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「动物造模」经验分享

发布时间:2026-09-17
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作者:东极药物

生物医学科研中,我们常要考虑如何建立动物模型的问题,因为很多阐明疾病及疗效机制的实验无法在病人身上进行。可以说,动物模型的质量直接影响我们的科研课题最终能否顺利、成功完成。动物模型从何而来?它首先源于···



生物医学科研中,我们常要考虑如何建立动物模型的问题,因为很多阐明疾病及疗效机制的实验无法在病人身上进行。可以说,动物模型的质量直接影响我们的科研课题最终能否顺利、成功完成。


动物模型从何而来?


它首先源于观察。为什么这么说呢?


从动物表现反常,到确认此种异常源于某一种疾病,有时也并非易事,对于那些发病过程复杂且组织结构变化不易察觉的动物疾病而言,尤其是如此,只有传染性(如细菌传染)或机械性(如脑血管梗塞、外伤)等疾病例外。因为疾病是一个渐变(积累)到突变(成病)的过程。


通过“观察”才可能发现和建立自发性动物模型,同样诱发性动物模型也离不开观察,虽然后者一般被称为“研制”。


在“研制”一类疾病模型时,通常遵循着一个共同的引发疾病的软模型或软模式,如:传染源→感染动物→动物发生传染病;外伤因子→作用于动物→动物发生外伤性疾病;致癌因素→作用于动物→动物发生癌症;血管梗塞性因素如结扎动物血管→动物发生(心、脑)血管梗塞性疾病,…………等等。


这一“研制”过程的关键在于:力求“仿造”出同某种人类疾病近似的动物疾病。如果条件具备(如实验设计周密,实验方法可靠,所用动物敏感等),“仿造”成功,一个动物模型就“建立”起来了。


为了辨识疾病,动物模型工作要求研究者必须清楚:对于动物而言,“什么是整体的正常或健康状态?”。


要制作一个成功的动物模型,需要遵循下列一些原则:


01 相似性


(能够再现所要研究的人类疾病,动物疾病表现应该与人类疾病相似。)



在动物身上复制人类疾病模型,目的在于从中找出可以推演应用于患者的有关规律。外推法常用,但也有风险,例如在动物身上无效的药物不等于临床无效,反之亦然。因此,设计动物疾病模型的一个重要原则是,所复制的模型应尽可能近似于人类疾病的情况。



造模时必须强调从研究目的出发,熟悉诱发条件、宿主特征、疾病表现和发病机制,充分了解所需动物模型的全部信息,分析是否能得到预期的结果。



为了增加所复制动物疾病模型与人类疾病的相似性,应尽量选用各种敏感动物与人类疾病相应的动物模型。



如,家兔适宜做高脂血症的模型,因其血浆甘油三酯、胆固醇以及游离脂肪酸水平与人十分相似,低密度和极低密度脂蛋白的构成也与人相似。


其次,为了尽可能做到模型与人类相似,还要在实践中对模型制作的方法不断加以改进。



如,动物内毒性性休克(Endotoxin Shock,单纯给动物静脉输入细菌及其毒素所致的休克)与临床感染性(脓毒性)休克(Septic Shock)就不完全一样。现在有人改向结扎胆囊动脉和胆管的动物胆囊中注入细菌,复制人类感染性休克的模型,这样动物既有感染又有内毒素中毒,就与临床感染性休克相似。


没有一种动物模型能完全复制人类疾病真实情况,动物毕竟不是人体的缩影。模型实验只是一种间接性研究,只可能在一个局部或几个方面与人类疾病相似。因此,模型实验结论的正确性只是相对的,最终必须在人体身上得到验证。造模过程中一旦出现与人类疾病不同的情况,必须分析其分岐范围和程度,找到相平行的共同点,正确评估哪些是有价值的。



02 重复性


理想的动物模型应该是可重复的,甚至是可以标准化的。有的实验设计因个体间差异,缺乏一致性导致结果无法预测,无法标准化。


如,用狗做心肌梗死模型照理很合适,因为它的冠状动脉循环与人相似,而且在实验动物中它最适宜做暴露心脏的剖胸手术,但狗结扎冠状动脉的后果差异太大,不同狗同一动脉同一部位的结扎,其后果很不一致,无法预测,无法标准化。相反,大小鼠、地鼠和豚鼠结扎冠脉的后果就比较稳定一致,可以预测,因而可以标准化。


复制动物模型的成败与多方面因素相关,如造模因素,动物因素,实验技术因素和环境因素等相关,在造模过程中,一定要严格控制各方面因素。


为了增强动物模型复制时的重复性,必须在以下方面保持一致:动物品种、品系、年龄、性别、体重、健康情况、饲养管理;实验及环境条件,季节、昼夜节律、应激、室温、湿度、气压、消毒灭菌;实验方法步骤;药品生产厂家、批号、纯度规格、给药剂型、剂量、途径、方法;麻醉、镇静、镇痛等用药情况;仪器型号、灵敏度、精确度;实验者操作技术熟练程度等方面保持一致,因为一致性是重现性的可靠保证。


03 可靠性


复制的动物模型应该力求可靠地反映人类疾病,即可特异地、可靠地反映某种疾病或某种功能、代谢、结构变化,应具备该种疾病的主要症状和体征,经化验或X线照片、心电图、病理切片等证实。


若易自发地出现某些相应病变的动物,就不应加以选用,易产生与复制疾病相混淆的疾病者也不宜选用。


如,铅中毒可用大鼠做模型,但有缺点,因为它本身容易患动物地方性肺炎及进行性肾病,后者容易与铅中毒所致的肾病相混淆,不易确定该肾病是铅中毒所致还是它本身的疾病所致。用蒙古沙土鼠就比较容易确定,因为一般只有铅中毒才会使它出现相应的肾病变。


04 适用性和可控性


供医学实验研究用的动物模型,在复制时,应尽量考虑到今后临床应用和便于控制其疾病的发展,以利于研究的开展。


如,雌激素能终止大鼠和小鼠的早期妊娠,但不能终止人的妊娠。因此,选用雌激素复制大鼠和小鼠终止早期妊娠的模型是不适用的。


有的动物对某致病因子特别敏感,极易死亡,也不适用。


如,狗腹腔注射粪便滤液引起腹膜炎很快死亡(80%,24小时内死亡),来不及做实验治疗观察,而且粪便剂量及细菌菌株不好控制,因此不能准确重复实验结果。


05 易行性和经济性


在造模时,所采用的方法应尽量做到容易执行和合乎经济原则:动物要价廉、来源充足、便于运送,尽可能选用小动物。


灵长类动物与人最近似,复制的疾病模型相似性好,但稀少昂贵。除非不得已或一些特殊疾病(如痢疾、脊髓灰白质炎等)研究需要外,尽量不用灵长类动物。


有很多小动物(如大小鼠)也可以复制出十分近似的人类疾病模型。它们遗传背景明确,体内微生物可加控制、年龄、性别、体重等可任意选择,而且价廉易得、便于饲养管理,可尽量采用。


除了在动物选择上要考虑易行性和经济性原则外,而且在造模的方法上、指标的观察上也都要注意这一原则。

文章出自 动物实验外包   想了解更多请关注:http://www.dj-cro.com/

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