呼吸吸曲曲线线，出出现现呼呼吸吸频频率率加加快快和和呼呼吸吸加加深深。病病理理检检查查发发现现毛毛细细血血管管扩扩张张，嗜嗜酸酸性性粒粒细细胞胞浸浸润，腺体分泌活动亢进。润，腺体分泌活动亢进。该该模模型型是是国国内内外外常常用用的的方方法法，方方法法简简单单，复复制制性性强强，且且豚豚鼠鼠是是最最好好的的显显示示气气道道高高反反应应型型的的特特征征动动物物，其其哮哮喘喘发发作作与与人人表表现现相相似似。主主要要用用于哮喘发病机制的研究和治疗观察。于哮喘发病机制的研究和治疗观察。第36页，本讲稿共80页2.2.大鼠：大鼠：4 46 6周龄周龄120120180g180g雄性雄性S
38、DSD大鼠，腹腔注射卵白蛋白大鼠，腹腔注射卵白蛋白100mg100mg抗原抗原液液1ml1ml，灭活百日咳杆菌疫苗，灭活百日咳杆菌疫苗5105109 9个和氢氧化铝干粉个和氢氧化铝干粉100mg100mg致敏。致敏。2 2周后周后用超声雾化器向箱内喷雾用超声雾化器向箱内喷雾1 1卵白蛋白，吸入卵白蛋白，吸入20min20min激发。激发。评价：评价：表现呼吸气促，严重者呼吸减慢或节律不齐、轻度紫绀、四肢瘫软、表现呼吸气促，严重者呼吸减慢或节律不齐、轻度紫绀、四肢瘫软、行动迟滞或俯伏不动、反应迟钝，连续激发后大鼠体重减轻、毛色失去光行动迟滞或俯伏不动、反应迟钝，连续激发后大鼠体重减轻、毛色失去光
39、泽、反应迟钝。本模型适用于特异性抗原抗体反应的研究，有速发和迟发泽、反应迟钝。本模型适用于特异性抗原抗体反应的研究，有速发和迟发双相反应。双相反应。第37页，本讲稿共80页邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐(PA)(PA)致变应性哮喘模型致变应性哮喘模型机制：机制：苯苯酐酐是是小小分分子子化化合合物物，属属半半抗抗原原。由由于于半半抗抗原原不不能能刺刺激激机机体体产产生生免免疫疫反反应应，故故需需与与蛋蛋白白结结合合成成全全抗抗原原，形形成成新新的的抗抗原原决决定定簇簇而而发发挥挥致致敏敏作作用用。据据此此实实验验制制备备了了两两种种不不同同载载体体的的苯苯酐酐全全抗抗原原即即PA-HASPA-HAS和
40、和PA-BSAPA-BSA。用用致致敏敏的的抗抗血血清清给给正正常常动动物注射使其致敏，并在相应抗原吸入攻击下同样可诱发出哮喘。物注射使其致敏，并在相应抗原吸入攻击下同样可诱发出哮喘。第38页，本讲稿共80页方法：方法：2-32-3月月龄龄250250300g300g豚豚鼠鼠。用用30mg30mg苯苯酐酐以以lmllml丙丙酮酮溶溶解解后后，加加入入4242HAS HAS 9%9%碳碳酸酸氢氢钠钠溶溶液液中中，并并搅搅拌拌1h1h形形成成PAPAHSAHSA。同同法法制制备备PAPABSABSA。将将制制备备的的抗抗原原与与弗弗氏氏完完全全佐佐剂剂等等量量研研磨磨，使使之之成成油油包包水水状状
41、。腹腹腔腔或或后后腿腿肌肌肉肉注注射射0.20.20.3ml/0.3ml/只只(含含蛋蛋白白4-6mg)4-6mg)。注注射射3 38 8周周后后抗抗原原吸吸入入激激发发。动动物物俯俯卧卧固固定定，激激发发前前描描记记正正常常的的呼呼吸吸曲曲线线。用用1:1000 1:1000 HSAHSA盐盐水水溶溶液液雾雾化化后后吸吸入入1 13min3min，观察记录，观察记录0.5h0.5h。第39页，本讲稿共80页模型评价：模型评价：豚豚鼠鼠吸吸入入抗抗原原后后1-10min1-10min内内，表表现现为为呼呼吸吸频频率率加加快快，由由100100120120次次/min/min增增加加到到1401
