人类疾病动物模型

 

 

一、复制方法和应用

动物疾病模型的复制，是用人为的方法，使动物在一定的致病因素（物理的、化学的、生物的）作用下，造成动物组织、器官或全身一定损害，出现某些类似人类疾病的功能、代谢、形态结构方面的变化或各种疾病，通过这种手段来研究人类疾病的发生、发展规律，为研究人类疾病的预防、治疗（包括新药物试用）提供理论依据。所以动物疾病模型的复制，在医学科学研究中占有十分重要的地位。

目前我国生物医学科学研究中，动物疾病模型主要用于三个方面：即实验生物学、实验病理学和实验治疗学（新药筛选亦属于实验治疗学范畴）。由于研究目的不同，对于疾病模型的要求也有所区别。如实验病理学，它着重于研究用某种特定方法复制出某些疾病。整个疾病复制过程，就是它的研究内容，目的是通过疾病的复制去探讨疾病的病因学和发病原。而实验治疗学则完全不同，疾病的复制仅是它研究的开始，因为它的主要目的是为了阐明在该病的发生发展过程中，某些治疗措施或药物的疗效如何。

诱发性动物模型的复制方法不外是用生物的、物理的、化学的和各种环境因子作用于动物而产生。

生物学因素包括细菌、病毒、寄生虫、细胞、生物毒素、激素等各种致病原，通过接种而使正常动物发生疾病。如接种细菌、病毒于敏感动物使其产生各种传染病。目前已知的150余种人畜共患病提供了极有意义的传染病材料。从流行病学、病理学或并发症等不同角度研究，首先要充分了解动物与人在疾病易感性和临床表现等方面的同异处。例如轮状病毒可引起婴儿急性坏死性肠类，犬感染轮状病毒后的表现只是亚临床的。然而严重威胁幼犬的肠道病毒是细小病毒，而人对细小病毒则并不易感。

物理因素是多方面的。例如在机械力作用下产生各种外伤性脑损伤、骨折等模型，气压变动复制高空病、潜水病；温度改变产生各种烧伤和冻伤；放射线照射可复制各型放射病，引起免疫功能抑制或诱发Spragae-Dawley系大鼠乳腺癌；闪光刺激诱发癫痫模型；噪音刺激引起听源性高血压及改变行为记忆功能等。复制各种模型时必须严格考虑不同对象应采用的不同的刺激强度、频率和作用时间，即按设计要求摸索有关实验条件。例如用扩张的气囊在颅内加压制作急性颅内压增高症动物模型时，应该按不同压力梯度通过几小时逐步加压，待脑的顺应性发生改变后才出现临床“脑缺血-脑水肿”的恶性循环。盲目加压会急速发生脑疝死亡，不可能复制出脑水肿对机体代偿和失代偿的病理生理过程，这样的模型会丧失或缺乏临床研究的价值。

化学因素可直接或间接（通过代谢产物）对机体产生有害作用。如用各种化学致癌剂诱发各种肿瘤；用各种化学毒物或毒气诱发各种中毒性疾病；用强碱、强酸可致皮肤烧伤等。

不同品种、不同年龄的动物也存在剂量、耐受性和副作用等差异。实验者需要通过广泛收集有关信息，在预实验中摸索稳定而有效的实验条件。研究者可根据研究目的需要，选择相应的实验方法，在健康的动物身上复制出所需要的疾病模型。诱发性疾病模型已知有数千种，复制的方法也是多种多样的，这里仅对一些常用的、经典的人类疾病的动物模型复制方法加以简介。

二、肿瘤模型的复制方法

复制动物肿瘤的方法很多，如将实验动物用放射线照射或静脉、局部注射放射性同位素；使用各种化学致癌剂（烷化剂、多环芳香烃类、芳香胺类、氨基偶氮染料、亚硝胺类）；使用植物毒素（如苏铁素、黄樟素等）；使用金属（如铬、镍、砷、镉等）；使用RNA和DNA肿瘤病毒；使用多种致癌性霉菌毒素（其中致癌作用最强者为黄曲霉素）等，均可诱发成各种肿瘤。

诱发性肿瘤模型其数量在诱发性动物模型中占首位。一般是利用致癌物质通过口服、注入、埋藏和涂抹等方式使动物发生肿瘤。

能诱发动物肿瘤的病毒也有不少报导，例如小鼠白血病病毒（MLV）、鸡白血病病毒（ALV）和猫白血病病毒（FLV）分别能引起大小鼠，鸡和猫白血病。Rous鸡肉瘤病毒可使田鼠、鸡、鸭、鹌鹑、猴、蛇等多种动物发生肉瘤。猫肉瘤肉毒（FSV）可使大鼠、猫、犬和猴发生肉瘤。人类腺病毒能诱发小鼠、田鼠肉瘤和淋巴瘤。

（一）诱发性肿瘤动物模型

1．肝癌　二乙基亚硝胺（DEN）诱发大白鼠肝癌：取体重250g左右的封闭群大白鼠，雌雄不拘。按性别分笼饲养。除给普通食物外，饲以致癌物，即用0.25%DEN水溶液灌胃，剂量为10mg/kg，每周一次，其余5天用0.025%DEN水溶液放入水瓶中，任其自由饮用。共约4个月可诱发成肝癌。或单用0.005%掺入饮水中口吸服8个月诱发肝癌。4-2甲基氨基氮苯（DBA）诱发大鼠肝癌：用含0.06%DBA的饲料喂养大鼠，饲料中维生素B2不应超过1.5～2mg/kg，4～6月就有大量的肝癌诱发成功。2-乙酰氨基酸（2AAF）诱发小鼠、狗、猫、鸡、兔肝癌：给成年大鼠含0.03%2AAF标准饲料。每日每平均2～3mg2AAF（也可将2AAF混于油中灌喂），3～4月后有80～90%动物产生肝肿瘤。二乙基亚硝胺诱发大鼠肝癌：用剂量为每日0.3～14mg/kg体重，混于饲料或饮水中给予，6～9个月后255/300大鼠发生了肝癌。亚胺基偶氮甲苯（OAAT）诱发小鼠肝癌：用1%OAAF苯溶液（约0.1ml含1mg）涂在动物的两肩胛间皮肤上，隔日一次，每次2～3滴，一般涂100次。实验后7～8周即而出现第一个肝肿瘤，7个月以上可诱发小鼠肝肿瘤约55%。或用2.5mgOAAT溶于葵瓜子油中，给C3H小鼠皮下注射4次，每日间隔10天，也可诱发成肝癌。黄曲霉素诱发大鼠肝癌：每日饲料中含0.001～0.015ppm，混入饲料中喂6个月后，肝癌诱发率达80％。

