疾病动物模型概论.ppt
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1、 人类疾病动物模型1-概概 念念 人人类类疾病疾病动动物模型是指生物医学研究物模型是指生物医学研究过过程中所建立起来的具有人程中所建立起来的具有人类类疾病模疾病模拟拟表表现现的的动动物物实验对实验对象及相关象及相关实验实验材料。材料。2-人人类类疾病疾病动动物模型物模型意意义义动动物模型的分物模型的分类类动动物模型的物模型的设计设计原原则则和注意事和注意事项项动动物模型的制作物模型的制作3-一、意一、意义义避免了人体避免了人体实验实验造成的造成的风险风险和和伦伦理理问题问题;利于研究利于研究发发病率低,病程病率低,病程长长的疾病;的疾病;可可严严格控制格控制实验实验条件,排除复条件,排除复杂杂
2、因素,深入研因素,深入研究疾病某究疾病某专专一一问题问题,如年,如年龄龄、性、性别别、社会、文、社会、文化化经济经济等影响;等影响;样样品收集方便,品收集方便,结结果分析容易;果分析容易;比比较较人畜共患病病原体人畜共患病病原体对对人与人与动动物病物病变变的异同,的异同,更加全面了解疾病性更加全面了解疾病性质质。4-二、二、动动物模型的分物模型的分类类 按按产产生原因分生原因分类类 按系按系统统范范围围分分类类 按模型种按模型种类类分分类类5-(一)按(一)按产产生原因分生原因分类类 1、自、自发发性性动动物模型(物模型(Spontaneous Animal Models)2、诱发诱发性或性或
3、实验实验性性动动物模型物模型(Experimental Animal Models)6-自自发发性性动动物模型物模型(Spontaneous Animal Models)是指是指实验动实验动物未物未经经任何有意任何有意识识的人工的人工处处置,在自置,在自然情况下所然情况下所发发生的疾病。包括突生的疾病。包括突变变系的系的遗传遗传疾病疾病和近交系的和近交系的肿肿瘤疾病模型。瘤疾病模型。突突变变系的系的遗传遗传疾病很多,可分疾病很多,可分为为代代谢谢性疾病、分性疾病、分子疾病和特种蛋白子疾病和特种蛋白质质合成异常性疾病。近交系的合成异常性疾病。近交系的肿肿瘤模型随瘤模型随实验动实验动物种属、品系的
4、不同,其物种属、品系的不同,其肿肿瘤瘤的的发发生生类类型和型和发发病率有很大差异。病率有很大差异。7-利用利用这类动这类动物疾病模型来研究人物疾病模型来研究人类类疾病的最大疾病的最大优优点,就是疾点,就是疾病的病的发发生、生、发发展与人展与人类类相相应应的疾病很相似,均是在自然条件的疾病很相似,均是在自然条件下下发发生的疾病,其生的疾病,其应应用价用价值值就很高,但是就很高,但是这类这类模型来源模型来源较较困困难难,不可能大量,不可能大量应应用。用。一般自一般自发发性性动动物模型的物模型的获获得是通得是通过对过对各种各种动动物的疾病物的疾病进进行大行大规规模的普模的普查查,以,以发现发现自自发
5、发性疾病的病例,然后通性疾病的病例,然后通过遗传过遗传育种,育种,将将这这种自种自发发性疾病模型保持下来,并培育成具有特定性疾病模型保持下来,并培育成具有特定遗传遗传性性状的突状的突变变系,以供研究。近年来系,以供研究。近年来许许多多动动物物遗传遗传病的模型就是病的模型就是通通过这样过这样的方法建立的。在的方法建立的。在这这方面小鼠和大鼠的各种自方面小鼠和大鼠的各种自发发性性疾病模型开疾病模型开发发和和应应用得最多。用得最多。这类这类模型在模型在遗传遗传病、代病、代谢谢病、病、免疫缺陷病、内分泌疾病和免疫缺陷病、内分泌疾病和肿肿瘤等方面的瘤等方面的应应用正日益增多。用正日益增多。8-诱发诱发性
6、或性或实验实验性性动动物模型物模型(Experimental Animal Models)实验实验性性动动物模型是指研究者通物模型是指研究者通过过使用物理的、化学的和生物使用物理的、化学的和生物的致病因素作用于的致病因素作用于动动物,造成物,造成动动物物组织组织、器官或全身一定的、器官或全身一定的损损害,出害,出现现某些某些类类似人似人类类疾病疾病时时的功能、代的功能、代谢谢或毒使或毒使动动物患物患相相应应的的传传染病,又如用化学致癌染病,又如用化学致癌剂剂、放射、放射线线、致癌病毒、致癌病毒诱发诱发动动物的物的肿肿瘤等。瘤等。诱发诱发性疾病性疾病动动物模型具有能在短物模型具有能在短时间时间内