42、40160160次次/min/min；呼呼吸吸幅幅度度增增大大，同同时时伴伴有有咳咳嗽嗽、喷喷啑啑，重重者者呼呼吸吸极极度度费力、挣扎，有短暂窒息甚至死亡。发作一般持续费力、挣扎，有短暂窒息甚至死亡。发作一般持续303050min50min。PA是确切的职业性致喘物质。苯酐哮喘属变应性哮喘，患者体内可是确切的职业性致喘物质。苯酐哮喘属变应性哮喘，患者体内可测出特异性抗体，苯酐抗原吸入激发试验常呈现阳性。本模型的建立，测出特异性抗体，苯酐抗原吸入激发试验常呈现阳性。本模型的建立，为进一步研究该哮喘的病理变化提供了条件。为进一步研究该哮喘的病理变化提供了条件。第40页，本讲稿共80页血小板活性因子
43、血小板活性因子(PAF)(PAF)诱发哮喘模型诱发哮喘模型 造模机制造模机制 PAFPAF是是目目前前已已知知的的唯唯一一能能引引起起气气道道高高反反应应性性炎炎症症介介质质。PAFPAF引引发发哮哮喘喘发发作作的的原原因因可可能能是是PAFPAF通通过过嗜嗜酸酸性性粒粒细细胞胞的的活活化化趋趋向向、脱脱颗颗粒粒、释释放放嗜嗜酸酸性性细细胞胞蛋蛋白白X(Epx)X(Epx)、嗜嗜酸酸性性细细胞胞阳阳离离子子蛋蛋白白(ECP)(ECP)和和碱碱性性蛋蛋白白等等细细胞胞毒毒性性物物质质引引起起气气道道上上皮皮细细胞胞损损伤伤和和脱脱落落。另另外外，激激活活的的嗜嗜酸酸性性细细胞胞本本身身又又合成和
44、释放合成和释放PAFPAF，使这一过程加剧，最终引起气道高反应性。，使这一过程加剧，最终引起气道高反应性。第41页，本讲稿共80页 方法方法:300300500g500g雄雄性性豚豚鼠鼠，激激发发实实验验当当天天，采采用用含含0.25%BSA0.25%BSA生生理理盐盐水水，将将PAFPAF稀释成稀释成500ug/ml500ug/ml，按，按1500ug/kg1500ug/kg的剂量雾化吸入，即引起豚鼠哮喘发作。的剂量雾化吸入，即引起豚鼠哮喘发作。评价评价:PAFPAF激发豚鼠哮喘发作不需致敏过程，直接利用其特性而引发气激发豚鼠哮喘发作不需致敏过程，直接利用其特性而引发气道的高反应性，本模型主
45、要用于研究哮喘病因学和发病机制的研究。道的高反应性，本模型主要用于研究哮喘病因学和发病机制的研究。第42页，本讲稿共80页第五节第五节 内分泌、营养疾病动物模型内分泌、营养疾病动物模型糖尿病动物模型糖尿病动物模型缺铁性贫血动物模型缺铁性贫血动物模型维生素维生素D缺乏性佝偻病动物模型缺乏性佝偻病动物模型第43页，本讲稿共80页模型概述模型概述 糖尿病动物模型复制方法主要包括糖尿病动物模型复制方法主要包括5 5种：种：1.1.注注射射致致高高血血糖糖因因子子，如如生生长长激激素素、胰胰高高糖糖素素、糖糖皮皮质质激激素素以以及及儿儿茶茶酚酚胺胺类类激激素素等，复制出某些继发性糖尿病模型。等，复制出某
