动物模型 中国实验动物信息网 2020-08-14 936

　　(一)造模因素对动物模型复制的影响

　　选择好造模因素是复制动物模型的*步，应明确研究目的，清楚相应人类疾病的发生、临床症状和发病机制，熟悉致病因素使动物所产生的临床症状和发病情况，致病因素的剂量，动物的遗传背景、性别、年龄等对模型的复制都有一定的影响。选择适当的致病因素和尽量避免选择与人类器官相似性小的实验动物做动物模型，以增加所复制动物模型与人类疾病的相似性。如，家兔动脉粥样硬化病理表现以纤维组织和平滑肌增生为主，这些现象与人的情况有一定差异，这就要求研究人员要全面了解致病因素、动物及方法等全部信息，分析能否达到预期结果。

　　(二)动物因素对动物模型复制的影响

　　复制动物模型的动物种类繁多，如实验动物、经济动物和野生动物。野生动物属自然生态类型，其微生物感染复杂、遗传背景不清楚、来源困难、很难饲养，因此不便使用；经济动物饲养方便，来源容易，但微生物控制不严，遗传背景不清楚，也不便使用。应用*多的是标准化实验动物。动物选择不当将会影响模型复制工作，影响实验结果。

　　1．动物种类的影响  不同种属哺乳动物的生命现象存在一定共性，但也存在着许多差异，动物种类选择不当将影响实验结果。如，醋酸棉酚可对雄性生殖功能产生影响，小鼠不敏感，大鼠、豚鼠则十分敏感；猪的皮肤及血管与人类相似，是灼伤、烫伤、血管外科实验的首选动物，所获得的实验结果比较接近临床实际，这类模型就不能选啮齿类；小鼠由于寿命短，传代时间短，适用于老年病学研究，因为这类研究不宜选用大动物来复制模型。

　　2．动物品系的影响  同物种但不同品系动物对致病因素反应也不一致，应根据实验目的选择相应的品系动物复制动物模型。如，35天的DBA/2小鼠100％可发生听源性癫痫发作，而C57BL小鼠根本不出现这种现象。

　　近交系的亚系与原近交系有差异，不能视为同一种，还有近交系由于长期保种和饲养不当造成基因突变和遗传漂移。杂交一代(F1)为两种近交系的杂交一代，其个体之间均一性好，对实验耐受性强，弥补了近交系的不足，但不一定保持原近交系所有的特性。远交系(outbreed strain)动物遗传特性和反应性能保持相对稳定，生命力强、繁殖率高、抗病力强、可以大量生产，但个体间的重复性和一致性没有近交系和F1动物好。只有明确实验目的，了解动物的特点和特性才能*有效地解除品系因素对复制模型的影响。

　　3．动物年龄和体重的影响  选择动物复制模型时，应关注动物年龄和体重。动物寿命差异比较大，在各种因素固定情况下，在一定范围内动物的体重与年龄应是线性关系，特别是标准实验动物，如果体重与年龄不相符应视为不合格实验动物。

　　动物解剖生理特征和反应性随着年龄而明显变化，一般幼年动物比成年动物敏感，老年动物敏感性低下，如做模型时间比较长应选幼年动物，制备糖尿病模型和复制一些老年病动物模型应选用老年动物。应根据实验目的，选择相应的动物复制模型，减少年龄和体重因素对实验结果准确性的影响。

　　4．动物性别因素的影响  实验证明，不同性别的同种、同品系动物对某些因素的反应是不一致的，雌性动物性周期不同阶段和怀孕、哺乳期对某些因素的反应性也有较大的差别。选择性别时一般选择雄性动物或雌雄各半，如麦角新碱对5～6周的雄性大鼠有镇痛作用，而对雌性鼠则没有。有些特殊模型的复制则一定要选择雌性。总之，应该根据实验目的来选择动物的性别。

　　5．动物生理状态和健康因素的影响  动物在生理状况不同时对致病因素反应差别很大，如雌性动物怀孕、哺乳时与其他时期相比，对外界致病因素反应不一致。动物健康状况不同，对外界因素反应性也不一致，如复制肝衰竭动物模型时，不能选择患严重球虫病的家兔，否则检测结果不准确，影响实验结果。影响动物健康的因素还有很多，如病毒、细菌、寄生虫等。

　　(三)实验技术因素对动物模型复制的影响

　　1．实验季节  动物体对外界反应情况，同样受春、夏、秋、冬不同季节的影响，如给实验大鼠注入一定剂量的巴比妥钠，观察发现春季入睡时间*短，而秋季则*长。又如家兔的放射线敏感性春夏两季升高，秋冬两季则降低。不同实验季节，动物的机体反应性在某些方面有一定的改变，这种影响在进行跨季节的动物模型实验时应引起重视。

