动物模型的设计原则
作者:2010/9/8 3:03:26

生物***科研***设计中常要考虑如何建立动物模型的问题,因为很多阐明***及***机制的实验不可能或不应该在***身上进行。常要依赖于***动物模型,但一定要进行周密设计,设计时要遵循下列一些原则。

一、相似性

在动物身上***人类***模型。目的在于从中找出可以推广(外推)应用于***的有关规律。外推法(Extrapolation)要冒风险,因为动物与人到底不是一种生物。例如在动物身上无效的***不等于临床无效,反之也然。因此,设计动物***模型的一个重要原则是,所***的模型应尽可能近似于人类***的情况。能够找到与人类***相同的动物自发性***当然***好。例如日本人找到的大白鼠原发性***就是研究人类原发性***的理想模型,老母猪自发性冠状动脉粥样硬化是研究人类***的理想模型;自发性狗类***性***与人类幼年型类***性***十分相似,也是一种理想模型,等等。 与人类完全相同的动物自发性***模型毕竟不可多得,往往需要人工加以***。为了尽量做到与人类***相似,首先要注意动物的选择。例如,小鸡***适宜做高脂血症的模型,因它它的血浆甘油三酯、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脂质构成也与人相似。其次,为了尽可能做到模型与人类相似,还要在实践中对方法不断加以改进。例如结扎兔阑尾血管,固然可能使阑尾坏死穿孔并导致腹膜炎,但这与人类急性梗阻性阑尾炎合并穿孔和腹膜不一样,如果给兔结扎阑尾基部而保留原来的血液供应,由此而引起的阑尾穿孔及腹膜炎就与人的情况相似,因而是一种比较理想的方法。 如果动物型与临床情况不相似,在动物身上有效的***方案就不一定能用于临床,反之也然。例如,动物内毒性性***(Endotoxin Shock,单纯给动物静脉输入***及其***所致的***)与临床***性(脓毒性)***(Septic Shock)就不完全一样,因此对动物内***性***有效的疗法长期以来不能被临床医生所采用。现在有人改向结扎胆囊动脉和胆管的动物胆囊中注入***,***人类***性***的模型,认为这样动物既有***又有内******,就与临床***性***相似。 为了判定所***的模型是否与人相似,需要进行一系列的检查。例如有人检查了动物压、脉率、静脉压、呼吸频率、动脉血pH、动脉氧分压和二氧化碳分压、静脉血乳酸盐浓度以及血容量等指标,发现一次定量放血法造成的***模型与临床******十分相似,因此认为些法***的模型是一种较理想的模型。同理,按***理论用***喂小鼠使其出现类似人的“脾虚症”,如果又按***理论用四君子汤把它治好,那么就有理由把它看***类“脾虚症”的动物模型。

二、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。例如用一次定量放血法可***造成******,******,这就符合可重复性和达到了标准化要求。又如用狗做***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***适宜做暴露心脏的剖胸***,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,大小白鼠、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。为了增强动物模型***时的重复性,必须在动物品种、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;***生产厂家、批号、纯度规格、给药剂型、剂量、途径、方法;***、***、镇痛等用药情况;仪器型号、灵敏度、***度;实验者操作技术熟练程度等等方面保持一致,因为一致性是重现性的可以保证。

三、可行性

***的动物模型来应该力求可*地反映人类***,即可特异地、可*地反映某种***或某种机能、代谢、结构变化,应具备该种***的主要症状和体征,经化验或***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******相混淆的***者也不宜选用。例如铅***可用大白鼠做模型,但有缺点,因为它本身容易患动物地方性***及进行性***,后者容易铅***所致的***相混淆,不易确定该***是铅***所致还是它本身的***所致。用蒙古沙土鼠就比较容易确定,因为一般只有铅***才会使它出现相应的***变。

四、适用性和可控性

供***实验研究用的动物模型,在***时,应尽量考虑到今后临床应用和便于控制其***的发展,以利于研究的开展。如雌***能终止大鼠和小鼠的早期***,但不能终止人的***。因此,选用雌******大鼠和小鼠终止早期***的模型是不适用的,因为在大鼠和小鼠筛选带有雌***活性的***时,常常会发现这些***能终止***,似乎可能是有效的避孕药,但一旦用于人则并不成功。所以,如果知道一个化合物具有雌***活,用这个化合物在大鼠或小鼠观察终止***的作用是没有意义的。又如选用大小鼠作作实验性腹膜炎就不适用,因为它们对革兰氏阴性***具有较高的抵抗力,很不容易造成腹膜炎。有的动物对某致病因子特别敏感,极易***,也不适用。如狗腹腔***粪便滤液引起腹膜炎很快***(80%24小时内***),来不及做实验***观察,而且粪便剂量及***菌株不好控制,因此不能准确重复实验结果。

五、易行性和经济性

在***动物模型时,所采用的方法应尽量做到容易执行和合乎经济原则。灵长类动物与人***近似,***的***模型相似性好,但稀少昂贵,即使猕猴也不可多得,更不用说猩猩、长臂猿。幸好很多小动物如大小鼠、地鼠、豚鼠等也可以***出十分近似的人类***模型。它们容易作到遗传背景明确,体内微生物可加控制、模型性显著且稳定,年龄、性别、体重等可任意选择,而且价谦易得、便于饲养管理,因此可尽量采用。除非不得已或一些特殊***(如痢疾、脊髓灰白质炎等)研究需要外,尽量不用灵长类动物。除了在动物选择上要考虑易行性和经济性原则外,而且在模型***的方法上、指标的观察上也都要注意这一原则。

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