教学——人类疾病动物模型及实验动物选择原则上精品PPT课件
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《人类疾病模型》课件
01
人类疾病模型
疾病模型的分类
动物模型
利用动物模拟人类疾病的发病过 程和症状，用于研究疾病的病因
、发病机制和治疗方法。
细胞模型
利用人体细ห้องสมุดไป่ตู้或细胞系，通过体外 培养技术模拟疾病的发生和发展过 程，用于药物筛选和毒理学研究。
计算机模型
利用数学和计算机技术，构建疾病 发生和发展的动态模型，用于预测 疾病进程、评估治疗效果和辅助决 策。
常见人类疾病
总结词
常见的人类疾病包括心血管疾病、癌症、糖尿病、呼 吸道疾病等。
详细描述
心血管疾病是常见的人类疾病之一，包括冠心病、心肌 梗死、心绞痛等，其发病率和死亡率较高，严重影响人 类的健康和生命。癌症也是常见的人类疾病之一，包括 肺癌、胃癌、肝癌等，其病因复杂，治疗难度较大。糖 尿病是一种常见的慢性疾病，其发病率逐年上升，与不 良的生活习惯和遗传因素有关。呼吸道疾病包括感冒、 哮喘、慢性阻塞性肺疾病等，也严重影响人类的健康和 生活质量。
细胞研究和基因编辑技术的使用范围和限制等。
技术瓶颈
02
虽然技术不断进步，但仍存在一些技术瓶颈，如难以模拟人类
复杂生理环境、难以获得高质量的样本等。
数据共享与隐私保护
03
在大数据时代，如何实现数据共享和隐私保护之间的平衡，也
是一项重要的挑战。
未来发展方向与策略
加强伦理监管
建立完善的伦理监管机制，确保技术合理、合法 地应用于医学研究和发展。
01
人类疾病概述
定义与分类
总结词
人类疾病是指影响人体健康的异常生理状态或病理过程，可以分为急性、慢性、传染性、遗传性等多种类型。
详细描述
人类疾病的定义是指由于各种原因引起的，导致人体正常生理功能紊乱、失调或病理变化，从而影响人体健康的 异常状态。根据病因、病程和传播方式的不同，疾病可以分为多种类型，如急性疾病、慢性疾病、传染性疾病、 遗传性疾病等。
《疾病动物模型》课件
03
疾病动物模型的应用
药物研发与筛选
01
02
03
药物作用机制研究
通过疾病动物模型，可以 研究药物对特定疾病的疗 效及作用机制，为新药研 发提供理论依据。
药物筛选
利用动物模型进行药物筛 选，可快速筛选出具有潜 在治疗作用的候选药物， 提高研发效率。
药效评估
在动物模型上评估药物的 治疗效果，为临床试验提 供参考依据。
种属差异与个体差异
种属差异
不同种属的动物在生理、代谢和免疫 等方面存在显著差异，导致某些人类 疾病在动物模型中难以完全复制。
个体差异
即使同一种属的动物，由于遗传背景 、营养状况和环境因素等影响，个体 间也存在差异，影响实验结果的可靠 性。
伦理与法律问题
伦理问题
使用动物进行实验涉及到动物福利和伦 理问题，需要遵循相关伦理规范和法律 法规。
THANKS
感谢观看
VS
法律问题
不同国家和地区对动物实验有不同的法律 规定和监管要求，需要遵守相关法律法规 。
实验条件与操作难度
实验条件
动物实验需要特定的实验设施、设备和环境条件，以保证实验的准确性和可靠 性。
操作难度
动物实验涉及到复杂的操作和实验设计，需要专业知识和技能，操作难度较大 。
05
未来展望与研究方向
新型疾病动物模型的研发
疾病治疗与预防策略的制定
治疗方法探索
通过疾病动物模型，可以探索各种治疗方法的有效性，为临床治 疗提供参考。
预防策略制定
利用动物模型可评估各种预防措施的效果，为制定有效的预防策略 提供依据。
个体化治疗与精准医疗
通过疾病动物模型，可深入了解疾病的异质性，为个体化治疗和精 准医疗提供支持。
人类疾病动物模型_PPT幻灯片
基因敲除的靶细胞目前最常用的是小鼠ES细胞。
基因敲除（gene knockout or Knock in）
基因敲除的应用领域主要有：
1）建立人类疾病的转基因动物模型，为医学研究提供材料 基因敲除小鼠是研究疾病的发生机理、分子基础及诊断治疗的重要
实验材料。如1989年囊性纤维化病（CF）的致病基因（CFTR）被成功 地克隆，1992年成功建立了CFTR基因的基因敲除的CF小鼠模型，为CF 基因治疗提供了很好的动物模型，得以顺利通过了通过了基因治疗的动 物试验，于1993年开始临床试验并获得成功。
Significant
