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实验动物的模型
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动物模型的意义
动物模型的优越性

肺失与大肠相表里动物模型制作
病毒性肺热证动物模型制作
动物模型的意义

    在生命科学领域中,实验研究是学科发展的基础,尤其是动物实验,是生命科学实验研究中的重要组成部分。对实验动物进行科学的繁育,以及实施严格的质量监测和管理,其目的就是使动物实验研究准确无误而更接近真实,使实验结果具有科学性和重复性。在动物实验中人们发现,动物在生命活动中的生理和病理过程,与人类或异种动物都有很多相似之处,并可互为参照,一种动物的生命活动过程可以成为另一种动物乃至人类的参照物。这样就赋予动物实验更广泛的意义,也使动物模型的建立成为可能。

    科学研究是探索未知,实验研究的结果往往会出乎意外,不受人为的控制,所以关乎人类本身的研究,在人体上进行试验,风险很大;对一些数量很少的珍稀动物,或一些因体型庞大,不易实施操作的种类,往往用取材容易,操作简便的另一种动物来进行实验研究,代替人类或原来的目标动物,这就是动物实验。为了保证这些动物实验更科学、准确和重复性好,用各种方法把一些需要研究的生理或病理活动相对稳定地显现在标准化的实验动物身上,供实验研究之用。这就称之为动物实验中的动物模型。

动物模型的优越性主要表现在以下几下方面。

(一)避免了在人身上进行实验所带来的风险

临床上对外伤、中毒、肿痛病因等研究是有一定困难的,甚至是不可能的,如急性和慢性呼吸系统疾病研究进很难重复环境污染的作用。辐射对机体的损伤也不可能在人身上反复实验。而动物可以作为人类的替难者,在人为设计的实验条件下反复观察和研究。因此,应用动物模型,除了能克服在人类研究中经常会遇到的理论和社会限制外,还容许采用某些不能应用于人类的方法学途径,甚至为了研究需要可以损伤动物组织、器官或处死动物。

(二)临床上平时不易见到的疾病可用动物随时复制出来

临床上平时很难收集到放射病、毒气中毒、烈性传染病等病人,而实验室可以根据研究目的要求随时采用实验性诱发的方法在动物身上复制出来。

(三)可以克服人类某些疾病潜伏期长,病程长和发病率低的缺点

一般遗传性、免疫性、代谢性和内分泌等疾病在临床上发病率很低,例如急性白血病的发病率较降,研究人员可以有意识地提高其在动物种群的中发生频率,从而推进研究。同样的途径已成功地应用于其他疾病的研究,如血友病、周期性中性白细胞减少症和自身免疫介导性疾病等。

临床上某些疾病潜伏期很长,很难进行研究,如肿瘤、慢性气管炎、肺心病、高血压等疾病,这些疾病发生发展很缓慢,有的可能要几年、十几年、甚至几十年。有些致病因素需要隔代或者几代才能显示出来,人类的寿命期相对来说是很长的,但一个科学家很难有幸进行三代以上的观察,而许多动物由于生命的周期很短,在实验室观察几十代是容易的,如果使用微生物甚至可以观察几百代。

(四)可以严格控制实验条件,增强实验材料的可比性

一般说来,临床上很多疾病是十分复杂的,各种因素均起作用,患有心脏病的病人,可能同时又患有肺脏疾病或肾脏疾病等其他疾病,即使疾病完全相同的病人,因病人的年龄、性别、体质、遗传等各不相同,对疾病的发性发展均有影响。采用动物来复制疾病模型,可以选择相同品种、品系、性别、年龄、体重、活动性、健康状态、甚至遗传和微生物等方面严加控制的各种等级的标准实验动物,用单一的病因作用复制成各种疾病。温度、湿度、光照、噪音、饲料等实验条件也可以严格控制。

无论营养学、肿瘤学和环境卫生学等方面,同一时期内很难在人身上取得一定数量的定性疾病材料。动物模型不仅在群体的数量上容易得到满足,而且可以通过投服一定剂量的药物或移植一定数量的肿瘤等方式,限定可变性,取得条件一致的模型材料。

(五)可以简化实验操作和样品收集

动物模型作为人类疾病的 “缩影”,便于研究者按实验目的需要随时采取各种样品,甚至及时处死动物收集样本,这在临床是难以办到的。实验动物向小型化的发展趋势更有利于实验者的日常管理和实验操作。

