臨床研究和實(shí)驗(yàn)室研究是醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的兩個(gè)基本途徑,它們均離不開實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。尤其是實(shí)驗(yàn)室研究,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是主要研究對(duì)象。因此,選擇什么樣的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)科學(xué)研究工作中一個(gè)重要環(huán)節(jié),不能隨便選用一種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物來作科學(xué)研究,因?yàn)樵诓贿m當(dāng)?shù)膭?dòng)物身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),?蓪(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不可靠,甚至使整個(gè)實(shí)驗(yàn)徒勞無(wú)功,直接關(guān)系到科學(xué)研究的成敗和質(zhì)量。事實(shí)上,每一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)都有其最適宜的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。
醫(yī)學(xué)科學(xué)研究工作中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇,首先應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵髞磉x擇,其次再參考是否容易獲得、是否經(jīng)濟(jì),是否容易飼養(yǎng)和管理等情況。在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇上必須注意三點(diǎn),即實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的種類(Species);品種(Breed)或品系(Strain);質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的健康狀態(tài)。選擇時(shí)還要注意下列向個(gè)方面:
一、選用與人的機(jī)能、代謝、結(jié)構(gòu)及疾病特點(diǎn)相似的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的根本目的是要解決人類疾病的預(yù)防和治療問題。因此,動(dòng)物的種系發(fā)展階段在選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物時(shí)應(yīng)是優(yōu)先考慮的問題。在實(shí)際可能的條件下,盡量選擇那些機(jī)能、代謝、結(jié)構(gòu)和人類相似的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作實(shí)驗(yàn)。一般來說,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物愈高等,進(jìn)化愈高,其機(jī)能、代謝、結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜,反應(yīng)就愈接近人類,猴、狒狒、猩猩、長(zhǎng)臂猿等靈長(zhǎng)類動(dòng)物是最近似于人類的理想動(dòng)物。我國(guó)廣西等地生長(zhǎng)的獼猴(M·Mulatta)又叫恒河猴,紅面猴(M·Speciosus)和熊猴(M·Assamensis)等已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)科學(xué)研究,它們是研究人類脊髓灰白質(zhì)炎、腦炎、痢疾、肝炎、麻疹等疾病的理想實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。它們也是放射醫(yī)學(xué)、牙科學(xué)、病毒學(xué)、婦產(chǎn)科學(xué)、胚胎學(xué)、外科學(xué)、病理學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)等實(shí)驗(yàn)研究及藥物毒理、營(yíng)養(yǎng)和行為研究的良好動(dòng)物。如獼猴對(duì)人的痢疾桿菌和結(jié)核最易感,因此它是復(fù)制腸道桿菌病和結(jié)核病極好的動(dòng)物;獼猴的生殖生理和人非常接近,月經(jīng)周期和人一樣約28天左右,是研究人類避孕藥的理想動(dòng)物;獼猴也是制造和鑒定脊髓灰白質(zhì)炎疫苗的唯一實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,但由于靈長(zhǎng)類動(dòng)物價(jià)昂難得又需特殊動(dòng)物房和飼養(yǎng),因此,在選擇時(shí)不能盲日追求。在無(wú)法搞到猴的條件下可選用家犬等其它動(dòng)物。
