




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、人類疾病動物模型特點和分析現(xiàn)代生物學家眼中的生命個體水平:細胞水平:分子水平:蛋白質(zhì)DNADNA - RNA - ProteinCCUGAGCCAACUAUUGAUGAAProteinRNADNAtranscriptiontranslationCCTGAGCCAACTATTGATGAACCUGAGCCAACUAUUGAUGAAPEPTIDE動物個體水平的研究手段 利用各種疾病動物模型進行人類疾病比較學的研究,找出人類疾病發(fā)生發(fā)展的規(guī)律及 預防和治療的方法。 為了保證這些動物實驗更科學、準確和重復性好,用各種方法把一些需要研究的生理或病理活動,相對穩(wěn)定地顯現(xiàn)在實驗動物身上,供實驗研究之用。這就稱
2、之為動物實驗中的動物模型。 動物模型的優(yōu)越性 (一)避免了在人身上進行實驗所帶來的風險 臨床上對外傷、中毒、腫痛病因等研究是有一定困難的,甚至是不可能的,如急性和慢性呼吸系統(tǒng)疾病研究中很難重復環(huán)境污染的作用。輻射對機體的損傷也不可能在人身上反復實驗。而動物可以作為人類的替難者,在人為設計的實驗條件下可反復觀察和研究。因此,應用動物模型,除了能克服在人類研究中經(jīng)常會遇到的理論和社會限制外,還容許采用某些不能應用于人類的方法學途徑,甚至為了研究需要可以損傷動物組織、器官或處死動物。(二)臨床上平時不易見到的疾病可用動物隨時復制出來 如放射病、毒氣中毒、烈性傳染病 ,可以根據(jù)研究目的要求隨時采用實驗
3、性誘發(fā)的方法在動物身上復制出來。 (三)可以克服人類某些疾病潛伏期長,病程長和發(fā)病率低的缺點 一般遺傳性、免疫性、代謝性和內(nèi)分泌等疾病在臨床上發(fā)病率很低,研究人員可以有意識地提高其在動物種群的中發(fā)生頻率,從而推進研究。 如腫瘤,這些疾病發(fā)生發(fā)展很緩慢,有的可能要幾年、十幾年、甚至幾十年。有些致病因素需要隔代或者幾代才能顯示出來,人類的壽命期相對來說是很長的,但一個科學家很難有幸進行三代以上的觀察,而許多動物由于生命的周期很短,在實驗室觀察幾十代是容易的。(四)可以嚴格控制實驗條件,增強實驗材料的可比性 一般說來,臨床上很多疾病是十分復雜的,各種因素均起作用,因病人的年齡、性別、體質(zhì)、遺傳等各不
4、相同,對疾病的發(fā)生發(fā)展均有影響。采用動物來復制疾病模型,可以選擇相同品種、品系、性別、年齡、體重、活動性、健康狀態(tài)、甚至遺傳和微生物等方面嚴加控制的各種等級的標準實驗動物,用單一的病因作用復制成各種疾病。溫度、濕度、光照、噪音、飼料等實驗條件也可以嚴格控制。 無論營養(yǎng)學、腫瘤學和環(huán)境衛(wèi)生學等方面,同一時期內(nèi)很難在人身上取得一定數(shù)量的定性疾病材料。動物模型不僅在群體的數(shù)量上容易得到滿足,而且可以通過投服一定劑量的藥物或移植一定數(shù)量的腫瘤等方式,限定可變性,取得條件一致的模型材料。(五)可以簡化實驗操作和樣品收集 動物模型作為人類疾病的“縮影”,便于研究者按實驗目的需要隨時采取各種樣品,甚至及時處
5、死動物收集樣本,這在臨床是難以辦到的。實驗動物向小型化的發(fā)展趨勢更有利于實驗者的日常管理和實驗操作。(六)有助于更全面地認識疾病的本質(zhì) 臨床研究未免帶有一定的局限性。已知很多疾病除人以外也能引起多種動物感染,其表現(xiàn)可能各有特點。通過對人畜共患病的比較研究,可以充分認識同一疾病的病原體(或病因)對不同機體帶來的各種損害。因此從某種意義上說,可以使研究工作上升到立體的水平來揭示某種疾病的本質(zhì),從而更有利于解釋在人體上所發(fā)生的一切病理變化。 因此,利用動物疾病模型來研究人類疾病,對理解疾病發(fā)生、發(fā)展至關(guān)重要。對基因在體功能的分析、疾病發(fā)病機制的探討、藥物新靶點的發(fā)現(xiàn)及臨床前藥效學評價等研究具有十分重
6、要的科學意義和臨床意義。產(chǎn)生新學科-比較醫(yī)學 比較醫(yī)學是研究實驗動物與人類的基本生命現(xiàn)象,對不同物種的疾病發(fā)生和發(fā)展進行比較,以求得疾病的立體全息圖像,從而了解人類疾病的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,提高人類疾病的診斷和治療水平,促進病理、生理、藥理、毒理和新藥創(chuàng)制的研究。One medicine One health比較醫(yī)學研究的內(nèi)容 一是比較不同動物對同一病原或病因所引起的反應,綜合成多維的“全息圖像”,尋找接近人類疾病的最大公約數(shù)的動物模型-人類疾病動物模型 二是對人類疾病特定替代模型的實驗數(shù)據(jù)進行詮釋,界定特定疾病模型和人類疾病在組織病理、細胞和分子機制方面的相似性,開展實驗動物模型的可控研究,力求
7、闡明特定模型在人類疾病研究中的適應范圍。 動物模型的建立和動物實驗結(jié)果的詮釋成為比較醫(yī)學的研究核心 動物模型的優(yōu)劣應能很好地再現(xiàn)所要研究的人類疾病,即動物疾病應與人類疾病類似;不同的人,在不同的時間和地點,都應能穩(wěn)定地復制出相同的動物模型;動物的背景資料完整,動物合格,生命周期要滿足實驗需要動物易于獲得,來源充足,運送方便;復制的方法應有一定的特異性,而且復制率高。若復制率不高,模型價值不高;若用一種方法能復制多種模型,則無專一致,也降低了模型的價值。一、人類疾病動物模型的設計原則1、相似性2、重復性3、可靠性4、適用性和可控性5、易行性和經(jīng)濟性相似性在動物身上復制人類疾病模型,目的在于從中找
8、出可以推廣(外推)應用于病人的有關(guān)規(guī)律。設計動物疾病模型的一個重要原則是,所復制的模型應盡可能近似于人類疾病的情況。能夠找到與人類疾病相同的動物自發(fā)性疾病當然最好。例如SHR就是研究人類原發(fā)性高血壓的理想模型;老母豬自發(fā)性冠狀動脈粥樣硬化是研究人類冠心病的理想模型;自發(fā)性狗類風濕性關(guān)節(jié)炎與人類幼年型類風濕性關(guān)節(jié)炎十分相似,也是一種理想模型等等。與人類完全相同的動物自發(fā)性疾病模型畢竟不可多得,往往需要人工加以復制。為了盡量做到與人類疾病相似,首先要注意動物的選擇。 例如,小雞最適宜做高脂血癥的模型,因它的血漿甘油三酯、膽固醇以及游離脂肪酸水平與人十分相似,低密度和極低密度脂蛋白的脂質(zhì)構(gòu)成也與人相