　　2．昼夜不同时间影响  实验动物的体温、血糖、基础代谢率、内分泌激素的分泌等随着昼夜的不同进行着节律性的变化。如给小鼠注射40％四氯化碳溶液0.2ml，观察同一天不同时间肝细胞的有丝分裂动态，结果证实小鼠肝细胞有丝分裂的昼夜变化十分明显。因此，在复制动物模型进行实验研究时，应该注意实验中某种处理的时间顺序对结果的影响。采集样本的时间应固定。

　　3．麻醉深度影响  在复制动物模型时往往需要将动物麻醉后才能进行各种手术，实施某些造模方法。不同麻醉药物种类和麻醉剂量有不同的药理作用和不良反应，如麻醉过深，动物处于深度抑制状态，甚至濒死状态，动物各种反应受到抑制，结果的可靠性受影响；麻醉过浅，在动物身上进行手术或实施某造模方法，将造成强烈的疼痛刺激，引起动物全身特别是呼吸、循环、消化系统等功能发生改变，同样会影响造模的准确性。因此，要求同一实验要使用同一种麻醉药物，而且整个实验过程(包括对照组造模)麻醉深度要始终保持恒定。另外，要根据实验目的和动物的品种、品系选择好麻醉剂，以消除麻醉剂和麻醉深度带来的影响。

　　4．手术技巧影响  在实验手术造模时，首先要选择*佳的手术路径，以免过大、过繁的手术给动物机体带来影响。手术技术熟练与否也是影响因素，手术技术熟练可以减少对动物的刺激、创伤和出血，将提高造模的成功率。

　　5．实验给药影响  在造模过程中给药是常规的工作，但对造模也是影响因素，如给药的途径、剂量、熟练程度等都会带来影响。如小鼠静脉给药，如找不到鼠尾静脉，或因不熟练注射到皮下可造成组织损伤；小鼠消化道给药，如不熟练会将药物注入呼吸道，或造成组织严重受损，引起动物发病和死亡，给造模工作带来严重的影响。动物的给药途径不同效果也不一致，如有的激素在肝脏内被破坏，经口服用药就会影响其效果。在造模过程中按人的用药剂量换算给动物(按体重换算)，则动物用药量太少，往往无效，如果按动物用药的剂量换算到人则用药量太大，带来不良反应。人和动物或不同动物之间给药剂量的换算不能简单依靠体重(如每千克体重给相同剂量的药物)，而应该依靠体表面积，即不同物种间、相同体表面积给予相同剂量的药物，这是目前公认的也*常用的不同物种间给药剂量换算方法。

　　动物之间给药剂量的计算可参照下面公式进行：

　　A药量(mg/kg)×A Km因子=B药量(mg/kg)× B Km因子

　　其中，A和B分别代表两种不同动物，不同动物有不同Km因子。人和常见动物体重、体表面积、 Km因子见表1-1。

　　6．对照组对造模影响  在复制动物模型时常常因忽视或错误应用对照的问题，而造成动物模型的失败或导致错误结论。设对照的方法很多，如空白对照、实验对照、有效(或标准)对照、配对对照、历史对照、正常值对照等，应根据不同要求设好对照组。

　　(四)环境因素和营养因素对复制动物模型的影响

　　营养因素对复制动物模型影响显著，特别是长期实验，应予以重视。如果采用国家标准饲料则问题就会解决。造模过程中应注意给水量充足和给予符合卫生标准的饮水。

　　温度的变化，在一定范围内动物是能适应的，但温度变化的速度过快则很难适应。湿度过高易引起微生物繁殖，易造成动物疾病；湿度过低，灰尘飞扬同样易造成动物疾病；湿度超出一定范围内，会使机体处于应激状态，使动物机体对许多造模因素反应异常，影响造模工作。空气的气流速度过高则使动物周围的气温过低，气流速度过低则造成氨和硫化氢等有害气体浓度过高，这就要求有适当的气流速度，保持新鲜空气。光照与动物性周期等有密切关系，强度过大或过小对动物均有害；噪声使动物紧张、受到刺激，引起动物的行为和生理上的异常反应，使复制模型工作受到影响。动物的居住密度属于动物的社会因素，过密或过疏都会影响动物与动物之间的关系，居住过密会造成卫生条件差、排泄物过多、氨浓度上升、微生物繁殖过多等。

　　总之，复制动物模型的成败与环境因素密切相关，居住、饲料、营养、光照、噪声、氨浓度、温度、湿度、气流速度等任何一项都不容忽视。解决和克服这些因素的重要措施是：使用国家标准饲料，购买标准合格的实验动物，在标准的动物实验设施内复制动物模型，饲养和实验技术人员应取得资格认可证，使用标准试剂、药品等。另外，还应密切注意标准设施的管理工作，屏障系统故障同样会给人类疾病动物模型的复制工作带来影响。