近年來發(fā)現(xiàn)一種供醫(yī)學(xué)研究用的、可大量繁殖飼養(yǎng)的原猴類動(dòng)物樹鼩(Tupaia Belangeri Chinensis),又名樹瞟鼠、樹仙,我國(guó)云南吳定等地生長(zhǎng)很多,這種動(dòng)物體小僅120~250克,每隔45天左右繁殖生育一次,其新陳代謝過程遠(yuǎn)較家犬、鼠類等動(dòng)物與人的相似,大體解剖和生理功能方面也與其他靈長(zhǎng)類相似,尤其在乙型肝炎和睡眠生理研究上有重要用途,樹鼩還能自然感染和實(shí)驗(yàn)感染人單純皰疹病毒,適于進(jìn)行人皰疹病毒的研究。
家犬具有發(fā)達(dá)的血液循環(huán)和神經(jīng)系統(tǒng)以及基本上和人相似的消化過程,在毒理方面的反應(yīng)和人比較接近,適于作實(shí)驗(yàn)外科學(xué),營(yíng)養(yǎng)學(xué)藥理學(xué)、毒理學(xué)、生理學(xué)和行為等研究。貓也具有發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng),血管堅(jiān)韌,血壓穩(wěn)定,適宜作神經(jīng)和循環(huán)方面的研究。貓是寄生蟲中弓形蟲的宿主,因此在寄生蟲病研究中是一個(gè)很好的模型。貓也是研究白化病,聾病,先天性葉吩病,脊杜裂、病毒引起的發(fā)育不良,急性幼兒死亡綜合征等很多人類病病的良好動(dòng)物模型。
豬的皮膚組織結(jié)構(gòu)與人相似,上皮再生性、皮下脂肪層及燒傷后內(nèi)分泌與代謝等也相似,選用小豬作燒傷實(shí)驗(yàn)研究是較理想的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。用豬皮作人燒傷后敷蓋比常用的液體石臘紗布要好,其愈合速度比后者快一倍,既能減少病人疼痛,又能減少感染,同時(shí)又無(wú)排斥現(xiàn)象,血管聯(lián)合也好。豬的心臟瓣膜可以直接植于人體,作為修補(bǔ)人的心臟瓣缺陷之用。醫(yī)學(xué)全在線www.med126.com
兩棲類蛙的大腦很不發(fā)達(dá),和人類相差甚遠(yuǎn),就不能選它來作高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)的實(shí)驗(yàn),但是如果要作一個(gè)簡(jiǎn)單的神經(jīng)反射弧的實(shí)驗(yàn),選用蛙就很合適,因?yàn)樽詈?jiǎn)單的反射中樞位于脊髓,蛙的脊髓已發(fā)展到合乎實(shí)驗(yàn)要求的程度,而且越簡(jiǎn)單的分析時(shí)越明確,高等動(dòng)物的反射弧復(fù)雜,反而難于分析。
二、選用遺傳背景明確,具有已知菌叢和模型性狀顯著且隱定的動(dòng)物
醫(yī)學(xué)科研實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)關(guān)鍵問題,就是怎樣使動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果正確可靠,有規(guī)律,從而達(dá)到精確判定實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出正確的結(jié)論。因此,要盡量選用經(jīng)遺傳學(xué)、微生物學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的控制而培育的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,才能排除因?qū)嶒?yàn)動(dòng)物帶細(xì)菌、帶病毒、帶寄生蟲和潛在疾病對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響;也才能排除因?qū)嶒?yàn)動(dòng)物雜交,遺傳上不均持,個(gè)體差異,反應(yīng)不一致;才能便于把我們所獲得的實(shí)驗(yàn)研究成果在國(guó)際間進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。
醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中一般應(yīng)盡量不選用隨意交配而繁殖飼養(yǎng)的雜種動(dòng)物或在開放條件下繁殖飼養(yǎng)的帶菌、帶病毒和帶寄生蟲的普通動(dòng)物。根據(jù)研究的目的要求,可選擇采用遺傳學(xué)控制方法培育出來的純系動(dòng)物或稱近交系動(dòng)物;突變系動(dòng)物;封閉群動(dòng)物;系統(tǒng)雜交動(dòng)物即F1動(dòng)物;或采用微生物控制方法而培育的無(wú)菌動(dòng)物;已知菌動(dòng)物或稱悉生動(dòng)物;無(wú)特定病原體動(dòng)物。
近交系動(dòng)物由于存在遺傳的均質(zhì)性,反應(yīng)的一致性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確可靠等優(yōu)點(diǎn)已被廣泛用于醫(yī)學(xué)科學(xué)研究各個(gè)領(lǐng)域。如可選用各種不同品系的小鼠研究各種腫瘤疾。ㄒ姳8-1);選用不同品系小鼠進(jìn)行基礎(chǔ)和臨床各類實(shí)驗(yàn)研究(見表8-2)。由于各系純系動(dòng)物均具有獨(dú)特的性質(zhì),因此可以適合不同課題的研究需要。