46、些继发性糖尿病模型。2.2.注注射射化化学学物物质质引引起起胰胰岛岛细细胞胞的的损损伤伤，如如链链脲脲佐佐菌菌素素(STZ)(STZ)、四四氧氧嘧嘧啶啶、二二苯苯硫硫代代卡卡肥肥腙腙可可造造成成胰胰岛岛细细胞胞不不可可逆逆损损伤伤；环环丙丙庚庚哌哌、天天门门冬冬素素酶酶、6 6氨基尼克酰胺、氨基尼克酰胺、2 2脱氧葡萄糖、甘露庚酮糖可引起脱氧葡萄糖、甘露庚酮糖可引起细胞可逆性损伤。细胞可逆性损伤。糖尿病动物模型第44页，本讲稿共80页3.3.注射生物及生物制品引起注射生物及生物制品引起细胞破坏，如鼠脑炎、心肌炎病毒细胞破坏，如鼠脑炎、心肌炎病毒M M型变异可诱型变异可诱发若干品系的成年小鼠糖尿
47、病，发若干品系的成年小鼠糖尿病，ILIL1 1在一定剂量和范围内对在一定剂量和范围内对细胞细胞有选择性细胞毒作用，导致有选择性细胞毒作用，导致IDDMIDDM。4.4.手术切除胰腺的大部分或全部，并给予高糖饮食刺激，引起继发手术切除胰腺的大部分或全部，并给予高糖饮食刺激，引起继发性永久性糖尿病。性永久性糖尿病。5.5.筛选、引种、繁殖遗传性及自发性糖尿病，这类动物模型更接近人类筛选、引种、繁殖遗传性及自发性糖尿病，这类动物模型更接近人类糖尿病的自然起病及发展，尤其适于研究糖尿病的病因学。糖尿病的自然起病及发展，尤其适于研究糖尿病的病因学。第45页，本讲稿共80页造模方法造模方法 1.1.病毒诱
48、发法病毒诱发法 DBA/2DBA/2雌雌性性小小鼠鼠，皮皮下下接接种种脑脑炎炎、心心肌肌炎炎病病毒毒M M型型变变异异株株4 47 7天天后后出出现现明明显显的的高高血血糖糖，伴伴有有血血中中及及胰胰腺腺中中胰胰岛岛素素含量降低。含量降低。评价：评价：其其高高血血糖糖为为特特发发性性，伴伴明明显显低低胰胰岛岛素素血血症症，在在某某些些小小鼠鼠中中可可自自然然缓缓解解，但但糖糖耐耐量量异异常常及及高高血血糖糖在在恢恢复复期期中中仍仍将将存存在在，其其生化方面与人类生化方面与人类MODPMODP相似。相似。第46页，本讲稿共80页2.2.四氧嘧啶法四氧嘧啶法 SDSD大大鼠鼠200g200g左左右
49、右，40mg/kg40mg/kg四四氧氧嘧嘧啶啶静静脉脉注注射射1 1次次，观观察血糖察血糖300mg/l300mg/l，持续，持续2 2周可以认为造模成功。周可以认为造模成功。3.3.链脲佐菌致糖尿病链脲佐菌致糖尿病WistarWistar大鼠大鼠 链链脲脲佐佐菌菌素素可可造造成成动动物物胰胰岛岛细细胞胞大大量量坏坏死死，通通过过不不同同给给药药方方法法，可可复复制制出出速速发发型型类类似似NIDDMNIDDM和和迟迟发发型型类类似似IDDMIDDM的动物模型。的动物模型。第47页，本讲稿共80页1)1)速发型：速发型：STZSTZ用用0.1mmol/L0.1mmol/L无无菌菌枸枸橼橼酸酸
50、枸枸橼橼酸酸钠钠缓缓冲冲液液新新鲜鲜配配制制成成2 2溶溶液液，调调节节pHpH至至4.54.5，滤滤菌菌器器过过滤滤除除菌菌。大大鼠鼠禁禁食食10h10h按按505065mg/kg65mg/kg腹腹腔腔内内或或尾尾静静脉脉一一次次性性注注射射，24h24h内内随随机机血血糖糖16.7mmol/L16.7mmol/L，稳稳定定5d5d即即可可作作为为成成功功模型。模型。2)2)迟发型：迟发型：链链脲脲佐佐菌菌配配制制同同前前，福福氏氏佐佐剂剂(CFA)(CFA)按按4:14:1称称取取液液体体石石蜡蜡和和羊羊毛毛脂脂，研研碎碎混混匀匀，经经高高压压消消毒毒后后低低温温保保存存，使使用用前前按按