9、似。如果動物模型與臨床情況不相似,在動物身上有效的治療方案就不一定能用于臨床,反之也然。例如,動物內(nèi)毒性休克(單純給動物靜脈輸入細菌及其毒素所致的休克)與臨床感染性(膿毒性)休克就不完全一樣,因此對動物內(nèi)毒素性休克有效的療法長期以來不能被臨床醫(yī)生所采用。重復性理想的動物模型應該是可重復的,甚至是可以標準化的。例如用一次定量放血法可百分之百造成出血性休克,百分之百死亡,這就符合可重復性和達到了標準化要求。增強動物模型復制時的重復性必須注意動物品種、品系、年齡、性別、體重、健康情況、飼養(yǎng)管理;實驗及環(huán)境條件,季節(jié)、晝夜節(jié)律、應激、室溫、濕度、氣壓、消毒滅菌;可靠性復制的動物模型應該力求可靠地反映人
10、類疾病,即可特異地、可靠地反映某種疾病或某種機能、代謝、結(jié)構(gòu)變化,應具備該種疾病的主要癥狀和體征,經(jīng)化驗或X光照片、心電圖、病理切片等證實。例如鉛中毒可用大鼠做模型,但有缺點,因為它本身容易患地方性肺炎及進行性腎病,后者容易與鉛中毒所致的腎病相混淆,不易確定該腎病是鉛中毒所致還是它本身的疾病所致。用蒙古沙土鼠就比較容易確定,因為一般只有鉛中毒才會使它出現(xiàn)相應的腎病變。 適用性和可控性供醫(yī)學實驗研究用的動物模型,在復制時,應盡量考慮到今后臨床應用和便于控制其疾病的發(fā)展,以利于研究的開展。如雌激素能終止大鼠和小鼠的早期妊娠,但不能終止人的妊娠。因此,選用雌激素復制大鼠和小鼠終止早期妊娠的模型是不適
11、用的,因為在大鼠和小鼠篩選帶有雌激素活性的藥物時,常常會發(fā)現(xiàn)這些藥物能終止妊娠,似乎可能是有效的避孕藥,但一旦用于人則并不成功。所以,如果知道一個化合物具有雌激素活性,用這個化合物在大鼠或小鼠觀察終止妊娠的作用是沒有意義的。 有的動物對某致病因子特別敏感,極易死亡,也不適用。如狗腹腔注射糞便濾液引起腹膜炎很快死亡(80%24小時內(nèi)死亡),來不及做實驗治療觀察,而且糞便劑量及細菌菌株不好控制,因此不能準確重復實驗結(jié)果。 又如選用大小鼠作實驗性腹膜炎就不適用,因為它們對革蘭氏陰性細菌具有較高的抵抗力,很不容易造成腹膜炎。易行性和經(jīng)濟性在復制動物模型時,所采用的方法應盡量做到容易執(zhí)行和合乎經(jīng)濟原則。
12、靈長類動物與人最近相似,復制的疾病模型相似性好,但靈長類動物稀少昂貴,即使獼猴也不可多得,更不用說猩猩、長臂猿。很多小動物如大小鼠、地鼠、豚鼠等也可以復制出十分近似的人類疾病模型。它們?nèi)菀鬃鞯竭z傳背景明確,體內(nèi)微生物可加控制、模型顯著且穩(wěn)定,年齡、性別、體重等可任意選擇,而且價謙易得、便于飼養(yǎng)管理,因此可盡量采用除非不得已或一些特殊疾病(如痢疾、脊髓灰白質(zhì)炎等)研究需要外,盡量不用靈長類動物。除了在動物選擇上要考慮易行性和經(jīng)濟性原則外,而且在模型復制的方法上、指標的觀察上也都要注意這一原則。 二、動物模型分類(一)按產(chǎn)生原因分類1、誘發(fā)性動物模型(experimental animal mod
13、el) 又稱為實驗性動物模型,指通過使用物理、化學、生物等致病手段,人為制造的疾病模型。 優(yōu)點:制作方法簡便,實驗條件比較簡單,其他因素容易控制,短時間內(nèi)可大量復制。 缺點:誘發(fā)的疾病模型與自然產(chǎn)生的疾病在某些方面有所不同。而且有些人類疾病不能用人工方法誘發(fā)出來。物理因素誘發(fā):如手術(shù)致骨折、放射線致免疫抑制化學因素誘發(fā):如高油脂飼料致兔動脈粥樣硬化、化學毒物中毒生物因素誘發(fā):如微生物感染復合因素誘發(fā):如豚鼠慢支用致病菌加寒冷或加SO2生物技術(shù)制作的動物模型:如嵌合體動物、轉(zhuǎn)基因動物、克隆動物等2、自發(fā)性動物模型(spontaneous animal model 指不加任何人工誘發(fā),在自然條件下
14、動物自然產(chǎn)生的疾病,或者由于基因突變的異常表現(xiàn),通過遺傳育種保留下來的動物疾病模型。以腫瘤遺傳性疾病居多。優(yōu)點:在一定程度上減少了人為的因素,更接近自然的人類疾病。缺點:種類有限,疾病動物飼養(yǎng)條件要求高,發(fā)病率低,發(fā)病時間長。自發(fā)腫瘤模型因動物種系、品種不同,其腫瘤所發(fā)生的類型和發(fā)病機制有差異 自發(fā)性動物模型應用價值很高,特別是在遺傳性疾病、免疫缺陷病、腫瘤等的研究上得到了廣泛應用。近幾十年來科學界十分重視自發(fā)性動物模型的開發(fā)。 如與人類心臟病相似的加拿大犬;與兒童碳水化合物、氨基酸代謝失調(diào)相似的貓;自發(fā)性高血壓和腦中風大鼠;青光眼兔;自發(fā)性糖尿病地鼠;肥胖癥小鼠;裸鼠等等。3、抗疾病型動物模
15、型(negative animal model) 是指特定的疾病不會在某種動物身上發(fā)生。因此可借以探討為何該種動物對該疾病有天然的抵抗力。 如哺乳類動物均感染血吸蟲病,而洞庭湖流域的東方田鼠卻不能復制血吸蟲病,故可用于血吸蟲感染和抗病的研究。4、生物醫(yī)學動物模型(biomedical animal model) 是指利用健康正常的動物生物學特征來提供人類疾病相似表現(xiàn)的疾病模型。 如沙鼠缺乏完整的腦基底Willis動脈環(huán),動脈環(huán)后交通支,可用來結(jié)扎一側(cè)頸動脈制備腦梗塞、腦缺血模型 鹿的正常紅細胞是鐮刀形的,多年來一直用于鐮刀形紅細胞貧血研究。(二) 按系統(tǒng)范圍分類 各系統(tǒng)疾病動物模型 指與人類各