表8-1 供腫瘤研究用的純系小鼠
腫 瘤 名 稱 | 動(dòng) 物 品 系 |
乳腺腫瘤 | C3H、A、DBA、b III、BALB/C、C57BR、C57W |
肺 癌 | A、SWR、BALB/C、BL |
肝細(xì)胞瘤 | C3H、C3H2、C3He |
白血病及其它網(wǎng)狀細(xì)胞瘤 | C58、AKR、C57L、BALB/C、DBA/2 |
皮膚乳頭狀瘤及癌 | HR、I |
哈德氏腺癌 | C3H |
皮下肉瘤 | CBA、C3H |
胃癌 | I、BRS、C3H、C57BL/C |
腎上腺皮脂瘤 | CE、NH、BABL/C |
睪丸畸胎瘤 | I29、CBA |
睪丸間質(zhì)細(xì)胞瘤 | A、BALB/C |
垂體腺瘤 | C57BL |
血管內(nèi)皮瘤 | HR、BALB/C |
卵巢瘤 | C3He、C3Hf |
肌上皮癌 | A、BALB/C |
皮膚黑色素瘤 | DBA/I、DBA/2 |
皮膚腫瘤 | C57L |
成骨肉瘤 | C3H、C3Hf、C57BL/ka |
軟骨肉瘤 | C57BL/b |
橫紋肌肉瘤 | BALB/C、C57BL/10 |
纖維肉瘤 | C3H、BALB/C |
表8-2 供種類實(shí)驗(yàn)研究用的純系小鼠
實(shí)驗(yàn)研究類別 |
動(dòng) 物 品 系 |
心血管疾病 | DBA/2N |
自家免疫性疾病 | NZB/N、NZB×NZW |
腦積水 | C57BL/KaLwN、BIO、D2/nSnN |
腎盂積水 | C57L/N、STR/N |
白內(nèi)障 | STAR/N |
牙周病 | DBA/2N(有抗力)、STR/N(易感) |
多尿癥 | STR/N、STR/1N |
卵巢囊腫 | C57L/N |
腎臟病 | A/HeN |
白血病 | 我國(guó)自己培育的有:L615、L7212、LS783、RS615、AL771、L6565和津638、AKR |
腭 裂 | A/HeN(自發(fā))、C57BL/6N(誘發(fā)) |
放射線 | 有抗力:C57BL/CdJN |
敏感:BALB/CAnN、LACA | |
淀粉樣變 | A/HeN、C57L/N、NH/LwN、NZW/N |
補(bǔ) 體 | BALB/CANnN(活性高)、DBA/2N(活性低)、AKR/N(C5缺乏) |
免疫球蛋白M缺乏 | CBA/N |
胰島素 | C57BR/CdJN(對(duì)胰島素敏感) |
心臟鈣質(zhì)沉著 | DBA/1JN、DBA/2N |
瘧 疾 | 瘧原蟲感染有抗力:C58/LwN、DBA/1JN |
瘧原蟲易感:C57L/N | |
類固醇代謝高 | C57BL/10ScN |
維生素K缺乏 | CBA/CaHN |
毒漿原蟲病 | 敏感:BALB/CAnN |
鎮(zhèn)靜劑實(shí)驗(yàn) | SJL、NZW |
脊髓灰質(zhì)炎病毒 | 敏感:C3H/HeN |
許多突變品系動(dòng)物具有與人類相似的疾病或缺損,如糖尿病伴肥胖癥小鼠、自身免疫癥小鼠、肌肉萎縮癥小鼠、侏儒癥小鼠、高血壓大鼠、癲癇大鼠、骨骼硬化癥小鼠、青光眼兔、脫鞘癥小鼠、少趾癥小鼠等具有實(shí)驗(yàn)?zāi)P托誀铒@著且穩(wěn)定的特征,是研究人類這些疾癥的重要實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃蛣?dòng)物材料。有些突變系動(dòng)物如無(wú)脾小鼠是研究中醫(yī)中藥的重要?jiǎng)游锬P,也是研?a class="channel_keylink" href="/tcm/2009/20090113023954_78098.shtml" target="_blank">血吸蟲病的良好實(shí)驗(yàn)材料。還培育了供腫瘤的免疫研究的突變品系小鼠,如無(wú)T細(xì)胞小鼠、無(wú)B細(xì)胞小鼠、無(wú)K細(xì)胞小鼠、無(wú)T、B細(xì)胞小鼠、無(wú)T、B、K小鼠、無(wú)巨噬細(xì)胞小鼠等。此外,還培育了一些專供色素、代謝、皮毛、視覺和造血等特殊醫(yī)學(xué)研究需要的突變品系動(dòng)物。中國(guó)地鼠易產(chǎn)生真性糖尿病,血糖比正常高出2-8倍,胰島退化,β-細(xì)胞呈退行性變,易培育成糖尿病株,適于糖尿病研究。
為了醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究需要還培育了各種品系豬,常用的品系有普通豬、辛克萊豬(Sinclair)、荷馬豬(Homel)、汗佛特豬(Hanford)、皮特曼——摩爾豬(Pitman-Moore)馮·溫里布萊豬(Von Willbrod,可研究血友病),烏克坦豬(Yu-Catan)等,而經(jīng)過選育后的一種美洲小型豬,其中一個(gè)品系有80%可天然地發(fā)生黑色素瘤,與人的病變和傳播方式完全一樣,由于豬沒有母體抗體(不能通過胎盤屏障),故很多病毒學(xué)研究用豬作實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。用豬作動(dòng)物模型,研究人類疾病的報(bào)導(dǎo)日漸增多,如用于心血管疾病、胃腸道疾病、營(yíng)養(yǎng)性疾病、皮膚病、糖尿病、代謝性疾病、過敏性疾病、牙科病、老年病、酒精中毒、癌、燒傷、腎功能和放射生物學(xué)等方面的研究。