2．胃癌　甲基胆蒽诱发小鼠胃癌：取20g左右的小鼠，无菌手术下，在腺胃粘膜面穿挂含甲基胆蒽（MC）线结。含MC的线结是用普通细线，在一端打结后，将线结置于盛 有MC小玻璃试管内，在酒精灯上微微加温，使MC液化渗入线结。MC浓度为0.05～0.1g20-甲基胆蒽内浸入10～20根线。手术埋线后4～8个月可诱发成功胃癌。用不对称亚硝胺，剂量为0.25ml/kg体重，3个月后全部动物发生前胃乳头状癌，7～8个月后有85～100%发生前胃癌。昆明种最敏感。A系次之，615系小鼠敏感性最差。此外还可用甲基亚硝基醋酸尿素给BD大鼠饮水中加2mg/kg体重，每周5次饮用，520天后全部大鼠均发生了腺胃癌。

3．食管癌　甲基苄基亚硝胺（MBNA）诱发大鼠食管癌：取体重100g以上的Wistar大鼠，任其食用含甲基苄基亚硝胺的饮水，并将MBNA掺入饲料中使每日摄入量达0.75～1.5mg/kg体重。80～100天可诱发成食管癌。也可用二烃黄樟素（Dihydrosafrole），它是一种制备啤酒的调味品，在大鼠饲料中加入百万分之二千五百至一万（2500～10000ppm）黄樟素，就能引起20～75%的食管癌。用0.2%或0.005%的甲基苄基亚硝胺水溶液，给动物经口灌喂，每天一次，大鼠灌注剂量为1mg/kg体重，至第27天即发现一例食管乳头状瘤，154天发现第一例食管癌，11个月食管癌的发生率为53%。

4．肺癌　二乙基亚硝胺（DEN）诱发小鼠肺癌：小白鼠每周皮下注射1%DEN水溶液一次，每次剂量56mg/kg，DEN总剂量达到868mg，观察时间为100天左右时，发癌率可达40%。而DEN总剂量达到1176mg，观察时间为半年左右时；发癌率可达94%。乌拉坦诱发肺腺癌：小鼠（A系，1～11/2月龄）较大鼠敏感，每次每只腹腔注入10%乌拉坦生理盐水液0.1～0.3ml，间隔3～5日再注，共注2～3个月，每只小鼠用量约为100mg，注后3个月肺腺癌发生率为100%，而且多数为多发性，这种诱发瘤为良性。此外还可用气管内注入苯并芘、硫酸铵气溶胶、甲基胆蒽等诱发肺癌。如猴气管内注入3，4苯并芘（苯并花为3～15mg与等量之Fe2O3混合液），每周一次，共10次，6只猴中有2只诱发肺的鳞状上皮癌。亦有人用硫酸胺气溶剂给100只大鼠吸入，13个月后所有大鼠都发生了肺腺癌。用0.2%明胶作悬浮剂将甲基胆蒽混合后给金地鼠气管内注入，每次0.1ml（含甲基胆蒽5mg）每周一次，共6次，53周后有62.5%动物发生了肺癌。

5．鼻咽癌　二甲基胆蒽（MC）诱发大鼠鼻咽癌：取直径2～3mm的硬质塑米管，在酒精灯上小火拉成锥形，每段长约3.5cm，管内填以结晶体MC。小管一端用火封闭，以防药物外溢，尖端用针刺数孔，使MC能从小妃溢出。取体重120g左右的大白鼠，雌雄均可，乙醚麻醉后，由前鼻孔将上述含MC的塑料小管插入鼻腔，利用前鼻孔较小管粗端为小的特点，稍加用力，迫使小管全部进入鼻腔内，其尖部可达鼻咽腔。不需另加固定，即可使小管长期留于鼻腔内。待到预定时间（半年以上），或动物自行死亡时，到其鼻咽部，10%福尔马林固定，脱钙后，石蜡包埋，进行连续切片。发癌率可达60%以上。二乙基亚硝胺滴鼻法诱发鼻咽癌：取120g左右大白鼠，雌雄均可，乙醚麻醉后，用磨平针尖的8号针头，从前鼻孔轻轻插入，针尖可达鼻咽腔。经注射器灌注用1%吐温-80新配的33.3%DEN混悬液0.02ml(含DEN6.7mg)每周1次，共15～20次，可诱发成鼻咽癌。

6．宫颈癌　取雌性小白鼠，以附有0.1mgMC的棉纱线结在动物不麻醉的状态下，借助于阴道扩张器及磨纯的弯针，将线穿入宫颈。经右宫角背部穿出，使线结固定于宫颈口。线的另一端则固定于背部肌肉，缝合皮肤，挂线以后，同日开始连续注射青霉素2～3天。以防术后感染。至一定时间（半年左右）处死动物，宫颈组织用10%福尔马林固定，石蜡包埋，连续切片。

7．结肠癌　给四周龄的雄性大白鼠，皮下注射二甲基苄肼（Dimethlhydrazine,DMH）每周一次，连续21周，每次DMH21mg/kg。最后一次给药后1～4周，处死动物。降结肠部位用Bouin液固定，脱水，石蜡包埋，切片。所用之DMH先配成每100ml含400mg的母液，并加EDTA37mg，用氢氧化纳（0.1N）液将pH调至6.5备用。