16、系統(tǒng)疾病相應的動物模型 如神經(jīng)(大鼠囊狀腦動脈瘤)、心血管(小型豬動脈粥樣硬化)、呼吸(豚鼠慢支)、消化(輪狀病毒性腸炎)、內(nèi)分泌與代謝(糖尿病)、泌尿等等。(三) 疾病基本病理過程的動物模型 指各種疾病共同性的一些病理變化過程模型。 如發(fā)熱、炎癥、休克、電解質(zhì)紊亂等。(四) 按中醫(yī)藥體系分中醫(yī)動物模型是根據(jù)中醫(yī)理論,對人類疾病原型的某些特征進行模擬復制,創(chuàng)造出的人工疾病和證的實驗動物。中醫(yī)動物模型的建立,其造模方法的選擇至關(guān)重要,造模方法大致可歸納為如下三種類型模擬中醫(yī)傳統(tǒng)病因建立動物模型“純”中醫(yī)病證動物模型一般不與現(xiàn)代醫(yī)學疾病模型相等。造模方法有單因素和復合因素兩種單因素造模:如根據(jù)中醫(yī)
17、“恐傷腎”原理,采用貓嚇孕鼠法,得到子代先天腎虛模型;用耗氣破氣理論,以中藥(大黃、厚樸、枳實)灌喂大鼠,塑造脾氣虛動物模型復合因素造模:用中醫(yī)先天不足和后天失養(yǎng)的病因,復制仔兔體弱易感動物模型。采用西醫(yī)病因病理復制動物模型此種模型多是在特定的化學、生物、機械和物理的致病因素作用下,復制出西醫(yī)或中醫(yī)病名的動物模型,或再用中藥或中醫(yī)療法觀察療效及監(jiān)測病理改變,其在造模時重視動物組織、器官或全身的病理損害,這是目前應用最廣泛的一種實驗形式。依據(jù)中西醫(yī)結(jié)合病因?qū)W說塑造動物模型造模方法是既運用了中醫(yī)的發(fā)病學說,又考慮了西醫(yī)的致病原理,實際上是綜合了上述兩種類型的造模特點而塑造的動物模型目前應用較少(五
18、) 按模型對象分整體動物模型離體組織器官模型細胞株模型數(shù)學模型三、影響動物模型的因素1、致模因素2、動物因素3、實驗技術(shù)因素4、環(huán)境和營養(yǎng)因素1.致模因素病毒因素藥物因素物理因素 基因因素2.動物因素1、相似性原則結(jié)構(gòu)功能的相似性時象或年齡的相似性群體分布的相似性生態(tài)或健康狀況的相似性疾病特點的相似性操作實感的相似性2、特殊性原則3、標準化原則 4、規(guī)格化原則年齡體重性別5、經(jīng)濟性原則6、重視動物福利:3R原則不能盲目地使用近交系動物自發(fā)性糖尿病大鼠(BB、Wistar)除具有糖尿病臨床特征外,還發(fā)現(xiàn)多種病理變化(外周神經(jīng)系統(tǒng)嚴重病變、睪丸萎縮、甲狀腺炎、胃潰瘍、惡性淋巴瘤等),因此要有目的地
19、選擇。動物形成亞系后不應該再視為同一品系。要充分了解新品系的特征和背景材料。 即使作為已形成模型的品系,由于不適當?shù)挠N方法和環(huán)境改變,還可發(fā)生新的基因突變和遺傳漂變;即存在著變種甚至斷種的危險。 國外經(jīng)常用雜交一代(F1)作為模型,其個體之間均一性好,對實驗的耐受性強,又多少克服了近交系的缺點。但盲目引進F1代動物,對復制所要求的模型是缺乏意義的 進化程度并不意味著所有器官和功能接近于人復制動物模型時,在條件允許的情況下,應盡量考慮選用與人相似、進化程度高的動物作模型。但不能因此就認為進化程度越高等的動物其所有器官和功能越接近于人。非人靈長類誘發(fā)動脈粥樣硬化時,病變部位經(jīng)常在小動脈、即使出現(xiàn)
20、在大動脈也與人類分布不同。據(jù)報導用鴿作這類模型時,胸主動脈出現(xiàn)的黃斑面積可達10%,鏡下變化與人也比較相似,因此也廣泛被研究者使用。不同類型的動物種群的優(yōu)點和缺點(實驗室種群 )優(yōu) 點缺 點1連續(xù)飼養(yǎng)和記錄1生活于人工環(huán)境2觀察迅速2標準日糧3個體眾多3體型太小和疾病的急性本質(zhì)不太適用于臨床或研究4生命周期短4一般涉及人工誘發(fā)的疾病5標化的環(huán)境和遺傳組成6在癌癥研究中可用于傳播性和移植性腫瘤7有基本的生化、生理、病理資料不同類型的動物種群的優(yōu)點和缺點(家養(yǎng)動物種群 )優(yōu) 點缺 點1生活于與人類相似或相同的環(huán)境 1飼養(yǎng):空間、價格、管理、安全 2發(fā)病率常可比較 2實驗對象損失:屠宰 3可研究自然
21、途徑感染的自發(fā)性疾病 3疾病記錄和報導極有限 4短時間內(nèi)經(jīng)歷疾病的全過程 5很適于臨床研究 6可能進行傳播研究 7在種群中疾病頻率既有升高也有降低 優(yōu) 點缺 點1容許估計自然條件下疾病的頻率 1疾病記錄和報告極有限 2揭示自然條件下的疾病正常周期(非偶然的) 2關(guān)于模型動物的基本資料有限 3允許測定自然條件下的各種因素 3難以在實驗條件下飼養(yǎng) 4短時間內(nèi)經(jīng)歷疾病的全過程 4帶有對家畜和人有潛在危險性的人畜互傳疫病原不同類型的動物種群的優(yōu)點和缺點(野生動物種群 )3、實驗技術(shù)因素復制過程中固定、出血、麻醉、手術(shù)、藥物和并發(fā)癥等處理不當,會產(chǎn)生難以估量的惡果。因此,要求盡可能使模型動物處于最小的變
22、動和最少的干擾之中。4、環(huán)境和營養(yǎng)因素復制模型的成敗往往與環(huán)境的改變有密切關(guān)系。擁擠、飲食改變、過度光照、噪音、屏障系統(tǒng)的破壞等,任何一項被忽視都可能給模型動物帶來嚴重影響。 論文中動物實驗的描述品種、品系的名稱微生物質(zhì)量來源合格證號性別年齡體重數(shù)量實驗和飼養(yǎng)環(huán)境動物實驗處理方式正確地評估動物疾病模型表面效度 結(jié)構(gòu)效度 預測效度 綜合評價 表面效度 指現(xiàn)象的相似性 例如:抑郁癥動物模型 動物的情緒表現(xiàn)類似于人類相應的情 緒表現(xiàn),測量的指標中應包括相應的情緒障礙 結(jié)構(gòu)效度 動物模型建立在一個合理的構(gòu)想上,即動物模型應該和人類疾病具有相似的原因、行為反應和共同的生物學機制 預測效度 模型對于相應病
23、理障礙有效的經(jīng)典藥物的反應性和選擇性,反應性靈敏,選擇性強的動物模型預測效度高。模型結(jié)論的相對性應該懂得沒有一種動物模型能完全復制人類疾病真實情況,動物畢竟不是人體的縮影。模型實驗只是一種間接性研究,只可能在一個局部或幾個方面與人類疾病相似。因此,模型實驗結(jié)論的正確性只是相對的,最終必須在人體身上得到驗證。復制過程中一旦出現(xiàn)與人類疾病不同的情況,必須分析其分岐范圍和程度,找到相平行的共同點,正確評估哪些是有價值的。 動物實驗技術(shù)實驗動物的固定、標記 實驗動物的給藥途徑和采血方法 實驗動物用藥量的確定及計算方法 實驗動物的麻醉和處死方法 常用藥物的最大給藥量動物項 目 灌 胃 皮下注射 肌肉注射