(六)有助于更全面地认识疾病的本质

临床研究未免带有一定的局限性。已知很多病身体除人以外也能引起多种动物感染,其表现可能各有特点。通过对人畜共患病的比较研究,可以充分认识同一病原体(或病因)对不同机体带来的各种损害。因此从某种意义上说,可以使研究工作升毕到立体的水平来揭示某种疾病的本质,从而更有利于解释在人体上所发生的一切病理变化。

动物疾病模型的另一个富有成效的用途,在于能够细致地观察环境或遗传因素对疾病发生发展的影响,这在临床上是办不到的,对于全面地认识疾病本质有重要意义。

因此利用动物疾病模型来研究人类疾病,可以克服平时一些不易见到,而且不便于在病人身上进行实验的各种人类疾病的研究。同时还可克服人类疾病发生发展缓慢,潜伏期长,发病原因多样,经常伴有各种其它疾病等因素的干扰,可以用单一的病因,在短时间内复制出典型的动物疾病模型,对于研究人类各种疾病的发生、发展规律和防治疾病疗效的机理等是极为重要的手段和工具。

动物模型的优越性

生物医学研究的进展常常依赖于使用动物模型作为实验假说和临床假说二者的试验基础。人类各种疾病的发生发展是十分复杂的,要深入探讨其疾病的发病机理及疗效机理不能也不应该在病人身上进行。可以通过对动物各种疾病和生命现象的研究,进而推用到人类,探索人类生命的奥秘,以控制人类的疾病的衰老,延长人类的寿命。

  人类疾病的动物模型(AnimalModelofHumanDiseases)是生物医学科学研究中所建立的具有人类疾病模似性表现的动物实验对象和材料。使用动物模型是现代生物医学研究中的一个极为重要的实验方法和手段,有助于更方便、更有效地认识人类疾病的发生、发展规律和研究防治措施。

  长久以来人们发现,以人本身作为实验对象来推动医学的发展是困难的,临床所积累的经验不仅在时间和空间上存在着局限性,许多实验在道义上和方法学上还受到种种限制。而动物模型的吸引力就在于它克服了这些不足点,其在生物医学研究中所起到的独特作用,正受到越来越多的科技工作者的重视。动物模型的优越性主要表现在以下几下方面。

  (一)避免了在人身上进行实验所带来的风险

  临床上对外伤、中毒、肿痛病因等研究是有一定困难的,甚至是不可能的,如急性和慢性呼吸系统疾病研究进很难重复环境污染的作用。辐射对机体的损伤也不可能在人身上反复实验。而动物可以作为人类的替难者,在人为设计的实验条件下反复观察和研究。因此,应用动物模型,除了能克服在人类研究中经常会遇到的理论和社会限制外,还容许采用某些不能应用于人类的方法学途径,甚至为了研究需要可以损伤动物组织、器官或处死动物。

  (二)临床上平时不易见到的疾病可用动物随时复制出来

  临床上平时很难收集到放射病、毒气中毒、烈性传染病等病人,而实验室可以根据研究目的要求随时采用实验性诱发的方法在动物身上复制出来。

  (三)可以克服人类某些疾病潜伏期长,病程长和发病率低的缺点

  一般遗传性、免疫性、代谢性和内分泌等疾病在临床上发病率很低,例如急性白血病的发病率较降,研究人员可以有意识地提高其在动物种群的中发生频率,从而推进研究。同样的途径已成功地应用于其他疾病的研究,如血友病、周期性中性白细胞减少症和自身免疫介导性疾病等。

  临床上某些疾病潜伏期很长,很难进行研究,如肿瘤、慢性气管炎、肺心病、高血压等疾病,这些疾病发生发展很缓慢,有的可能要几年、十几年、甚至几十年。有些致病因素需要隔代或者几代才能显示出来,人类的寿命期相对来说是很长的,但一个科学家很难有幸进行三代以上的观察,而许多动物由于生命的周期很短,在实验室观察几十代是容易的,如果使用微生物甚至可以观察几百代。

  (四)可以严格控制实验条件,增强实验材料的可比性

  一般说来,临床上很多疾病是十分复杂的,各种因素均起作用,患有心脏病的病人,可能同时又患有肺脏疾病或肾脏疾病等其他疾病,即使疾病完全相同的病人,因病人的年龄、性别、体质、遗传等各不相同,对疾病的发性发展均有影响。采用动物来复制疾病模型,可以选择相同品种、品系、性别、年龄、体重、活动性、健康状态、甚至遗传和微生物等方面严加控制的各种等级的标准实验动物,用单一的病因作用复制成各种疾病。温度、湿度、光照、噪音、饲料等实验条件也可以严格控制。