（二）移植性肿瘤动物模型

目前临床所用的抗肿瘤药中，大多数是经动物移植性肿瘤试验筛选而发现的。应用动物移植性肿瘤筛选药物的优点是：使一群动物同时接种同样量的瘤细胞，生长速率比较一致，个体差异较小，接种成活率近100%，对宿主的影响相类似，易于客观判断疗效，可在同种或同品系动物中连续移植，长期保留供试验用，试验周期一般均较短，试验条件易于控制等。因此目前抗肿瘤药筛选大多数采用动物移植瘤作为筛选模型。目前世界上保存的动物移植肿瘤约有400株，但筛选试验常用者仅20～30种。据1984年统计，我国在同系、同种动物中已建立各种动物和人的常见的瘤株64个。例如小鼠肺腺瘤（HP615）、小鼠子宫颈瘤27号（U27）、小鼠脑瘤22（B22）、小鼠淋巴细胞性血病（L615）、裸鼠人肝瘤移植瘤和人脑恶性胶质细胞瘤（NCS―1）等。

动物肿瘤可通过移植传代而培养出所需要的肿瘤细胞株。瘤株是一种组织学类型和生长特性已趋稳定，并能在同系或同种动物中连续传代的肿瘤细胞模型。肿瘤移植于健康动物，相当于活体组织培养，可长期保存瘤种，供实验所用。

实验中常用腹水瘤和实体瘤两种方式进行移植。对于会产生腹水的肿瘤，可将其一定数量的细胞注入受体动物腹腔形成腹水瘤或产生腹水。实体瘤移植也是在无菌条件下，把实体瘤切成2～3mm小块，植于受体动物皮下。

自体式同系动物肿瘤植不产生排导现象。同种动物移植时可结合注射肾上腺皮质激素、抗肿瘤药物和适当量的放射等方法，降低宿主免疫排斥反应。异种动物肿瘤移植始于Leidy（1834年），难度较大。近50年来异体移植常用下列方法：①接种于皮下或粘膜下，优点是易观察，但排斥作用大，效果欠佳。②动物肿瘤移植于鸡胚尿囊膜。特点是较易存活，但人类肿瘤无成功报导。③人类肿瘤接种于大鼠、豚鼠、兔的眼前房。缺点是细胞不能传代。④移植于动物脑内。肿瘤生长快，但难度大，不易观察。1983年Bodgen等人用无胸腺大鼠肾包膜下移植人体肿瘤筛选新药，全部实验仅需11天，且命中率高，这项工作为临床病人的药物筛选带来了福音。

60年代以来国外已建立可移植性人体肿瘤数百种，这些瘤株能防止由传代伴随的形成和功能的退化。1969年Rygaaid首次成功地将人类肿瘤移于无胸腺裸小鼠，这为异种动物肿瘤移植开辟了新局面。由于裸小鼠缺乏T淋巴细胞功能，所以是极为理想的肿瘤移植模型材料。

 

 

三、心血系系疾病的动物模型

（一）动脉粥样硬代模型

常选用兔、猪、大鼠、鸡、鸽、猴和犬等动物。常用的复制方法有下面几种（包括高血脂模型）：

1．高胆固醇、高脂肪饲料喂养法：是目前比较常用的方法，特点是死亡率低，可长期观察，但费时久。一般在家兔、鸽、鸡等，经数周喂养就可产生明显的高脂血症，经数月就能形成早期的动脉粥样硬化病变。大白鼠、小白鼠及犬则较难形成，如果饲料中增加蛋黄、胆酸和猪油等，可用促进作用。为了促进病变的形成，在高脂饲料中还可加入甲基硫氧嘧啶、丙基硫氧嘧啶、甲亢平、苯丙胺、维生素D、烟碱或蔗糖等。

具体复制方法：兔诱发模型：体重2kg左右，每天喂服胆固醇0.3g，4个月后肉眼可见主动脉粥样硬化斑块；若每天剂量增至0.5g，3个月后可出现斑块；若增至每天1g，可缩为2个月。在饲料中加入15%蛋黄粉、0.5%胆固醇和5%猪油，经3周后，将饲料中胆固醇减去，再喂3周，可使主动脉斑块发生率达100%，血清胆固醇可长高至2000mg%。大白鼠诱发模型：喂服1～4%胆固醇、10%猪油、0.2%甲基硫氧嘧啶、86～89%基础饲料，7～10天；或喂服10%蛋白黄粉、5%猪油、0.5%胆盐、85%基础饲料，7天后均可形成高胆固醇血症。小白鼠诱发模型：雄性小白鼠饲以1%胆固醇及10%猪油的高脂饲料，7天后血清胆固醇即升为343±15mg；若在饲料中再加入0.3%的胆酸，连饲7天，血清胆固醇可高达530±36mg%。鸡、鸽诱发模型：4～8周的莱克享鸡，在饲料中加入1～2%胆固醇或15%的蛋黄粉，再加5～10%的猪油，经过6～10周，血胆固醇升至1000～4000mg%，胸主动脉斑块发生率达100%。鸽喂饲胆固醇3g/kg/天，加甲基硫氧嘧啶0.1g，可以产生较多动物斑块。

2．免疫学方法：将大白鼠主动脉匀浆给兔注射，可引起血胆固醇、β-脂蛋白及甘油三脂升高。给兔注射马血清10ml/kg/次，共4次，每次间隔17天，动脉内膜损伤率为88%，冠状动脉亦有粥样硬化的病变；同时给予高胆固醇饲料，病变更加明显。兔喂饲含1%胆固醇的饮料，静脉注射牛血清白蛋白250mg/kg，可加速高胆固醇饲料引起的动脉内膜病变形成。

3．注射儿茶酚胺类药物法：给兔静脉滴注去甲肾上腺素1mg/日，时间为30分钟。一种方法是先点滴15分钟，休息5分钟后再滴15分钟；另一方法是每次点滴5分钟和休息5分钟，反复6次。以上两种方法持续两周，均可引起主动脉病变，呈现血管壁中层弹性纤维拉长、劈裂或断裂，病变中出现坏死及钙化。