24、 腹腔注射 靜脈注射 大鼠最大給藥量2mL lmL0.4mL2mL4mL使用針頭16號(鈍頭) 6號 6號 6號 5號小鼠最大給藥量lmL0.4mL0.4mL lmL0.8mL使用針頭9號(鈍頭)5 l/2號5 1/2號5 1/2號 4號豚鼠最大給藥量3mL LmL0.5mL 4mL 5mL使用針頭16號(鈍頭)6 1/2號6 1/2號 7號 5號家兔最大給藥量20 mL 2mL 2mL 5mL 10mL使用針頭10號導尿管6 1/2號6 1/2號 7號 6號人及不同實驗動物之間藥物量對應值例如:某藥物在60kg體重的病人的劑量為g.kg-1 . d-1,一只5kg的猴為53.6 g.kg-1
25、 . d-1,一只10kg重的犬為40.4 g.kg-1 . d-1 ,一只20g的小鼠則為260.6 g.kg-1 . d-1 。實驗動物的血樣采取一、小、大鼠 剪尾采血此法每鼠可采10次以上。小鼠每次。大鼠每次。 眼眶后靜脈叢采血小鼠每次。大鼠每次。股動脈采血小鼠每次。大鼠每次。二、豚鼠耳緣切口采血: 。心臟采血:足背正中靜脈采血:三、家兔耳緣靜脈采血:5-10ml。耳中動脈采血:15ml。心臟采血:20-25ml。四、犬前肢皮下頭靜脈和后肢外側(cè)小隱靜脈采血:10-20ml。頸靜脈采血:心臟采血:常用實驗動物的最大安全采血量與最小致死采血量動物種類最大安全采血量(mL)最小致死采血量(mL
26、)小鼠0.1 0.3大鼠 1 2豚鼠 5 10家兔 10 40 狗 50 300 猴 15 60常用麻醉劑的用法及劑量 麻醉劑 動物種類 給藥途徑 劑量(mg/kg) 常用濃度() 戊巴比妥鈉犬、兔靜脈303 腹腔 4050 3大鼠、小鼠、豚鼠 腹腔 4050 2硫噴妥鈉 犬、兔 靜脈 15-20 2 大鼠 腹腔 40 1 小鼠 腹腔 15-20 1氯胺酮犬、貓 腹腔 10-40 10 大鼠、小鼠 腹腔 100200 10 氯醛糖 兔 靜脈 80-100 2 大鼠 腹腔 50 2烏拉坦 兔 靜脈750-1000 30 大鼠、小鼠 皮下或肌肉 800-1000 20 動物模型的鑒定內(nèi)容 (一)表
27、現(xiàn)型鑒定與分析 (二)遺傳型鑒定與分析(一)表現(xiàn)型鑒定與分析臨床癥狀與體征 被毛應整潔,有光澤 ,有被毛自潔能力 ;體溫、脈搏、呼吸數(shù)變動在一個較為恒定的范圍之內(nèi) ;一般說來,發(fā)熱的程度可反映疾病的程度、范圍及其性質(zhì) ;(1)最高熱:提示某些嚴重的急性傳染病,(2)高熱:可見于急性感染性病與廣泛性的炎癥。(3)中等熱:通常見于消化道、呼吸道的一般性炎癥及某些亞急性、慢性傳染病。(4)微熱:僅于局限性的炎癥及輕微的病程見到。 幾種不同的發(fā)熱類型 (1)稽留熱:高熱持續(xù)數(shù)天或更長時期,且每晝夜的溫差很小為其特點。此乃致熱物質(zhì)在血液中長期存在并對中樞給予不斷刺激的結(jié)果。(2)弛張熱:晝夜間有較大的升
28、降變動為其特點,多見于許多化膿性疾病及敗血癥以及非典型經(jīng)過的某些傳染病。(3)間隔熱:在持續(xù)數(shù)天的發(fā)熱后,出現(xiàn)無熱期,如此以一定間隔期間而反復交替出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象,通常是由有毒物質(zhì)周期性的進入血液而導致。體格、發(fā)育狀況 體格、發(fā)育狀況一般可以根據(jù)骨骼與肌肉的發(fā)育程度來確定應用測定器測定其體高、體長、體重等數(shù)值體格發(fā)育良好的動物,其結(jié)構(gòu)均稱,肌肉結(jié)實,被毛整齊,相反,發(fā)育不良的動物,多表現(xiàn)為軀體瘦小,結(jié)構(gòu)不勻稱,特別是幼年動物,常呈發(fā)育遲緩甚至發(fā)育停滯,這種情況一般可提示營養(yǎng)不良或患慢性和遺傳性疾病。動物的營養(yǎng)狀況,通常可根據(jù)肌肉的豐滿度,特別是皮下脂肪的普積度而判斷,被毛的狀態(tài)和光澤,也可做為營
29、養(yǎng)狀況的參考。營養(yǎng)程度標志著機體物質(zhì)代謝的總趨勢在表型分析上,將肌肉豐滿、皮下脂肪充盈、軀體圓滿為營養(yǎng)良好骨骼表露明顯等多為營養(yǎng)不良,營養(yǎng)不良是許多動物疾病臨床常見癥狀,高度的營養(yǎng)不良,稱為惡病質(zhì),是表型分析中判斷預后不良的一個重要指標。行為學 正常時中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮與抑制兩個過程保持動態(tài)平衡,動物表現(xiàn)為靜止時較安靜,行動時較靈活,經(jīng)常注意外界,對各種刺激較為敏感,當中樞神經(jīng)機能發(fā)生障礙時,興奮與抑制過程的平衡被破壞,臨床上表現(xiàn)為過度興奮或抑制,興奮是中樞機能亢進的結(jié)果,輕則驚恐、不安,重則狂燥不馴。處于興奮的動物易驚,對外界的輕微刺激表現(xiàn)強烈的反應,動物經(jīng)常表現(xiàn)為不安,旋轉(zhuǎn)、驚恐,啃咬物體
30、,甚至攻擊(咬)人。抑制是中樞神經(jīng)機能紊亂的另一表現(xiàn),輕則表現(xiàn)沉郁,重則嗜睡,甚至呈現(xiàn)為昏迷狀態(tài)。共濟失調(diào)往往多為疾病侵害小腦或遺傳性小腦發(fā)育障礙的標志,臨床表現(xiàn)為在運動中動物四肢配合不協(xié)調(diào),呈醉酒狀,行走不穩(wěn),搖擺,步態(tài)似涉水樣。 盲目運動可提示為腦膜的充血、出血,炎癥或某些影響腦的傳染病和寄生蟲病,盲目運動表現(xiàn)為無目的地徘徊,直向前沖,后退不止,繞柱打轉(zhuǎn)或呈圓圈運動,有時以一肢做軸而呈現(xiàn)鐘樣運動。當然,當動物出現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)先天性病變也會有這些表型出現(xiàn)。病理學 疾病是一個極其復雜的過程。在病原因子和機體反應功能的相互作用下,患病機體有關(guān)部分的形態(tài)結(jié)構(gòu)、代謝和功能都會發(fā)生種種改變,這是研究和
