醫(yī)械人有必要了解的動(dòng)物研究小知識(shí)

2/2醫(yī)械人有必要了解的動(dòng)物研究小知識(shí)

2023-04-2111:29一、什么是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究？

醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)是獲取科學(xué)事實(shí)、驗(yàn)證假說(shuō)的主要手段。在生命科學(xué)領(lǐng)域，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的課題占60%，是生命科學(xué)研究的重要支撐條件，歷史上很多重大的科研成果都是通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)獲得的，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究在促進(jìn)現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展中起著極其重要的作用。

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是指以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為材料，為了獲得有關(guān)醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等方面的新知識(shí)或解決具體問(wèn)題進(jìn)行的科學(xué)研究。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是指經(jīng)人工培育或改造，對(duì)其攜帶微生物和寄生蟲(chóng)實(shí)行控制，遺傳背景明確或者來(lái)源清楚的用于科學(xué)研究、教學(xué)、生物制品或藥品檢定以及其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物。根據(jù)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究目的，恰當(dāng)?shù)剡x用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的品種、品系和對(duì)其進(jìn)行微生物學(xué)質(zhì)量控制，觀察和記錄實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的反應(yīng)和結(jié)果，研究生命科學(xué)中未知因素。

二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的意義及特點(diǎn)

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)對(duì)動(dòng)物本身生命現(xiàn)象的研究，進(jìn)而外推到人類，探索人類的生命奧秘、防病治病、延緩衰老等。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)科研中具有重要意義，同時(shí)又具有自身的特點(diǎn)：

（一）動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的意義

為臨床試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)：醫(yī)學(xué)科研內(nèi)容廣泛，處理因素復(fù)雜，以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物來(lái)進(jìn)行各種研究，可以最大限度地保護(hù)人體的安全。通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)獲取的資料，在許多情況下是臨床試驗(yàn)順利開(kāi)展的必要條件。

便于深入揭示微觀變化：以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為對(duì)象進(jìn)行研究，便于從更深層次觀察機(jī)體的微觀變化，有利于深刻揭示疾病的本質(zhì)和藥物/器械的治療機(jī)制。

縮短研究周期：有些實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生命周期較短，通過(guò)建立動(dòng)物模型的方法，在較短時(shí)間內(nèi)就能獲得研究所需大量樣本，從而有效縮短了科學(xué)研究的周期。

（二）動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)條件可嚴(yán)格控制：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中均處于研究者的完全掌握之下，實(shí)驗(yàn)條件可以嚴(yán)格控制，不僅大大減少了影響因素的干擾，而且提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

處理因素可自由選擇：任何預(yù)防或治療措施，在尚未確定其對(duì)機(jī)體有益無(wú)害前，均不允許應(yīng)用于臨床；所有新的藥物在臨床應(yīng)用前，都應(yīng)通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)確定療效及不良反應(yīng)；所有新的治療手段，也應(yīng)通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)掌握操作技能，并明確其可行性和有效性。因此，對(duì)于某些疾病的病因研究，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)可能是唯一的方法。

實(shí)驗(yàn)資料可充分獲取：在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，幾乎可以不受限制地獲得反映實(shí)驗(yàn)效應(yīng)的所有資料，因而，可對(duì)處理因素的機(jī)理分析提供重要依據(jù)。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可有目的培育：動(dòng)物實(shí)驗(yàn)可以根據(jù)研究目的培育所需實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，如基因型明確的純系、有各種遺傳缺陷的特殊品系等，為臨床各類疾病的研究提供了極大的方便。

三、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的分級(jí)

對(duì)于不同級(jí)別的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在動(dòng)物房設(shè)計(jì)上和管理上則有不同的要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物學(xué)等級(jí)及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)（GB14922.2-2011）,可將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為四個(gè)等級(jí)：級(jí)別種類要求病理檢查標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)普通級(jí)動(dòng)物不攜帶所規(guī)定的人獸共患病病原和動(dòng)物烈性傳染病病原外觀健康、主要器官不應(yīng)有病灶二級(jí)清潔級(jí)動(dòng)物除CV應(yīng)排除的病原外，不攜帶對(duì)動(dòng)物危害大和對(duì)科學(xué)研究干擾大的病原除一級(jí)指標(biāo)外，顯微鏡檢查無(wú)二級(jí)微生物病原的病變?nèi)?jí)無(wú)特定病原體動(dòng)物除CL應(yīng)排除的病原外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)干擾大的病原無(wú)二級(jí)、三級(jí)微生物病原病變四級(jí)無(wú)菌動(dòng)物不攜帶任何使用現(xiàn)有方法可檢出的微生物（即一切生命體）脾、淋巴結(jié)是無(wú)菌動(dòng)物組織學(xué)結(jié)構(gòu)