避免了临床实验的局限性 利于对发病率低、潜伏期或病程长的疾病的研究 可增加方法学的可比性 同时获得大量的实验材料 取材方便、简化实验方法 有助于全面认识疾病的本质
Principle and Evaluation
相似性
大鼠自发性高血压→人类原发性高血压； 小型猪自发性冠状动脉粥样硬化→人类冠心病； 狗自发性类风湿性关节炎→人类类风湿性关节炎
嵌合体动物模型
细胞移植动物模型
基因敲除（gene knock out or Knock in）
是指对一个结构已知但功能未知的基因，从分子水平上 设计实验，将该基因去除，或用其它顺序相近基因取代， 然后从整体观察实验动物，推测相应基因的功能。这与早 期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部 曲思想相似。
1 按产生原因分类
自然获得性人类疾病动物模型
是自然获得的，是利用动物自发性的遗传特性建 立而成，或通过育种发现的遗传特性培育而成。
动物模型的分类-自然获得性
(1)突变性动物模型(mutant animal models) 指未经任何人工处理， 利用动物在自然条件下发生疾病来用作模型。
基因敲除（gene knockout or Knock in）
基因敲除的应用领域主要有：
1）建立人类疾病的转基因动物模型，为医学研究提供材料 基因敲除小鼠是研究疾病的发生机理、分子基础及诊断治疗的重要
实验材料。如1989年囊性纤维化病（CF）的致病基因（CFTR）被成功 地克隆，1992年成功建立了CFTR基因的基因敲除的CF小鼠模型，为CF 基因治疗提供了很好的动物模型，得以顺利通过了通过了基因治疗的动 物试验，于1993年开始临床试验并获得成功。
Significant
避免了临床实验的局限性 利于对发病率低、潜伏期或病程长的疾病的研究 可增加方法学的可比性 同时获得大量的实验材料 取材方便、简化实验方法 有助于全面认识疾病的本质
Principle and Evaluation
相似性
大鼠自发性高血压→人类原发性高血压； 小型猪自发性冠状动脉粥样硬化→人类冠心病； 狗自发性类风湿性关节炎→人类类风湿性关节炎
嵌合体动物模型
细胞移植动物模型
基因敲除（gene knock out or Knock in）
是指对一个结构已知但功能未知的基因，从分子水平上 设计实验，将该基因去除，或用其它顺序相近基因取代， 然后从整体观察实验动物，推测相应基因的功能。这与早 期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部 曲思想相似。
1 按产生原因分类
自然获得性人类疾病动物模型
是自然获得的，是利用动物自发性的遗传特性建 立而成，或通过育种发现的遗传特性培育而成。
动物模型的分类-自然获得性
(1)突变性动物模型(mutant animal models) 指未经任何人工处理， 利用动物在自然条件下发生疾病来用作模型。
第五章人类疾病动物模型PPT课件
法诱发出来。
.
30
❖物理因素诱发：如手术致骨折、放射线
致免疫抑制
❖化学因素诱发：如高油脂饲料致兔动脉
粥样硬化、化学毒物中毒
❖生物因素诱发：如微生物感染 ❖复合因素诱发：如豚鼠慢支用致病菌加
寒冷或加SO2
❖生物技术制作的动物模型：如嵌合体动
物、转基因动物、克隆动物等
.
31
2、自发性动物模型（spontaneous animal model
是一种理想模型等等。.
20
• 与人类完全相同的动物自发性疾病模型毕
竟不可多得，往往需要人工加以复制。为 了尽量做到与人类疾病相似，首先要注意 动物的选择。
• 例如，小鸡最适宜做高脂血症的模型，因
它的血浆甘油三酯、胆固醇以及游离脂肪
酸水平与人十分相似，低密度和极低密度
脂蛋白的脂质构成也与人相似。
.
21
• One medicine One health
.
15
比较医学研究的内容
• 一是比较不同动物对同一病原或病因所引起的反应，综合
成多维的“全息图像”，寻找接近人类疾病的最大公约数 的动物模型---人类疾病动物模型
• 二是对人类疾病特定替代模型的实验数据进行诠释，界定
特定疾病模型和人类疾病在组织病理、细胞和分子机制方 面的相似性，开展实验动物模型的可控研究，力求阐明特 定模型在人类疾病研究中的适应范围。
可以标准化的。
• 例如用一次定量放血法可百分之百造成出
血性休克，百分之百死亡，这就符合可重 复性和达到了标准化要求。
.