4．注入同型半胱氨酸法：给兔皮下注射同型半胱氨酸硫代内脂（dl-homocysteine thiolactone）20～25mg/kg/日（以5%葡萄糖溶液配成1mg/ml的浓度），连续20～25天，成年兔及幼兔均可出现动脉粥样硬化的典型病变。冠状动脉管腔变窄、动脉壁内膜肌细胞增生、纤维组织增生、弹力纤维断裂、管壁变厚、基质中出现成堆的颗粒状和纤维状异染物质。如在饲料中加入20%的胆固醇，再同时注射同型半胱氨酸硫代内脂，则全部动物出现显著的动脉粥样硬化病变。

5．注射表面活化剂法：给大白鼠腹腔注射Triton WR1339 300mg/kg，9小时后使血清胆固醇升高3－4；20小时后雄性大白鼠血清胆固醇仍为正常的3～4倍，而雌性大白鼠却为6倍左右；用药后24小时左右升脂作用达最高点，48小时左右恢复正常。其中以甘油三脂升高最强，其次是磷脂、游离脂肪酸及游离胆固醇，对胆固醇脂没有影响。

6．胆固醇一脂肪乳剂静脉注射法：将胆固醇及猪油各3g在电磁加热搅拌下完全溶解后加入吐温-803g，搅匀，再缓缓加入丙二醇5ml和沸水的混合液，充分搅拌乳化，使成100ml，经抽滤后显微镜下检查，乳剂颗粒均匀，并小于7～8μm即可应用。给兔耳缘静脉注射5ml/kg,可见血浆胆固醇及甘油三酯立即升高。总胆固醇升高至正常的6倍，其中主要是游离胆固醇，游离胆固醇和总胆固醇的比值为90%。以后血浆总胆固醇逐渐降低，6小时时出现一低峰，后略有回升。3～4天后游离胆固醇和总胆固醇的比值接近正常（40%左右），直到7～14天血浆胆固醇恢复正常。

7．幼乳大白鼠法：一般乳幼大白鼠的血清胆固醇高于或成年大白的2～3倍，这是由于乳汁中脂肪含量很高，而甲状腺功能尚不健全的缘故。若用一般饲料取代乳汁喂养，则血清胆固醇很快就能降至正常成年大白鼠的水平。选用出生25天的乳幼大白鼠，雌雄兼用，体重30～50g，在不脱离母鼠乳汁喂养的条件下，进行实验观察药物的降血胆固醇作用，与对照组比较效果。一般认为这种高胆固醇血症对甲状腺素及其衍生物类药物非常敏感，而对某些胆固醇生物合成抑制剂则不敏感。

8．其它方法：还有许多因素可诱发高脂血症及动脉粥样硬化症。例如使动物脑部缺血、电刺激中枢神经系统、高度应激状态、鸟类应用大剂量雌激素和暴露于一氧化碳环境、气囊异管损伤动脉壁内皮细胞等。

各种高脂血症、动脉粥样硬化症动物模型的特点：除田鼠和地鼠外，一般温血动物只要用适当的方法，都能形成动脉粥样硬化的斑块病变。

⑴兔 是最早用以制造高脂血症和动脉粥样硬化症模型的动物，至今仍然多被采用。它对外源性胆固醇的吸收率高，可达75～95%，大白鼠仅为40%，对高血脂的清除能力低，静脉注入胆固醇后脂血症可持续3～4天，大鼠仅为12小时，狗介于两者之间。只要给兔含胆固醇较高的饲料，不必附加其它因素，经3～4月即可形成明显的动脉粥样硬化症，而且与人体发生的病变相似，取血检查也较方便。但是也有些缺点，如必须使血清胆固醇达到很高的水平才能形成斑块，而这时内脏易于发生脂质沉着，动物寿命短，低抗力差，容易继发感染而死亡。再者，兔为草食动物，其酯代谢与人体的酯代谢差异较大；实验发现其冠状动物病变主要呈现在心脏的小动脉，而人主要发生在冠状动脉的大分支。

⑵大白鼠 应用大白鼠建立高血脂及动脉粥样硬化模型，有饲养方便、抵抗力强、食性与人相近的优点。所形成的病理改变与人早期者相似，不易形成似人体的后期病变，较易形成血栓。

正常大鼠的血清胆固醇平均值为92.67±1.87mg%。单纯在饲料中增加胆固醇，不易引起血清胆固醇升高，更不易发生动脉粥样硬化症，必须在饲料中同时加入胆酸以增加胆固醇的吸收，始能出现高胆固醇血症，如再加抗甲状腺药物；可使血清胆固醇进一步升高。

⑶小白鼠 用小白鼠制造实验模型也有较容易饲养和节省药品的优点，但是取血不便，难作动态观察，所以较少采用。

⑷鸡 鸡为杂食动物，食物品种接近于人，仅在普通饲料中加入胆固醇，就可形成动脉粥样硬化斑快。病变发生较快，在斑块中有时伴有钙化和形成溃疡。

⑸鸽 与鸡相似，饲料简单，在饲料中加入胆固醇即易产生主动脉粥样硬化斑块，并可发生心肌梗死。由于鸽的品种不同，动脉粥样硬化斑块的性质可有很大差异，可能是个体之间脂肪酶的活性不同所致。

⑹猴 猴与人的情况很相近，无论其正常血脂、动脉粥样硬化病变的性质和部位、临床症状以及各种药品的疗效关系等，都与人体的非常相似。但是进一步研究发现，其不同的种属对动脉粥样硬化的敏感各种有所不同。一般认为猕猴更为理想，给予高脂饮食1～3个月后，血清胆固醇水平即可达300～600mg%，并同时发现动脉粥样硬化，且可产生心肌梗死。动脉粥样硬化病变的部位，不仅在主动脉，也呈现在冠状动脉、脑动脉、肾动脉及股动脉等。