四、動(dòng)物模型的建立

動(dòng)物模型是指在醫(yī)學(xué)研究中建立的具有人類疾病模擬表現(xiàn)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)象和相關(guān)材料。使用動(dòng)物模型是一種便于認(rèn)識(shí)的生命科學(xué)客觀規(guī)律的試驗(yàn)方法和手段。通過(guò)對(duì)動(dòng)物模型的間接性研究，今兒又是地改變哪些在自然條件下不可能或不容易排除的因素，以便更加準(zhǔn)確地觀察模型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并將研究結(jié)果推及人類，從而有助于更方便、更有效地認(rèn)識(shí)人類疾病的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律和研究防治措施。醫(yī)學(xué)研究的最終目的是防止人類的疾病，要保證實(shí)驗(yàn)研究準(zhǔn)確無(wú)誤、更接近真實(shí)，就應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)膭?dòng)物模型。

以下就從動(dòng)物模型的分類及建立動(dòng)物模型的基本原則建立模型的常用方法三個(gè)方面為大家簡(jiǎn)單介紹下動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷南嚓P(guān)情況。

（一）動(dòng)物模型的分類

根據(jù)疾病發(fā)生的原因，大致可分為以下兩類：

1.自發(fā)性動(dòng)物模型：指實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在未施加任何人為處理因素的情況下，自然條件下發(fā)生的疾病。其中包括突變系動(dòng)物的遺傳疾病和近交系動(dòng)物的腫瘤模型等。自發(fā)性動(dòng)物模型對(duì)研究人類疾病具有非常重要的價(jià)值，由于動(dòng)物自發(fā)性疾病的發(fā)生、發(fā)展與人類疾病有很高的的相似性，所以研究結(jié)果比一般動(dòng)物模型具有更強(qiáng)的說(shuō)服力。

2.誘發(fā)性或?qū)嶒?yàn)性動(dòng)物模型：指運(yùn)用生物或理化、手術(shù)等方法建立的動(dòng)物模型。目前常用的動(dòng)物疾病模型大多屬于此類。誘發(fā)性或?qū)嶒?yàn)性動(dòng)物模型的主要優(yōu)點(diǎn)是：可以在短時(shí)間內(nèi)取得條件一致、數(shù)量較大的動(dòng)物模型，并能嚴(yán)格控制各種處理因素，使建立的疾病模型適合研究目的的需要。同時(shí)，利用這些動(dòng)物疾病模型進(jìn)行醫(yī)學(xué)研究，可以避免某些人類疾病發(fā)生發(fā)展緩慢、潛伏期長(zhǎng)、病因多樣、經(jīng)常伴有各種其他疾病干擾等因素的影響，降低其研究的難度。因此，對(duì)于研究人類各種疾病的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律和中醫(yī)藥的療效機(jī)制等，還是極為重要的方法和手段。

（二）建立動(dòng)物模型的基本原則

相似性與簡(jiǎn)單性統(tǒng)一：相似性指實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和人有相似的反應(yīng)。人和動(dòng)物雖然在基本生命過(guò)程中具有共性，但因種屬的區(qū)別，解剖和生理特征不同，同一致病因素易患性程度不同，對(duì)同一藥物的反應(yīng)性也就有明顯差異，因此所復(fù)制的動(dòng)物模型應(yīng)近似于人類疾病的情況，首先可以選擇與人類疾病相同的動(dòng)物自發(fā)性疾病模型，如自發(fā)性高血壓大鼠模型是研究人類高血壓的理想模型，豬的自發(fā)性冠狀動(dòng)脈粥樣硬化是研究人類冠心病的理想模型等。通常與人類完全相同的動(dòng)物自發(fā)性疾病模型比較少見(jiàn)，因此需要進(jìn)行人工復(fù)制。此時(shí)，首先需要選用解剖生理學(xué)特點(diǎn)與人類相似并符合實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。其次，根據(jù)疾病發(fā)生的病因選用與人類相似的造模方法。同時(shí)，由于每一種病理變化均可能有多種不同的反應(yīng)，所以在動(dòng)物模型中不可能也不必要完全與之相同，而應(yīng)抓住其主要特點(diǎn)，使其簡(jiǎn)單明了，通過(guò)比較簡(jiǎn)單的模型來(lái)表述其主要特征。