31、認識疾病的重要依據(jù)。病理學的研究手段已遠遠超越了傳統(tǒng)的經(jīng)典的形態(tài)觀察,而采用了許多新方法、新技術(shù),從而使研究工作得到了進一步的深化,但形態(tài)學方法(包括改進了的形態(tài)學方法)仍不失為基本的研究方法。大體觀察 主要運用肉眼或輔之以放大鏡、量尺、各種衡器等輔助工具,對檢材及其病變性狀(大小、形狀、色澤、重量、表面及切面狀態(tài)、病灶特征及堅度等)進行細致的觀察和檢測。這種方法簡便易行,有經(jīng)驗研究的工作者往往能通過大體觀察而確定或大致確定診斷或病變性質(zhì)(如腫瘤的良惡性等)。組織學觀察 將病變組織制成厚約數(shù)微米的切片,經(jīng)不同方法染色后用顯微鏡觀察其細微病變,從而千百倍地提高了肉眼觀察的分辨能力,加深了對疾病和
32、病變的認識,是最常用的觀察、研究疾病的手段之一。同時,由于各種疾病和病變往往本身具有一定程度的組織形態(tài)特征,故常可借助組織學觀察來診斷疾病,如活檢。細胞學觀察 運用采集器采集病變部位脫落的細胞,或用空針穿刺吸取病變部位的組織、細胞,或由體腔積液中分離所含病變細胞,制成細胞學涂片,作顯微鏡檢查,了解其病變特征。此法常用于某些腫瘤和其他疾病的早期診斷。但限于取材的局限性和準確性,有時使診斷難免受到一定的限制。近年來在影像技術(shù)及內(nèi)窺鏡等指引下進行細針穿刺吸取組織、細胞進行檢查(穿刺活檢),既提高了穿刺的安全性,也提高了診斷的準確性。總之,對動物表型分析應采用各種技術(shù)和方法,綜合分析和判斷。表型組學P
33、henomics是將生物體的表現(xiàn)型特征視為一個整體(表型組)進行研究的領(lǐng)域,生物體的表型特征大都是由基因組與環(huán)境相互作用產(chǎn)生的。 表現(xiàn)型鑒定與分析的標準化操作程序(SOPs) 所謂SOPs,是將操作過程用書面的形式記錄下來,形成語言簡潔、明確的指令性書面文件,使其操作有章可循,作到標準化、規(guī)范化。它使實驗操作更具體、更詳細,更易于掌握,是實驗方法技術(shù)和注意事項等多方面的指南。規(guī)范標準化的表現(xiàn)型數(shù)據(jù), 有利于應用計算機來推導基因型表型關(guān)系,有利于利用生物信息學方法,開發(fā)先進的表型信息數(shù)據(jù)庫。SHIRPA表型篩選方案是目前國際通用的表現(xiàn)型分析標準化操作程序,它由幾十項標準化簡單測試與記錄所組成,包
34、括生理生化、組織病理、糖脂類代謝、心血管形態(tài)和功能、腫瘤學、動物行為學及免疫學檢測方法及相關(guān)技術(shù)標準,盡最大可能在相同的環(huán)境條件下獲得具有可比性的表型數(shù)據(jù)。例如:腫瘤標準化技術(shù)指標動物遺傳模型的繁育與腫瘤發(fā)生的觀測,監(jiān)測與記錄; 動物腫瘤模型的形態(tài)學、解剖學與一般病理學檢驗與研究;動物腫瘤模型的血液學檢驗與研究; 動物腫瘤模型的細胞生物學檢驗與研究; 動物腫瘤成像分析與檢測與研究; 動物腫瘤的特定免疫組織化學檢測與研究; 動物腫瘤的分子生物學與基因組學檢測與研究; 動物腫瘤轉(zhuǎn)移的特定研究(二)、遺傳型鑒定與分析1、孟德爾遺傳學分析2、生物信息學、比較基因組與蛋白質(zhì)組學分析1、孟德爾遺傳學分析
35、受一對等位基因控制的自發(fā)遺傳性動物疾病,其傳遞方式稱為單基因遺傳又稱為孟德爾式遺傳。按致病基因所在染色體的不同,單基因遺傳分為常染色體遺傳和性連鎖遺傳兩類;按致病基因在世代中傳遞的特點,單基因遺傳又分為顯性遺傳和隱性遺傳兩種。(1)染色體顯性遺傳致病基因P位于常染色體上,且對其等位基因P呈顯性,這種動物模型的傳遞方式稱為常染色體顯性遺傳。顯性遺傳的特征 (1)缺陷或疾病代代相傳;(2)除產(chǎn)生新的突變外,患病后代的雙親中至少有一個患有同樣的遺傳病;(3)患病雙親的正常后代與正常動物交配所產(chǎn)生的后代均不發(fā)病;(4)缺陷與疾病的傳遞與性別無關(guān),模型動物中雄性與雌性之比約為1:1,(5)患病的子代全部
36、患病,表明雙親中至少有一個是致病基因純合個體,如有75%子代患病,表明雙親均為致病基因雜合個體;如有50%子代患病,表明雙親之一是致病基因雜合個體;(6)如果遺傳病由顯性致死基因引起,則其發(fā)生概率很小,等于突變率的兩倍。顯性遺傳的特殊形式 (1)不規(guī)則顯性遺傳,某些顯性致病基因在雜合子中受到某種遺傳背景(如存在修飾基因)和環(huán)境因素的影響,有時表現(xiàn)出顯性而發(fā)病,有時不表明顯性而不發(fā)病。這種傳遞方式稱為不規(guī)則顯性遺傳,它的表現(xiàn)程度用外顯率表示。所謂外顯率是指一定基因型個體在特定環(huán)境中形成相應表型的比例,用百分率表示,不規(guī)則顯性遺傳就是顯性致病基因的外顯率造成的,這種遺傳病通常可以隔代相傳。 顯性遺
37、傳的特殊形式(2)半顯性遺傳 致病基因的純合個體與雜合個體的病情有明顯差別。純合個體病情嚴重,往往以死亡告終。雜合個體病情輕微,遺傳病的這種傳遞方式稱為半顯性遺傳或不完全顯性遺傳。這種動物絕大多數(shù)是雜合個體,其子代的50%是患病動物,25%是正常動物,25%死亡。 顯性遺傳的特殊形式(3)共顯性遺傳 等位基因之間不存在顯性與隱性關(guān)系,雜合個體中兩種基因的作用都能得以表現(xiàn),但又不呈半顯性遺傳,這種等位基因稱為共顯性等位基因或等顯性等位基因,它們的傳遞方式稱為共顯性遺傳,如血型、白細胞抗原等。 顯性遺傳的特殊形式(4)不同表現(xiàn)度的顯性遺傳 在顯性遺傳性動物疾病模型中,具有同樣基因型的不同個體雖然都
38、有該病的病理情況,但其嚴重程度都有所不同,這是因為顯性遺傳病模型還存在著不同的表現(xiàn)度。(2) 常染色體隱性遺傳致病基因a 位于常染色體上,且對其等位基因A呈隱性,因而只有純合個體(aa)才表現(xiàn)出特定的病理性狀,遺傳病的這種傳遞方式稱為常染色體隱性遺傳。在雜合個體Aa中,由于存在正常的顯性基因A,致使隱性致病基因a的作用不能表達而不發(fā)病,遮掩的雜合個體表現(xiàn)為健康的動物,但能將致病基因傳遞給下一代,故稱之為攜帶者當攜帶者與正常動物交配時,其子代均為表型正常,但其中有50%攜帶者,攜帶者之間交配產(chǎn)生的子代有25%是致病基因純合個體,50%攜帶者,25%正常動物,病理特征顯現(xiàn)的個體與表型正常的個體之比