⑺猪 猪可能是动脉粥样硬化研究较理想的动物模型，因为某些品种的老龄猪在饲喂以人的残�剩饭后能产生动脉、冠状动脉和脑血清粥样硬化病变，与人的病变非常相似。单用高胆固醇、高脂肪饲料喂养，容易在相对较短的时间内（9～18个月）产生实验性动脉粥样硬化。此外，进行性的主动脉和冠状动脉粥样硬化可以用探针刺伤加上高胆固醇、高脂肪饲料即能很快产生。猪模型的其它优点包括解剖学和生理学与人类相似，动脉结构相似，有若干确认的品种可供利用，多胎多仔，杂食习性等，其体形大小亦足能供各种外科手术和临床评价之用。猪也特别适合于研究应激因素与动脉粥样硬化的关系。猪模型的缺点是饲养要花一定代价，人工产生动脉粥样硬化需要类脂质代谢有一定改变，或动脉受到损伤的基础。

（二）高血压模型

急性实验性高血压模型常选用狗、猫、大白鼠、家兔和猴。复制的方法很多，如直接刺激中枢神经系统，通过神经反射、外源性儿茶酚胺类或其它体液加压物质注射等。这类模型造成的高血压时间短，不适于长时间的研究。应复制慢性实验性高血压模型。除遗传性高血压动物模型较能模拟人类高血压病的自然过程外，其它各类慢性实验性高血压动物模型（如神经原型、肾型、内分泌型和饮食型等），大多要经过一定的手术、药物或其他附加因素处理，与人类高血压病的临床不完全一致，但是对于筛选有效降压药仍然是十分重要的实验手段。实验中常用的动物为大白鼠和狗，猴来源不易，家兔血压升高不够显著，故后两种动物较少应用。

1．听源性高血压 采用大白鼠与家鼠杂交生的大灰鼠（比纯种大白鼠较易诱发成功），4月龄，放入隔音室内笼养，噪音刺激可由电铃或扬声器发出，发音器是一个音频振荡器，连接一个20W高音扬声器。噪音刺激应经常在700～1000周/秒中变换，噪音刺激每30秒一次，亦可每隔1分钟刺激30秒。可随时变换毋须恒定，但噪音干扰须日夜不止，连续数月。噪音刺激连续3个月后血压普遍升高，大灰鼠正常平均收缩压为113±8mmHg，此时可升高到130～140mmHg，有40%动物收缩压可高达160mmHg。此种高血压动物模型与人的高血压病相类似，适用于降药物的筛选。

2．实验性肾动脉狭窄性高血压 将狗或家兔麻醉后，腹卧位，从脊柱旁1.5～2cm处开始，右侧顺肋骨缘，左侧在离肋骨缘约两指宽的地方作4cm长的皮肤切口，分离皮下组织和腰背筋膜，切开内斜肌盘膜，推开背长肌，暴露肾并小心地钝性分离出一段肾动脉，选用一定直径的银夹或银环（6～8kg狗所用的环直径为0.8～1.2mm，家兔用的环直径为0.5～0.8mm）套在肾动脉上造成肾动脉狭窄。如一侧肾动脉狭窄，则应将另一侧肾摘除，后一手术在间隔10～12天后进行。手术后几天，血压开始升高，1～3月后血压升达高峰，并可长期维持下去。例如家兔手术前血压平均值为100mmHg，手术后2周升到125mmHg，1个月后升到135mmHg，2个月后可升达140～194mmHg。国内有主张从腹中线作切口，一次手术使两侧肾动脉狭窄。血压升高速度和程度取决于肾动脉狭窄的程度，当肾动脉过度狭窄时，会造成恶性高血压，并使动脉迅速死亡。一般狭窄血管口经的1/4～1/3为宜。此种肾型高血压模型与临床高血压病的改变相同，对降压药效果也与临床病人相等。

3．肾外包扎高血压 肾外异物包扎，可致肾周围炎，在肾外形成一层纤维素性鞘膜，压迫肾实质，造成肾组织缺血，使肾素形成增加，血压上升。选用120～150g大白鼠，麻醉后，皮肤消毒，从第10胸椎到第3腰椎处沿脊椎中线切开皮肤，在左侧季助下1.5～2cm和距脊椎1cm处用小血管钳分开肌肉，用两脂从腹下部将肾脏自创口中挤出，小心地将肾脏与周围组织剥离，将自制的双层乳胶薄膜剪成“X”形，绕肾门将肾脏交叉包扎，然后在相对侧切开，取出右肾，分离后切除，分别缝合肌肉和皮肤创口。皮下注射1～2万单位青霉素G。术后可加饮1%氯化钠溶液作为促进因素，约经20天，有70%以上的大白鼠出现高血压。收缩压一般可升高50%以上。

 

 

（三）心肌缺血和心肌梗塞模型

复制动物心肌缺血和心肌梗塞模型的方法有结扎冠状动脉法，有的结扎左旋冠脉，但多数是结扎左前降冠脉，鉴于结扎冠状动脉主干死亡率高，故亦有使用多处结扎的方法，即同时结扎几处的冠脉分支，以形成一个梗死区域。经验证明，结扎的冠状动脉，因其分布的心肌范围和该区内是否有其他冠状动脉，而决定着心肌梗塞的面积，结扎方法是建立很早而至今还普通使用的方法。此外，还有用油质、石松子孢或汞等作弥散性冠状动脉微栓塞或选择性冠状动脉梗塞的。前者大多是在早年使用的方法，近年来发明制造了塑料微粒手术，以其数量的多少和球体的大小，来决定不同范围的梗塞区。后者则以某支冠状动脉为目标，通过导管术输入颗粒样或小球类异物，这种方法要求技术熟练，条件严格。还有通电造成冠状动脉内栓塞等方法。但这些方法因受多种条件限制，使用得还不多。