可驗(yàn)證性：動(dòng)物模型是否具有與原型本質(zhì)上的相似性與合理性，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，要求既與之相似又能夠重復(fù)。同時(shí)動(dòng)物模型的驗(yàn)證指標(biāo)，應(yīng)具有定性和定量相結(jié)合的特點(diǎn)。

可變換性：成功、完善的動(dòng)物模型應(yīng)當(dāng)是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，能夠解析和重構(gòu)，隨著技術(shù)和檢測(cè)指標(biāo)的發(fā)展，模型的模擬性能也能不斷地向理想化逼近。

易行性和經(jīng)濟(jì)性：在復(fù)制動(dòng)物模型中，所采用的方法應(yīng)盡量做到容易執(zhí)行且合乎經(jīng)濟(jì)原則。靈長(zhǎng)類動(dòng)物與人類近似，復(fù)制的疾病模型相似性好，但來(lái)源少，價(jià)格昂貴。然而，小動(dòng)物，如大、小鼠等同樣可以復(fù)制出于人類疾病相似的動(dòng)物模型，并且它們?nèi)菀鬃龅竭z傳背景明確，體內(nèi)微生物可控，模型穩(wěn)定且價(jià)廉易得，因此除了一些特殊疾病動(dòng)物模型（如痢疾、脊髓灰質(zhì)炎等），一般不選用靈長(zhǎng)類動(dòng)物復(fù)制動(dòng)物模型。除了在動(dòng)物選擇上要考慮易行性和經(jīng)濟(jì)性原則外，在動(dòng)物模型復(fù)制的方法、指標(biāo)的觀察與選擇也應(yīng)遵循這一原則。

（三）建立動(dòng)物模型的常用方法

感染致病微生物：以各種致病微生物感染動(dòng)物，造成各種感染性疾病的動(dòng)物模型。如用金黃色葡萄球菌、傷寒桿菌、巴氏桿菌等復(fù)制相應(yīng)疾病的模型（多屬中醫(yī)溫病），用流感、副流感病毒復(fù)制感冒及肺炎模型等等。

藥物和化學(xué)制劑：即利用中西藥物、生物制劑、化學(xué)試劑等建立各種病癥的動(dòng)物模型。如運(yùn)用瀉下藥、苦寒清熱藥等建立脾虛證動(dòng)物模型，用各類激素建立腎虛證、脾虛證等動(dòng)物模型，用利尿劑建立陰虛證動(dòng)物模型，用免疫抑制劑建立免疫功能障礙動(dòng)物模型，用動(dòng)物的抗血清建立過(guò)敏性疾病動(dòng)物模型，用四氯化碳建立肝損傷動(dòng)物模型等。

改變生活環(huán)境和飲食條件：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，有目的地改變其生活環(huán)境和飲食要求，可以建立各種動(dòng)物模型。如高溫、高濕環(huán)境因素建立溫病濕熱證或發(fā)熱動(dòng)物模型，用煙霧吸入法建立肺虛證等動(dòng)物模型，用限制活動(dòng)或激怒的方法建立肝郁證動(dòng)物模型，用高脂食物建立高脂血癥動(dòng)物模型，用過(guò)度營(yíng)養(yǎng)法建立厭食證動(dòng)物模型等。

手術(shù)損傷：以手術(shù)造成動(dòng)物損傷的方法建立動(dòng)物模型。如用切除部分腎臟法建立慢性腎衰竭動(dòng)物模型，用血管結(jié)扎法建立腦缺血?jiǎng)游锬Ｐ偷取?/p>

其他：如用腫瘤細(xì)胞接種法誘發(fā)腫瘤動(dòng)物模型，以防射線照射法建立衰老動(dòng)物模型，以自體血凝塊注入法建立中風(fēng)動(dòng)物模型等。

五、建立動(dòng)物模型的注意事項(xiàng)

1.差異性

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物畢竟與人類有較大差距，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)獲得的結(jié)果是否完全適用于人類，對(duì)此應(yīng)持審慎的態(tài)度，最后的結(jié)論應(yīng)參照臨床試驗(yàn)和臨床調(diào)查的結(jié)果。

2.生態(tài)性

隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)越來(lái)越重視實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的福利與保護(hù)，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的替代原則已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)發(fā)展的國(guó)際趨勢(shì)和當(dāng)今醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中被廣泛關(guān)注的重要準(zhǔn)則，它不僅可以提高動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，而且能夠使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。替代的核心內(nèi)容是減少、替代和優(yōu)化，即：通過(guò)精心設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，盡可能地減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用量；以低等生物或?qū)嶒?yàn)材料替代活體動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；