  无论营养学、肿瘤学和环境卫生学等方面,同一时期内很难在人身上取得一定数量的定性疾病材料。动物模型不仅在群体的数量上容易得到满足,而且可以通过投服一定剂量的药物或移植一定数量的肿瘤等方式,限定可变性,取得条件一致的模型材料。

  (五)可以简化实验操作和样品收集

  动物模型作为人类疾病的“缩影”,便于研究者按实验目的需要随时采取各种样品,甚至及时处死动物收集样本,这在临床是难以办到的。实验动物向小型化的发展趋势更有利于实验者的日常管理和实验操作。

  (六)有助于更全面地认识疾病的本质

  临床研究未免带有一定的局限性。已知很多病身体除人以外也能引起多种动物感染,其表现可能各有特点。通过对人畜共患病的比较研究,可以充分认识同一病原体(或病因)对不同机体带来的各种损害。因此从某种意义上说,可以使研究工作升毕到立体的水平来揭示某种疾病的本质,从而更有利于解释在人体上所发生的一切病理变化。

  动物疾病模型的另一个富有成效的用途,在于能够细致地观察环境或遗传因素对疾病发生发展的影响,这在临床上是办不到的,对于全面地认识疾病本质有重要意义。

  因此利用动物疾病模型来研究人类疾病,可以克服平时一些不易见到,而且不便于在病人身上进行实验的各种人类疾病的研究。同时还可克服人类疾病发生发展缓慢,潜伏期长,发病原因多样,经常伴有各种其它疾病等因素的干扰,可以用单一的病因,在短时间内复制出典型的动物疾病模型,对于研究人类各种疾病的发生、发展规律和防治疾病疗效的机理等是极为重要的手段和工具。

肺失与大肠相表里动物模型制作

1.方法1

(1) 造模方法。家兔,雌性或雄性,体重2.0~2.5kg,麻醉下剖腹,钳夹肠系膜上动脉根部45min,手术后24h观察,造成急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。

(2)结果。出现严重肺损害,结扎90min即可出现内毒素血症,除肺脏外,心、肝、胰、肾上腺及肾等组织均无肉眼及镜下异常。

2.方法2

(1) 造模方法。SD大鼠,体重180-250g,雌雄各半,手术行直肠下端可逆性体外半结扎,结扎的粗丝线在腹部切口外侧打结,使直肠被挤压在腹膜和腹壁之下,造成直肠适度狭窄,但以不影口向肠壁血液循环为度。术后48h于体外拆除直肠结扎线并立即实施各项观察,继续常规饲养并观察至手术后96h。

(2)结果。肺泡巨噬细胞死亡率增加,巨噬细胞存活数及总数均增加,肺组织充血、水 肿、出血,肺泡腔内变性坏死的巨噬细胞增多,其胞质染色质呈凝集状,胞浆中大部分细胞器已崩解。Ⅰ型上皮细胞明显扩张,胞膜较平滑,胞浆中仅含少量小囊泡。Ⅱ型上皮细胞的胞核轻度扩张,异染色质凝聚于核膜内面。术后 48h拆除直肠结扎线后饲养至96h,见组织细胞(Ⅰ、Ⅱ型上皮等)形态接近于正常,气血屏障的物质交换和吞噬细胞活性等生理功能较正常旺盛。肠道观察见不同程度直肠和结肠扩张、胀气,肠壁呈灰褐色或灰黑色,透过肠壁可见腔内.有大量粪便积滞,镜下见部分动物结肠粘膜有少量炎细胞浸润。

病毒性肺热证动物模型制作

(1)造模方法。日本大耳白兔,体重1.8—2.2kg,雌雄不拘,雌兔未孕,抽取仙台病毒原液(为Fushimi株,血凝效价1:521),经皮肤由环状软骨下注入气管,剂量为0.6mlJkg体重,造模前及造模后第2 ~ 4d作肺部X线摄片观察,造模后第4d自心脏采血6mL检测有关指标。

(2)结果。造模组于1h后开始发热,l0h达高峰,最高者可升高1.4℃,同时伴有烦躁、口渴喜饮、耳郭发热发红、呼吸急促、尿少便干、舌面干燥等显著热象,X线片可见肺纹理增加,点片状阴影等炎症改变。病理形态学检查提示肺脏明显充血,有炎性、实变病灶,符合肺热证的表现。

 

 
 
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