近年来为建立一种逐渐发生发展的心肌梗塞模型，较为广泛地使用了一种遇水膨胀的纤维素环（Ameriod），这种纤维素环套在预期闭塞的冠状动脉上，环外边以金属圈（如不锈钢）固定起来，手术后两周或更长的时间内可将冠状动脉逐渐闭塞。这种模型制造较易，动物生存率高。但即是使用这样的方法，仍然缺乏人类的动脉粥样硬化的病理学基础。近来有报告指出，家猪可以喂饲高脂饮食形成冠状动脉的粥样硬化，引起心肌缺血，又可以通过改变饮食或治疗使动脉粥样硬化的斑块消退。看来，这是值得注意探索的目标。

复制心肌梗塞模型所选用的动物，大多用哺乳动物，其中最常用的是犬。其他还有兔、小牛、猪、豚鼠、大鼠等。狗的体积大小适中，性情温顺易于训练。但狗的冠状血管结构和人相比，有较大差异，尤其是犬冠状动脉变异多，侧支吻合丰富，室间隔动脉特别发达等，常使研究人员苦恼。近年报导，猪冠状循环系统结构酷似人类，故提倡用家猪或小猪作心肌梗塞的实验研究，但国内尚未见到报告。其他小动脉兔、鼠等，体积过小，取材受限，故除特定条件以外使用的不多．灵长类动物狒狒、猴子当然有其他动物不可比拟的优越性，但其材料难得，不易普通使用。国内有关心肌缺血和心肌梗塞模型的复制方法：

1．电刺激法 是近年建立的一种造成动物实验性心肌缺血的较新方法。实验一般用成年雄性家兔，麻醉后用定向仪插入两支涂绝缘漆的不锈钢针，以弱、强刺激（弱刺激为0.8～1.6mA，强刺激为4～8mA）交替刺激右侧下丘脑背内侧核，每次刺激5分钟，间隔1～3分钟。

2．药物法 亦为近年来采用的一种方法。最常使用的造型药物为4%异丙基肾上腺素，给大鼠皮下注射50mg/kg体重；或将药物加入500ml盐水中从家兔耳静脉匀速（4小时）滴入，每公斤体重可分别给药10、20、30mg，或直接将药物注入腹腔均可造型。也可用麻醉犬静脉给予麦角新硷0.2mg/kg 体重，造成冠状动脉痉挛。

3．冠脉阻断法 结扎冠状动脉是制作心肌梗塞模型的最常用方法。一般选用成年健康犬或家兔，麻醉后开胸，多结扎其冠状动脉前降支阻断心肌供血，引起病变；也有人采用闭胸式选择性冠状动脉插管法，即在荧光屏下将心导管由麻醉犬的颈动脉切口处插入，沿主动脉壁直抵左窦底部，将其尖端送至左冠状动脉内约2cm深处，向导管内注入120mg/kg体重的汞，形成急性心肌梗塞。亦有人用冠状动脉周围套线牵拉法使其不完全阻断，以形成家兔急性缺血性濒危心肌模型。为了更接近自然状态下心肌缺血的变化，近来有的单位用清醒犬作急性缺血和梗塞模型。先将犬麻醉，然后分离冠状动脉长约10毫米，套上冠状动脉压迫环，用注水压迫阻断冠状血流，观察犬在清醒状态下的心肌缺血反应与药物效应。此外，还有人用离体大鼠心脏冠脉结扎复制出超微结构的心肌缺氧损伤模型。

（四）心律失常模型

根据不同的实验目的，既可在整体动物身上复制心律失常，也可用离体心脏或心脏某部分组织块体外灌流复制心律失常。常用的复制方法，有下列几种：

1．心房扑动和颤动性心律失常 选用狗、猫等动物，麻醉后开胸，暴露心脏，在人工呼吸下进行实验。可用高频率电直接刺激心房壁，使每次刺激落心房肌复极时R或S波间隔；乌头硷溶液涂抹心房外面局部；挤压动物上下腔静脉间的部位，同时给予电刺激；窦房结动脉内注入乙酰胆硷或甲状腺素制剂。或采用动物整体闭胸条件下，阻塞呼吸道或吸入低氧气体。也可采用离体心房组织块作实验，将含有窦房结的哺乳动物的离体心房组织块浸放于低钾溶液内。

2．心室心动过速和心室颤动性心律失常 多选用狗、猫或兔、大鼠等整体心脏（开胸或闭胸

）进行实验。常使用造型药物为乌头硷、洋地黄及肾上腺素。一般使用乌头硷缓慢静脉注射造型。剂量：家兔100～150μg/kg，大鼠30～50mμg，小鼠5mμg。也可使用中毒剂量的洋地黄类药物造型。还可使用高浓度的肾上腺素（豚鼠40μg/kg，猫、犬100μg/kg）快速静注，可造成动物多源性早搏、短阵性室性心动过速等。这类模型可用于筛选抗心律失常药物。其优点为心律失常在几分钟自行消失，因此同一动物可反复多次进行心律失常实验，便于观察抗心律失常药物作用的持续时间，并可进行自身对照。

3．房室传导阻滞和房室交接区传导常性心律失常 多选用狗、猫，在麻醉开胸暴露心脏的情况下，于距犬心尖部1.5～2cm处的左室心肌内注入热生理盐水（80～90℃）或95%酒精、25%硫酸10～15ml (猫和兔注入4～7ml)，引起心肌大片的局部坏死性心律失常。也可在狗的房室交接部（即在左心房下部、心房、下腔静脉和前房室沟三者交汇点的前上方约0.5cm处），用注射针头垂直刺入房间隔下部房室结区，缓缓注入95%或无水酒精2～5ml，造成核处组织坏死。还可采用豚鼠，自左心耳向左房内注射腺苷5 μg,，注后1秒钟左右，即出现典型的Ⅱ度或Ⅱ度以上的传导阻滞，较严重时，房室完全停搏，停搏时间与剂量呈平行关系，心率和心律仅在数秒或十几秒即可恢复。此模型重复性好，但传导阻滞持续时间短，不易用其进行药物观察，如果注射腺苷剂量大，则传导阻滞不易复原。除豚鼠外，腺苷对其他动物一般不引起传导阻滞。