39、為1:3。 隱性遺傳的特征 (1)缺陷式疾病往往隔代傳遞;(2)雙親皆為病患動物時,其子代也會全部是病患動物;(3)缺陷時疾病的傳遞與性別無關(guān),患病動物中雄性與雌性之比約為1:1;隱性遺傳的特征 (4)如果缺陷時疾病發(fā)生率很低,則有以下幾種情況:之一,大多數(shù)患病動物是表型正常的攜帶者;攜帶者之間交配時,其子代的發(fā)病風險為25%;之二,攜帶者與正常純合體交配時,其子代有50%攜帶者;攜帶者雄性動物與其雌性子代交配或攜帶者子代間相互交配時,發(fā)病風險為12.5%;之三,患病動物與正常動物交配,如產(chǎn)生的子代與患病動物,則該正常動物必定是攜帶者,發(fā)病風險為50%;之四,近親交配時,其子代發(fā)病風險明顯提高
40、。性連鎖遺傳 致病基因位于性染色體上,隨性染色體傳遞的疾病,其傳遞方式稱為性連鎖遺傳,又稱為伴性遺傳。按致病基因的性質(zhì)和性染色體的種類,性連鎖遺傳可分為X連鎖顯性遺傳,X連鎖隱性遺傳和Y連鎖遺傳3種。X連鎖顯性遺傳 致病基因H位于X染色體上,且對其等位基因呈顯性,由它控制的疾病隨X染色體傳遞,這種遺傳病中,雌性動物兩條X染色體中任何一條上存在致病基因都會發(fā)病,雄性動物只有一條X染色體,存在致病基因也可發(fā)病,但其發(fā)病概率只有雌性動物的50%。 X連鎖顯性遺傳特征 (1)疾病代代相傳;(2)疾病的發(fā)生與性別有關(guān),雌性動物的發(fā)病率約為雄性動物的2倍;(3)患病雄性的子代中只有雌性發(fā)病,雄性全部是正常
41、;(4)患病雌性動物的子代可能全部發(fā)病(雌性是純合個體),或(雌性是雜合子);(5)除發(fā)生新的突變外,患病動物的雙親中必定有一個是患病動物X連鎖隱性遺傳 致病基因a位于X染色體上,且對等位基因A呈隱性,由它控制的病理性狀隨X染色體傳遞,但在雌性動物中只有致病基因的純合個體(XaXa)發(fā)病,雜合個體(XaX)為攜帶者,在雄性動物中只有一條X染色體, 當存在一個隱性致病基因a時,由于沒有相應的等位基因掩蓋a的作用,所以也表達病理性狀或遺傳缺陷。遺傳病的這種傳遞方式稱為X連鎖隱性遺傳。存在一個X連鎖致病基因a的雄性動物稱為半合子。在X連鎖隱性遺傳時,雄性動物的致病基因只能從其母親中傳來,以后也只能傳
42、遞給子代中的雌性動物,故又將這種傳遞方式稱為交叉遺傳。X連鎖隱性遺傳特征 (1)缺陷式疾病隔代相傳;(2)缺陷式疾病的發(fā)生與性別有關(guān),在群體中雄性的發(fā)病率明顯高于雌性;(3)雙親患病動物,其子代全部都是患病動物;(4)兩個表型正常的親代交配所產(chǎn)生的子代中,如果出現(xiàn)患病動物是雄性,其致病基因由攜帶致病基因的母親傳遞。(5)缺陷式疾病呈典型的交叉遺傳,具有以下幾種情況:之一,患病雄性動物與無親緣關(guān)系的雌性動物交叉時,所有子代均為表型正常,但其兒女全部是攜帶者;之二,患病雌性動物與正常雄性動物交配時,其子代中的雄性全部發(fā)病,雌性為表型正常的攜帶者;之三,表型正常的兩個雙親交配所產(chǎn)生的子代中,雌性的發(fā)
43、病風險為零,雄性的為50%。性連鎖遺傳的特殊形式 限性遺傳的某些致病基因控制的病理性狀只能在一個性別(雄性或雌性)中表現(xiàn)出來,例如:犬的隱睪癥是受常染色體隱性致病基因控制的,它只能在雄性動物中表達出來;生物信息、比較基因組學分析生物信息學技術(shù)通過互聯(lián)網(wǎng)和一系列計算機軟件,對已知的各種生物信息(例如核酸和蛋白質(zhì)序列)進行分析、比較和歸納,以揭示生命的特征。因此,生物信息學的基礎就是各類生物信息數(shù)據(jù)庫。比較基因組學的研究表明,哺乳類動物的基因組是相當保守的,這不但為人們了解哺乳類動物的基因組進化及機制創(chuàng)造了條件,而且由于基因組的保守性為人們用較低級的動物來研究人類的遺傳性疾病或基因組異常疾病提供了
44、實驗材料。 例如大鼠具有高血壓、關(guān)節(jié)炎、糖尿病、腎病、腫瘤以及突發(fā)心臟病等人類疾病模型,其中有一種稱之為Goto-Kakizaki品系的大鼠,具有非胰島素依賴型糖尿病(NIDDM)的典型特征,是人類相應疾病的良好模型.通過研究人們發(fā)現(xiàn)在這種大鼠個體中有三個基因座并證實參與了葡萄糖代謝,通過它們找到另外兩個影響體重的基因座.通過對人類與大鼠之間比較基因組和數(shù)量性狀基因座(QTL)的研究,研究人員大膽地預測在人類中有26個染色體區(qū)域,可能存在類似的基因,拓展研究表明在小鼠也有類似染色體區(qū)域.此外,在對與人類生活環(huán)境相似的狗的研究中發(fā)現(xiàn),狗中有215種遺傳性疾病與人類疾病非常相似,至今被證實已有41
45、種是由人類同樣的基因引起.四、動物模型的制作舉例感染動物模型 慢病毒引起的疾病病程很慢,都有神經(jīng)系統(tǒng)退行性癥狀;腦部出現(xiàn)淀粉樣沉淀,形成海綿狀空斑。對這類疾病的研究,以羊搔癢病為代表,困難很大: 發(fā)病率低、 病程慢; 傳染病 / 遺傳病 不清楚? 病因 / 病原物 找不到 人們只能猜想: 有一種“慢病毒”在起作用(1)從發(fā)病動物分出純培養(yǎng)。(2)再接種到健康動物,引起同樣疾病。(3)再分離出純培養(yǎng),應和接種的培養(yǎng)基具相同特性。證實病源物的柯赫法則普列昂的發(fā)現(xiàn)以改進檢測方法為突破點 目標:分離、純化病原物、并加以鑒定,每一步都離不開檢測方法。第一個進步:把搔癢病從羊轉(zhuǎn)至小鼠發(fā)病潛伏期 35年 4
46、5個月第二個進步:檢測方法終點滴度檢測法:用小鼠作實驗材料接種給小鼠150天 鼠腦中病原物的滴度最高分離純化步驟1530天再接種給小鼠45個月 出現(xiàn)病癥潛伏期檢測法: 用倉鼠作實驗材料終點滴度檢測法 潛伏期檢測法(例行的檢測 (改進后的檢測 方法) 方法) 12個月 70天 60只小鼠 4只倉鼠 總共加快速度100倍得到難以公布的實驗結(jié)果 原來預期得到小型病毒。 結(jié)果,所有實驗數(shù)據(jù)都表明: 病原物不是小型病毒,不含核酸,而是蛋白質(zhì)粒子。 經(jīng)過八年努力(1974 1982 )1982年發(fā)表第一篇文章: 提出羊搔癢病病原物是一種蛋白質(zhì)粒子。蛋白質(zhì)類的感染顆粒 (Proteinoceous Infe
