动物模型及动物疾病模型技术介绍
动物模型|动物疾病模型技术介绍
人类疾病的动物模型(animal model of human disease)是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物。在生物科研整体实验中，动物模型是非常重要的一环。
一、动物模型的意义
1、动物模型可复制临床上一些疾病不常见,如放射病、毒气中毒、烈性传染病、外伤、肿瘤等。还有一些如遗传性、免疫性、代谢性和内分泌、血液等疾病，发生发展缓慢、潜伏期长，病程也长，可能几年或几十年,在人体很难进行3世代以上的连续观察。人们可以选用动物种群中发病率高的动物，通过不同手段复制出各种动物模型。动物模型在人为设计的实验条件下反复观察和研究，多者可进行几十世代的观察，同时也避免了人体实验造成的伤害。
2、动物模型可按需要取样，动物模型作为人类疾病的“复制品”,动物模型可按研究者的需要随时采集各种样品或分批处死动物收集标本，以了解疾病全过程，这是临床难以办到的。
3、一般疾病多为零散发生,在同一时期内,很难获得一定数量的定性材料,而动物模型的模型动物不仅在群体数量上容易得到满足，而且动物模型可以在方法学上严格控制实验条件，在对动物模型的饲养条件及遗传、微生物、营养等因素严格控制的情况下，通过物理、化学或生物因素的作用，限制动物模型实验的可变因子，并排除研究过程中其它因素的影响，取得条件一致的、数量较大的动物模型材料，从而提高动物模型实验结果的可比性和重复性，使所得到的成果更准确更深入。
4、动物模型有助于全面认识疾病的本质
在临床上研究疾病的本质难免带有一定局限性。许多病原体除人以外也能引起多种动物的感染，其症状体征表现可能不完全相同。但是通过对动物模型人畜共患病的比较，则可以充分认识同一病原体给不同机体带来的各种危害，使研究工作上升到立体的水平来揭示某种疾病的本质。
二、动物模型（疾病模型）的特点
一个好的动物模型（疾病模型）应具有以下特点：
1、再现性好，应再现所要研究的人类疾病，动物疾病表现应与人类疾病相似。
2、动物模型动物背景资料完整，动物模型生命周期满足实验需要。
3、动物模型复制率高。
4、专一性好，即一种方法只能复制出一种动物模型。应该指出，任何一种动物模型都不能全部复制出人类疾病的所有表现，动物毕竟不是人体，动物模型实验只是一种间接性研究，只可能在一个局部或一个方面与人类疾病相似。所以，动物模型实验结论的正确性是相对的，最终还必须在人体上得到验证。复制过程中一旦发现与人类疾病不同的现象，必须分析差异的性质和程度，找出异同点，以正确评估。
三、动物模型分类
1、按产生原因分类
（1）自发性动物模型（Spontaneous Animal Models）
该动物模型是指实验动物未经任何有意识的人工处置，在自然情况下所发生的疾病。包括突变系的遗传疾病和近交系的肿瘤疾病模型。突变系的遗传疾病很多，可分为代谢性疾病、分子疾病和特种蛋白质合成异常性疾病。如无胸腺裸鼠、肌肉萎缩症小鼠、肥胖症小鼠、癫痫大鼠、高血压大鼠、无脾小鼠和青光眼兔等。它们为生物医学研究提供了许多有价值的动物模型。近交系的肿瘤模型随实验动物种属、品系的不同，其肿瘤的发生类型和发病率有很大差异。
很多自发性动物模型在研究人类疾病时具有重要的价值，如自发性高血压大鼠的动物模型，中国地鼠的自发性真性糖尿病，小鼠的各种自发性肿瘤，山羊的家族性甲状腺肿等；利用这类动物模型来研究人类疾病的最大优点，就是疾病的发生、发展与人类相应的疾病很相似，均是在自然条件下发生的疾病，其应用价值就很高，但是这类动物模型来源较困难，不可能大量应用。
诱发动物模型和自然产生的动物疾病模型是有一定差异的，如诱发的肿瘤和自发的肿瘤对药物的敏感性是不相同的。另外有些人类的疾病至今尚不能用人工的方法在动物身上诱发出来，因此，近年来十分重视对自发的动物疾病模型的开发，有的学者甚至对狗、猫的疾病进行大规模的普查，以发现自发性疾病的病例，然后通过遗传育种，将这种自发性动物疾病模型保持下来，并培育成具有特定遗传性状的突变系，以供研究。近年来许多动物遗传病的模型就是通过这样的方法建立的。在这方面小鼠和大鼠的各种自发性动物疾病模型开发和应用得最多。这类模型在遗传病、代谢病、免疫缺陷病、内分泌疾病和肿瘤等方面的应用正日益增多。
（2）诱发性或实验性动物模型（Experimental Animal Models）
实验性动物模型是指研究者通过使用物理的、化学的和生物的致病因素作用于动物，造成动物组织、器官或全身一定的损害，出现某些类似人类疾病时的功能、代谢或毒使动物患相应的传染病，又如用化学致癌剂、放射线、致癌病毒诱发动物的肿瘤等。诱发性疾病动物模型具有能在短时间内复制出大量疾病模型，并能严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，因而为近代医学研究所常用，特别是药物筛选研究工作所首选。但诱发模型和自然产生的疾病模型在某些方面毕竟存在一定差异。因此在设计诱发性动物模型要尽量克服其不足，发挥其特点。
2、按系统范围分类
（1）疾病的基本病理过程动物模型
这类动物疾病模型是指各种疾病共同性的一些病理变化过程的模型。致病因素在一定条件下作用于动物，使动物组织、器官或全身造成一定病理损伤，出现各种功能、代谢和形成结构的变化，其中有些变化是各种疾病都可能发生的，不是各种疾病所特有的一些变化，如发热、缺氧、水肿、炎症、休克、弥漫性血管内凝血、电解质紊乱、酸碱平衡障碍等，我们称之为疾病的基本病理过程。
（2）各系统疾病动物模型
是指与人类各系统疾病相应的动物型。如心血管、呼吸、消化、造血、泌尿、生殖、内分泌、神经、运动等系统疾病模型，还包括各种传染病、寄生虫病、地方病、维生素缺乏病、物理损伤性疾病、职业病和化学中毒性疾病的动物模型
3、按模型种类分类
疾病模型的种类包括整体动物、离体器官和组织、细胞株以至数模型。疾病的动物模型是常用的疾病模型之一，也是研究人类疾病的常用手段。