4．窦房结心律失常 用雄性家兔，将细钢丝变成直径约0.8cm的半环，缠绕少许棉花。以40%甲醛浸润后，把此环放在上腔静脉根部与右心房交界处1分钟，动物迅速出现心电图改变，心率减慢50%左右，约6～8分钟减至最低水平；P波多在1～2分钟内消失，形成交界性心律；在3～10分钟内发生ST段偏移（抬高、下降或先升后降）；在心电图改变的同时，伴有动脉压下降，在第8分钟降至最低水平。此方法造成的病窦成功率高，持续时间长（可达5小时），重复性好，模型较稳定，发病机制及心电图表现与临床相

四、呼吸系统疾病动物模型

（一）慢性支气管肺炎模型

常选用大鼠、豚鼠或猴吸入刺激性气体（如二氧化硫、氯、氨水、烟雾等）复制人类慢性气管炎。现发现猪粘膜下腺体与人类相似，且经常发生气管炎及肺炎，故认为是复制人类慢性气管炎较合适的动物。用去甲肾上腺素可以引起与人类相似的气管腺体肥大。

（二）肺气肿模型

给兔等动物气管内或静脉内注射一定量木瓜蛋白酶、菠罗蛋白酶（Bromelin）、败血酶（Alcalas）、胰蛋白酶（Trypsin）、致热溶解酶（Thermolysin），以及由脓性痰和白细胞分离出来的蛋白溶解酶等，可复制成实验性肺气肿。以木瓜蛋白酶形成的实验性肺气肿病变明显而且典型，或用瓜蛋白酶基础上再加用气管狭窄方法复制成肺气肿和肺心病模型，其优点是病因病变更接近于人。猴每天吸入一定深度的SO2和烟雾（烟草丝50g，持续2.5小时），一年后，可出现不同程度的肺气肿。这种模型比较符合人的临床发病规律，有利于进行肺气肿的病理生理及药物治疗研究。还可用1%三氯化铁水溶液1～3ml，自兔耳静脉注入，每周2～3次，可在短期内造成肺心病模型。

（三）肺水模肿型

用氧化氮吸入可造成大鼠和小鼠中毒性肺水肿，或用气管内注入50%葡萄糖液（家兔及狗分别为1及10ml）引起渗透性肺气肿。麻醉下用37～38℃生理盐水注入兔颈外静脉或股静脉使血液总量增加0.6～1倍（血液总量相当体重1/12），可形成稀血性多血症肺水肿。切断豚鼠、家兔、大鼠颈部两则迷走神经可引起肺水肿。家兔（1.5～2kg）耳静脉注入1∶1000肾上腺素0.54～0.6毫克，可使动物发生肺水肿并在5～15分钟死亡，肺系数自4.1～5g/kg增至6.3～12.5g/kg；5mg肾上腺素肌注，8分钟左右大鼠死亡，肺系数20g/kg，静脉注入10%氯仿（兔0.1ml/kg，狗0.5ml/kg）也可引起急性肺水肿。腹腔注入6%氯化铵水溶液可引起大鼠（0.4ml/kg）、豚鼠（0.5～0.7ml/kg）肺水肿。

（四）支气管痉挛、哮喘模型

常选用豚鼠复制急性过敏性支气管痉挛。用生理盐水配成1∶10鸡蛋白溶液作致敏抗原，给每只（250g体重）豚鼠腹腔内注射0.5ml，致敏注射后1周，动物对抗原的敏感性逐渐升高，至3～4周时最高。此时再用1∶3鸡蛋白2ml加弗氏完全佐剂雾化（在雾化室内），致敏动物在此雾室内十几秒钟到数分钟内，就出现不安，呼吸加紧加快，然后逐渐减慢变弱，甚至出现周期性呼吸，直到呼吸停止而死亡。如果动物致敏程度较轻或诱发时鸡蛋白喷雾的浓度很快，则只发生一时性的支气管痉挛，并不死亡。如改用组织胺喷雾，则不必予先致敏，就能引起豚鼠支气管痉挛。组织胺用量依雾室大小而定，在83～103容量时，1∶1000组织胺的用量0.5～1ml。

狗每周两次暴露于犬弓蛔虫（Toxocaracanis）、猪蛔虫（Ascaris suum）或混合草籽浸出物的气溶胶中可引起实验性哮喘。给用10-8稀释猪蛔虫浸出物皮试阳性狗以猪蛔虫气溶胶吸入，也可引起哮喘。

（五）实验性矽肺模型

常选用大鼠、家兔或狗、猴来复制模型。取一定量含游离SiO299%以上的DQ-12型石英粉，经酸化处理后，选取尖粒95%在5μm以下的那一段混悬液，烤干后准确称取需用量加生理水制成混悬液（灭菌），大鼠用50mg/ml，每只气管内注入1ml；家兔用120mg/ml，用尘量按120mg/kg体重计算，在暴露气管后注入，均可复制成典型的矽肺模型。

 

 

五、消化系统疾病动物模型

（一）病毒性肝炎模型

常用方法是注射乙型肝炎病人血清复制乙型肝炎模型。胆大部分实验动物对甲型肝炎病毒不易感。我国已有报导红面猕猴、恒河猴、人及野生树�种毒后出现人甲型肝炎现象。近年来发现某些鸭肝炎病毒的特征与人肝炎病毒十分相似，故用鸭作为人肝炎模型也开始增多。

（二）免疫性肝炎模型

慢性或迁延性肝炎患者体内存在着抗肝细胞成分抗体。1959年国外有人用肝组织悬液加弗氏佐剂免疫豚鼠，成功地诱发了肝细胞变性及坏死等病变。也有人报导肝膜蛋白（LSP）加佐剂分次注射产生动物免疫性肝炎模型。

（三）胃、肠道溃疡模型

在动物身上复制胃、肠道溃疡的方法较多，但所用的方法不同，引起的溃疡病变也各有特点。常用的方法有：

1．应激法 以各种强烈的伤害性刺激（如强迫制动、饥饿、寒冷等），引起动物发生应激性溃疡。如把动物浸入冷水中或放在应激箱中不断地遭受电刺激，使之剧烈不安，一昼液即能引起胃粘膜出血及溃疡。这种方法简单，成功率达99%以上。