47、ctious Particle, Prion) 普列昂概念的提出,引起軒然大波。 許多人問:沒有核酸,這個病原物如何增殖?如何復制本身的遺傳信息。 許多人懷疑:可能還是存在核酸,只是未能檢測出來。具有諷刺意味的是: 最早提出實驗證據(jù),證明核酸是遺傳信息載體的是 Avery 1942年有關(guān)肺炎球菌轉(zhuǎn)化因子的實驗。 當時,Avery 的報告未能引起多大重視。有人懷疑轉(zhuǎn)化因子中起作用的是蛋白質(zhì),只是 Avery 未能檢測出來。關(guān)鍵在于普利昂是否含有核酸?普魯西納回憶說:在尋找核酸上,D.Riesuer 和我所花的功夫比其他任何人都多。更深入的研究,更意外的結(jié)果 隨著研究的深入,得到更多打破傳統(tǒng)觀念的
48、結(jié)果: (1)尋找Prnp基因 編碼普列昂蛋白(PrP)的基因,不但在染病動物腦中存在,亦在正常動物腦中找到,而且表達得一樣多。PrP scPrP c 看來, PrP 蛋白不是病鼠才有。而且,PrP sc 的出現(xiàn)不是調(diào)節(jié)基因起作用的結(jié)果。正常小鼠得病小鼠 分別把 Prnp 基因在正常和染病小鼠中的表達產(chǎn)物稱為: 普列昂蛋白(PrP c)在正常動物腦中的功能是什么? 找不到答案。 剔除 PrP 基因的遺傳工程小鼠(PrP%),看不出病癥,似乎一切正常,亦能正常生育。 PrP%小鼠作出貢獻 把染病小鼠的腦提取物接種給PrP% 小鼠,后者不染病。同樣的腦提取物,接種給普通小鼠 PrP+/+,后者被染
49、病。染病小鼠腦提取物看來, PrP c 的存在是染病的必要前提PrP%小鼠PrP+/+ 小鼠 對 PrP c 和PrP sc 兩種蛋白質(zhì)做結(jié)構(gòu)分析。 結(jié)果:都是由 208 個氨基酸殘基組成的疏水性很強糖蛋白。 氨基酸序列 RNA剪輯 翻譯后修飾均無差別最后,終于找到差別PrP c 和 PrP sc 在高級結(jié)構(gòu) 上有巨大差別 PrP c PrP sc 螺旋 40 21 折疊 3 54% PrP c PrP c (上) PrP sc(下) PrP c 和 PrP sc 在高級結(jié)構(gòu)上的差別, 在細胞內(nèi)的行為和 代謝特征上也反映出來。 PrP c PrP sc 胞內(nèi)定位 細胞表面 胞質(zhì)內(nèi) 蛋白酶水解
50、水解完全 局部水解綜合上面得到的結(jié)果,提出一個理論設想:搔癢病的發(fā)生是因為 PrP sc 的入侵,把腦細胞中原來就有的 PrP c “帶壞”,使 PrP c 重新折疊,形成新的高級結(jié)構(gòu),變成了 PrP sc 。增多的 PrP sc 形成淀粉樣斑,造成腦細胞破壞,出現(xiàn)空斑。(b)接著,初始和新形成的搔癢病粒子就攻擊另外的兩個正常的 PrP 分子細胞質(zhì)核搔癢病 PrP正常 PrP原有的PrP分子轉(zhuǎn)化了的PrP分子(a)搔癢病 PrP的一個分子(紅色)和正常的 PrP 分子(褐色)相接觸并以某種方式展開而形成搔癢病構(gòu)型(c)后者反過來又去攻擊其他正常分子,以此方式連續(xù)進行下去直至搔癢病 PrP 積累
51、到危害量。 什么叫 PrP sc 把 PrP c “帶壞”?實際上是: 蛋白質(zhì)大分子與蛋白質(zhì)大分子之間的相互作用。 生物大分子之間的相互作用還包括蛋白質(zhì)核酸之間的相互作用。動脈粥樣硬化發(fā)病機理和動物模型(一)脂質(zhì)浸潤學說 本病的主要病理變化是動脈壁出現(xiàn)樓板樣斑塊,而膽固醇和膽固醇酯則是構(gòu)成粥樣斑塊的主要成分。雖然動脈壁也能合成膽固醇和其他脂質(zhì),但近年來對動脈壁和內(nèi)皮細胞的生理和病理研究以及對粥樣硬化病變的組織化學和免疫化學檢查的結(jié)果,證實粥樣斑塊中的脂質(zhì)主要來自血漿。血漿中的膽固醇、甘油三酯和磷脂等是與載脂蛋白結(jié)合成脂蛋白而溶解、運轉(zhuǎn)的。故本病與脂質(zhì)代謝失常密切相關(guān),其本質(zhì)是動脈壁對從血漿侵入
52、的脂質(zhì)的反應。 (二)血栓形成和血小板聚集學說前者認為本病開始于局部凝血機制亢進,動脈內(nèi)膜表面血栓形成,以后血栓被增生的內(nèi)皮細胞所覆蓋而并入動脈壁,血栓中的血小板和白細胞崩解而釋出脂質(zhì)和其他活性物質(zhì),逐漸形成粥樣斑塊。 (三)損傷反應學說認為粥樣斑塊的形成是動脈對內(nèi)膜損傷的反應。動脈內(nèi)膜損傷可表現(xiàn)為內(nèi)膜功能紊亂如內(nèi)膜滲透增加,表面容易形成血栓。也可表現(xiàn)為內(nèi)膜的完整性受到破壞。長期高脂血癥,由于血壓增高、動脈分支的特定角度和走向、血管局部狹窄等引起的血流動力學改變所產(chǎn)生的湍流、剪切應力,以及由于糖尿病、吸煙和血管活性物質(zhì)如兒茶酚胺、血管緊張素等的長期反復作用;都足以損傷內(nèi)膜或引起功能變化,有利于
53、脂質(zhì)的沉積和血小板的粘附和聚集,而形成粥樣硬化。 (四)單克隆學說認為動脈粥樣硬化的每一個病灶都來源于一個單一平滑肌細胞的增殖,這個細胞是以后增生成許多細胞的始祖。在一些因子如血小板源生長因子、內(nèi)皮細胞源生長因子、單核細胞源生長因子、LDL,可能還有病毒的作用下不斷增殖并吞噬脂質(zhì),因而類似于良性腫瘤,并形成動脈粥樣硬化。 (五)其他與發(fā)病有關(guān)的其他機理尚有神經(jīng)、內(nèi)分泌的變化,動脈壁酶活性的降低等。這些情況可通過影響血管運動、脂質(zhì)代謝、血管壁的合成代謝等而有利于粥樣硬化病變的形成。五、動物模型的制作舉例動脈粥樣硬化動物模型動脈粥樣硬化動物模型制作過程豬模型 56月齡,分為實驗組和對照組,單籠飼養(yǎng)
54、,對照組只給基礎飼料,實驗組在少量基礎飼料中拌入10%蛋黃粉和1.2%膽固醇。根據(jù)體重變化情況調(diào)整飼料量。為使動脈粥樣硬化模型更接近人的病變,可采用間接飼養(yǎng)法,于第17周停喂膽固醇和蛋黃粉4周,到第21周再恢復,并不再調(diào)整飼料量,直至第29周。相關(guān)指標檢測病理形態(tài)學檢查 肉眼 光鏡 電鏡 免疫組織化學檢查生化檢查 血清總膽固醇 甘油三酯 低密度脂蛋白 高密度脂蛋白 載脂蛋白A 載脂蛋白B等 猴大動脈硬化灶電鏡圖高血壓動物模型 急性實驗性高血壓模型常選用狗、貓、大鼠、家兔和猴。猴來源不易,家兔血壓升高不夠顯著,故后兩種動物較少應用。 復制的方法很多,如直接刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng),通過神經(jīng)反射、外源性兒