7、复制出大量疾病模型,内复制出大量疾病模型,并能并能严严格控制各种条件使复制出的疾病模型适合研究目的需格控制各种条件使复制出的疾病模型适合研究目的需要等特点,因而要等特点,因而为为近代医学研究所常用,特近代医学研究所常用,特别别是是药药物物筛选筛选研研究工作所首究工作所首选选。但。但诱发诱发模型和自然模型和自然产产生的疾病模型在某些方生的疾病模型在某些方面面毕毕竟存在一定差异。因此在竟存在一定差异。因此在设计诱发设计诱发性性动动物模型要尽量克物模型要尽量克服其不足,服其不足,发挥发挥其特点。其特点。9-必必须须指出,以上两种指出,以上两种动动物模型各有其物模型各有其优优缺点。事缺点。事实实上很多
8、上很多疾病可用不同方式疾病可用不同方式获获得。例如已知有不少自得。例如已知有不少自发发性性肿肿瘤模型,瘤模型,也可用各种致癌也可用各种致癌剂诱发产剂诱发产生生肿肿瘤模型。瘤模型。值值得注意的是它得注意的是它们们在在发发病机理和疾病内在特征方面存在着各自的特点。如自病机理和疾病内在特征方面存在着各自的特点。如自发发性性肿肿瘤和瘤和诱发诱发性性肿肿瘤瘤对药对药物的敏感性有明物的敏感性有明显显区区别别。此外,。此外,大部分自大部分自发发性性动动物模型是通物模型是通过过人人为为定向培育而成的,定向培育而成的,毕毕竟竟不同于人不同于人类类自然自然发发病情况,因此,自病情况,因此,自发发和和诱发诱发模型所
9、具有模型所具有的的优优缺点只是相缺点只是相对对的。的。对对使用者来使用者来说说,最重要的是所,最重要的是所选择选择的模型究竟能否达到研究目的。的模型究竟能否达到研究目的。10-(二)按系(二)按系统统范范围围分分类类1、疾病的基本病理、疾病的基本病理过过程程动动物模型物模型2、各系、各系统统疾病疾病动动物模型物模型 11-疾病的基本病理疾病的基本病理过过程程动动物模型物模型 这类动这类动物疾病模型是指各种疾病共同性的一些病理物疾病模型是指各种疾病共同性的一些病理变变化化过过程的模型。致病因素在一定条件下作用于程的模型。致病因素在一定条件下作用于动动物,使物,使动动物物组织组织、器官或全身造成一
10、定病理、器官或全身造成一定病理损伤损伤,出,出现现各种功能、各种功能、代代谢谢和形成和形成结结构的构的变变化,其中有些化,其中有些变变化是各种疾病都可化是各种疾病都可能能发发生的,不是各种疾病所特有的一些生的,不是各种疾病所特有的一些变变化,如化,如发热发热、缺氧、水缺氧、水肿肿、炎症、休克、弥漫性血管内凝血、炎症、休克、弥漫性血管内凝血、电电解解质质紊乱、酸碱平衡障碍等,我紊乱、酸碱平衡障碍等,我们们称之称之为为疾病的基本病理疾病的基本病理过过程。程。12-各系各系统统疾病疾病动动物模型物模型是指与人是指与人类类各系各系统统疾病相疾病相应应的的动动物模型。如心物模型。如心血管、呼吸、消化、造
11、血、泌尿、生殖、内血管、呼吸、消化、造血、泌尿、生殖、内分泌、神分泌、神经经、运、运动动等系等系统统疾病模型,疾病模型,还还包括包括各种各种传传染病、寄生虫病、地方病、染病、寄生虫病、地方病、维维生素缺生素缺乏病、物理乏病、物理损伤损伤性疾病、性疾病、职业职业病和化学中毒病和化学中毒性疾病的性疾病的动动物模型。物模型。13-(三)按模型种(三)按模型种类类分分类类 疾病模型的种疾病模型的种类类包括整体包括整体动动物、离体器官和物、离体器官和组织组织、细细胞株等。疾病的胞株等。疾病的动动物模型是常用的疾病模型之物模型是常用的疾病模型之 一,也一,也是研究人是研究人类类疾病的常用手段。疾病的常用手
12、段。生物医学科研生物医学科研专业设计专业设计中常要考中常要考虑虑如何建立如何建立动动物模型物模型的的问题问题,因,因为为很多很多阐阐明疾病及明疾病及疗疗效机制的效机制的实验实验不可能不可能或不或不应该应该在病人身上在病人身上进进行。常要依行。常要依赖赖于复制于复制动动物模型,物模型,但一定要但一定要进进行周密行周密设计设计,设计时设计时要遵循下列一些原要遵循下列一些原则则。14-三、三、动动物模型的物模型的设计设计原原则则可比性可比性 可重复性可重复性可靠性可靠性适用性和可控性适用性和可控性 易行性和易行性和经济经济性性15-可可 比比 性性能能够够找到与人找到与人类类疾病相同的疾病相同的动动
13、物自物自发发性疾病当然最好。例如性疾病当然最好。例如日本人找到的大白鼠原日本人找到的大白鼠原发发性高血性高血压压就是研究人就是研究人类类原原发发性高血性高血压压的理想模型,老母猪自的理想模型,老母猪自发发性冠状性冠状动动脉粥脉粥样样硬化是研究人硬化是研究人类类冠心病的理想模型;自冠心病的理想模型;自发发性狗性狗类风类风湿性关湿性关节节炎与人炎与人类类幼年型幼年型类风类风湿性关湿性关节节炎十分相似,也是一种理想模型,等等。炎十分相似,也是一种理想模型,等等。与人与人类类完全相同的完全相同的动动物自物自发发性疾病模型性疾病模型毕毕竟不可多得,往往竟不可多得,往往需要人工加以复制。需要人工加以复制。
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