2．药物法 给动物投服或注射一定量的组织胺、胃泌素、肾上腺类固醇、水杨酸盐、血清素、利血平、保泰松等可造成动物胃肠溃疡。如给豚鼠小剂量的组织胺，连续数天，可引起胃、十二指肠、食道等发生溃疡。又如可用利血平、血清紧张素、阿斯匹林等诱发大白鼠或小白鼠的胃溃疡。

3．烧灼法 用电极烧灼胃底部的胃壁，可造成象人的胃溃疡病变；用浓醋酸给大鼠胃壁内注射或涂抹于胃壁浆膜面上可造成慢性溃疡。烧灼法复制胃、肠道溃疡模型的优点是方法简便，溃疡部位可由作者自己选择。

4．结乳幽门法 选用大鼠、小鼠或豚鼠，麻醉后，无菌技术下在剑突下由腹正中切开腹壁皮肤及肌层，切口长约3cm，暴露胃，沿胃向右，辩清幽门和十二指肠的联结处，避开血管，于其下穿线，将幽门完全结扎。术后绝对禁食禁水。幽门结扎后，可刺激胃液分泌并使高酸度胃液在胃中潴留，造成胃溃疡。这类溃疡复制方法简单，发生快，成功率高，但病变较表浅，严格地说仍然属于胃粘膜急性出血性糜烂，与人类胃溃疡的典型病变差距较大，适于作探索抗溃疡病药物研究和胃溃疡发病学方面的研究。

其他还可用外科手术方法从肠道上部排除可中和胃酸的碱性胆汁、胰液或十二指肠液造成溃疡。还可用刺激、损伤或毁损脑组织等方法造成溃疡。

（四）胰腺炎模型

复制胰腺炎模型可采用使胰液外分泌发生潴留；使各种胰酶在胰管系统内活化；感染或某些微生物毒素的作用，影响胰腺的营养、代谢等。实验动物选用狗、兔和大鼠。将狗自身胆注按0.5ml/kg体重缓慢注入狗胰腺体尾交界处的胰腺实质内，则可引起胰腺局部组织坏死及炎性浸润，与人类急性胰腺炎和病变相似。用大肠杆菌悬液9亿/ml，按1ml/kg体重，向兔胰管内逆进注射可诱发急性胰腺炎。另外也可采用大鼠腹腔内连续注射乙硫胺酸诱发成功胰腺炎模型。随着乙硫胺酸注射时间的延长，胰腺组织可以出现广泛进行性破坏和退化及胰酶水平的持续下降。

（五）糖尿病模型

糖尿病模型的复制方法采用注射致高血糖因子；手术切除胰腺的全部或大部；用四氧嘧啶（Alloxan）破坏胰岛β细胞，造成胰性糖尿病；注射根皮苷使肾小管对糖的再吸收发生障碍并破坏酯酶致使葡萄糖磷酸化过程和脱磷酸过程障碍，引起根皮苷糖皮。

四氧嘧啶复制的糖尿病动物模型是目前研究人类糖尿病较好的方法，其实验性糖尿病近似人类糖尿病，体内代谢障碍时有可能产生此种衍生物，胰岛外分泌部不受损伤，几乎所有常用实验动物都可用来进行实验研究。模型胰岛的β细胞不是功能消失，而是功能不同程度的降低，有利于研究胰岛组织再生和功能恢复，动物不必注射胰岛素即可存活很久。大鼠造型剂量为12mg/100g体重，家兔为150～200mg/kg体重，狗约为50～60mg/kg体重。家兔根皮苷皮糖尿病造型剂量为0.5%根皮苷按15m/kg体重，皮下注射。注意所用四氧嘧啶和根皮苷溶液必须现配现用。

六、神经系统疾病模型

（一）脑瘤模型

可用甲基胆蒽等化学致癌埋于皮层，或用肿瘤移植的方法复制脑肿瘤。

（二）脑卒中模型

常用显微手术结扎大鼠、猫、狗的大脑中动脉和将自凝血块注入颈内动脉，引起梗塞。

（三）癫痫模型

家兔肌肉注射马桑内酯或噪音刺激大鼠等方法常用作复制癫痫模型。

（四）脑水肿模型

于颈内动脉内注入伤寒内毒素制作急性模型或外力作用引起外伤性脑水肿。

七、中医“证”的动物模型

中医“证”的模型是在动物身上复制临床不同的症候，以不同的证型表现出来。

（一）阳虚模型

肌注醋酸氢化考的松，口服地巴唑，羟基脲或手术切除双侧肾上腺。

（二）阴虚模型

喂饲甲状腺片、皮下注射L-甲状腺素钠盐，人工高位小肠侧瘘手术。

（三）脾虚模型

喂饲含大黄、玄明粉、番泻叶的低蛋白饮食，或皮下注射利血平。

（四）寒证模型

三联疫苗腹腔注射，口服寒凉泻。

（五）热证模型

口服或注射温热药。

（六）里实证模型

强毒细菌注入狗阑尾肌层。

（七）血瘀模型

皮下注射10%高分子右旋糖酐，家兔剂量1.5g/kg；家兔静脉注射10%葡聚糖生理盐水，5ml/kg体重；大鼠皮下注射0.1肾上腺素0.2ml/次，日2次，加水刺激5分钟处置1～2日。

（八）血虚模型

于实验第1、4、7天皮下注射2%乙酰基苯肼生理盐水溶液，每100g体重第1次注1ml，第2、3次注0.5ml。小鼠隔日1次放血，共7次，放血量每次量为总血量的20%，以后各次均为0.5ml，限食。

（九）肝郁模型

选用大鼠，以艾叶注射液2ml (含生药2.0g)，腹腔注射，每日1次，半月后改为隔日1次。小鼠注射艾叶注射液0.6ml（含生药0.3g）腹腔内注入，每日1次。均约注后40天左右形成模型。

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