55、茶酚胺類或其它體液加壓物質(zhì)注射等。這類模型造成的高血壓時間短,不適于長時間的研究。復制慢性實驗性高血壓模型。除遺傳性高血壓動物模型較能模擬人類高血壓病的自然過程外,其它各類慢性實驗性高血壓動物模型(如神經(jīng)原型、腎型、內(nèi)分泌型和飲食型等),大多要經(jīng)過一定的手術(shù)、藥物或其他附加因素處理,與人類高血壓病的臨床不完全一致,但是對于篩選有效降壓藥仍然是十分重要的實驗手段。聽源性高血壓采用大鼠與家鼠雜交生的大灰鼠(比純種大鼠較易誘發(fā)成功)4月齡,放入隔音室內(nèi)籠養(yǎng),噪音刺激可由電鈴或揚聲器發(fā)出,發(fā)音器是一個音頻振蕩器,連接一個20W高音揚聲器。噪音刺激應經(jīng)常在7001000周/秒中變換,噪音刺激每30秒一次
56、,亦可每隔1分鐘刺激30秒。可隨時變換毋須恒定,但噪音干擾須日夜不止,連續(xù)數(shù)月。噪音刺激連續(xù)3個月后血壓普遍升高,大灰鼠正常平均收縮壓為1138mmHg,此時可升高到130140mmHg,有40%動物收縮壓可高達160mmHg。此種高血壓動物模型與人的高血壓病相類似,適用于降藥物的篩選。 實驗性腎動脈狹窄性高血壓將狗或家兔麻醉后,暴露腎并小心地鈍性分離出一段腎動脈,選用一定直徑的銀夾或銀環(huán)套在腎動脈上造成腎動脈狹窄。如一側(cè)腎動脈狹窄,則應將另一側(cè)腎摘除(在間隔1012天后進行)手術(shù)后幾天,血壓開始升高,13月后血壓升達高峰,并可長期維持下去。例如家兔手術(shù)前血壓平均值為100mmHg,手術(shù)后2周
57、升到125mmHg,1個月后升到135mmHg,2個月后可升達140194mmHg。血壓升高速度和程度取決于腎動脈狹窄的程度,當腎動脈過度狹窄時,會造成惡性高血壓,并使動物迅速死亡。一般狹窄血管口經(jīng)的1/41/3為宜。此種腎型高血壓模型與臨床高血壓病的改變相同,對降壓藥效果也與臨床病人相等。 腎外包扎高血壓腎外異物包扎,可致腎周圍炎,在腎外形成一層纖維素性鞘膜,壓迫腎實質(zhì),造成腎組織缺血,使腎素形成增加,血壓上升。選用120150g大鼠,小心地將腎臟與周圍組織剝離,將自制的雙層乳膠薄膜剪成“X”形,繞腎門將腎臟交叉包扎,然后在相對側(cè)切開,取出右腎,分離后切除,分別縫合肌肉和皮膚創(chuàng)口。術(shù)后可加飲
58、1%氯化鈉溶液作為促進因素,約經(jīng)20天,有70%以上的大鼠出現(xiàn)高血壓。收縮壓一般可升高50%以上。 艾滋病動物模型 艾滋病(AIDS),是由人免疫缺陷病毒(HIV)引起,以全身免疫系統(tǒng)嚴重損害為特征的傳染性疾病,是20世紀危害人類健康和生命最嚴重的病毒性疾病之一。 艾滋病在1985年傳入我國,截至2006年10月31日,全國歷年累計報告艾滋病183733例,其中艾滋病病人40667例,死亡12464例。艾滋病已成為全球關(guān)注的公共衛(wèi)生和社會熱點問題,艾滋病的預防與治療也成為當代生物醫(yī)學研究的前沿熱點之一。 AIDS動物模型應具備6個條件 能感染HIV;動物體型小,它的遺傳、免疫和代謝等已研究得比
59、較清楚;靶細胞應該是CD4+ T淋巴細胞和巨噬細胞為主;靶器官應包括血液、淋巴組織和腦;傳染方式應類似HIV;有短暫的潛伏期,發(fā)病癥狀與人AIDS相似 利用動物中同類病毒感染相同宿主動物,如小鼠白血病病毒感染小鼠、貓免疫缺陷病毒(FIV)感染貓、猴逆轉(zhuǎn)錄病毒(SRV)和猴免疫缺陷病毒(SIV)感染實驗用猴,結(jié)果發(fā)現(xiàn)猴免疫缺陷病毒(SIV)感染實驗用猴的模型效果比較理想,表現(xiàn)為和AIDS的臨床表征,發(fā)病過程、免疫缺陷特征等非常相似,加之HIV和SIV有一定的基因同源性,人和猴的生物學特性也較其他動物接近,因而,SIV/SAIDS(猴艾滋病)模型被廣泛接受和應用。艾滋病SIV/SAIDS動物模型的
60、制備 艾滋病的三種傳播途徑分別是經(jīng)血液、性和母嬰傳播,性傳播包括同性傳播和異性傳播兩種方式。SIV動物模型的制備首先要考慮其實際應用價值,最好的動物模型可以最大限度的模擬人類疾病,包括使用與自然感染相同或接近的方式建立模型。根據(jù)上述主要的自然感染方式,以SIVmac251接種中國恒河猴,可以制備四種不同感染途徑的動物模型血液感染模型 通過靜脈等途徑,病毒直接感染到血液中的CD4+T淋巴細胞,如用1mL 2105TCID50 的SIVmac251經(jīng)靜脈緩慢推入猴體內(nèi)可感染中國恒河猴,成功率非常高。異性性傳播模型 通過陰道粘膜上皮途徑感染,病毒可能直接感染郎格漢斯細胞、上皮細胞。在靈長類動物AID
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 如何構(gòu)建包容性的公共政策體系試題及答案
- 機電工程考生的素質(zhì)培養(yǎng)及試題與答案
- 2025年智慧能源管理系統(tǒng)建設方案:能源行業(yè)智能化安全管理報告
- 機電工程2025年軟件運用試題及答案
- 機電工程技術(shù)應用能力的考核試題及答案
- 網(wǎng)絡工程實施中的挑戰(zhàn)與解決策略試題及答案
- 界面測試與可用性測評試題及答案
- 探討西方政治制度的思想基礎及理論來源試題及答案
- 機電工程柔性制造試題及答案
- 軟件設計師考試團隊效率優(yōu)化試題及答案
- 全球經(jīng)濟2025年全球經(jīng)濟與貿(mào)易師考試試題及答案
- 【MOOC】壓力與情緒管理-四川大學 中國大學慕課MOOC答案
- 閩侯縣國土空間總體規(guī)劃(2021-2035年)
- 城鎮(zhèn)污水排入排水管網(wǎng)許可申請表(模板)
- 中國兒童青少年膳食指南
- 風電項目造價控制的方法
- 六年級下冊道德與法治課件第四單元第九課
- 象棋比賽計分表
- 烙鐵溫度點檢表
- 公司質(zhì)量異常處理單
- 國家開放大學《建筑測量》實驗報告4
評論
0/150
提交評論