23
增强动物模型复制时的重复性
• 必须注意动物品种、品系、年龄、性别、
体重、健康情况、饲养管理；实验及环境 条件，季节、昼夜节律、应激、室温、湿 度、气压、消毒灭菌；
人类疾病动物模型 ppt课件
是指特定的疾病不会在某种动物身上发生，从而可以用来探 讨为何这种动物对该疾病有天然的抵抗力 的动物模型。
4．生物医学动物模型 (biomedical animal model)：
是指利用健康动物生物学特征来提供人类疾病相似表现的疾 病模型。
ppt课件
9
第二节 肿瘤疾病动物模型
一． 二． 三． 四．
方法： 1) 原位诱发：致癌物直接与动物靶组织或器官接触而 诱发该组织或器官肿瘤，接触方法有涂抹、灌注、 喂养或埋置等 。 2) 异位诱发：将与致癌物接触后的动物组织或器官埋 置于该动物或另一正常动物皮下而产生的该组织或 器官的肿瘤。异位诱发肿瘤具有易于观察和取材的 优点。
1.
2.
诱癌物：
放射线局部照射、化学致癌物（烷化剂、亚硝胺类、 芳香胺类）、生物毒素（黄曲酶毒素）、细菌（幽门 螺杆菌）、肿瘤病毒感染。
ppt课件
13
肿瘤分类：
① ② ③
A型为典型乳腺腺瘤。乳腺腺泡上皮细胞构成腺 泡结构。 B型包括乳头状囊腺癌、单纯癌及导管内癌等， 为源于腺上皮的多种类型肿瘤。 C型为纤维瘤和腺纤维瘤。有大量囊腔，囊腔内 衬以单层立方上皮。
ppt课件
14
发病机制：
① a. b. c.
乳腺肿瘤病毒—MMTV感染 S变种为高度致癌，可母乳传递，作用于C3H、DBA、 BALB/cfC3H。发病率>70%，潜伏期<1年。 L变种由生殖细胞传递，作用于C3H，发生率<40％， 潜伏期>1年。 P变种由生殖细胞或母乳传递，作用于DD、DDD、 R111。潜伏期<1年，发生率>70%；
肿瘤模型分类
自发性肿瘤模型
诱发性肿瘤模型 移植性肿瘤模型
ppt课件
4．生物医学动物模型 (biomedical animal model)：
是指利用健康动物生物学特征来提供人类疾病相似表现的疾 病模型。
ppt课件
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第二节 肿瘤疾病动物模型
一． 二． 三． 四．
方法： 1) 原位诱发：致癌物直接与动物靶组织或器官接触而 诱发该组织或器官肿瘤，接触方法有涂抹、灌注、 喂养或埋置等 。 2) 异位诱发：将与致癌物接触后的动物组织或器官埋 置于该动物或另一正常动物皮下而产生的该组织或 器官的肿瘤。异位诱发肿瘤具有易于观察和取材的 优点。
1.
2.
诱癌物：
放射线局部照射、化学致癌物（烷化剂、亚硝胺类、 芳香胺类）、生物毒素（黄曲酶毒素）、细菌（幽门 螺杆菌）、肿瘤病毒感染。
ppt课件
13
肿瘤分类：
① ② ③
A型为典型乳腺腺瘤。乳腺腺泡上皮细胞构成腺 泡结构。 B型包括乳头状囊腺癌、单纯癌及导管内癌等， 为源于腺上皮的多种类型肿瘤。 C型为纤维瘤和腺纤维瘤。有大量囊腔，囊腔内 衬以单层立方上皮。
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发病机制：
① a. b. c.
乳腺肿瘤病毒—MMTV感染 S变种为高度致癌，可母乳传递，作用于C3H、DBA、 BALB/cfC3H。发病率>70%，潜伏期<1年。 L变种由生殖细胞传递，作用于C3H，发生率<40％， 潜伏期>1年。 P变种由生殖细胞或母乳传递，作用于DD、DDD、 R111。潜伏期<1年，发生率>70%；
肿瘤模型分类
自发性肿瘤模型
诱发性肿瘤模型 移植性肿瘤模型
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一、人类疾病动物模型
——概念
动物模型
疾病动物模型
人类疾病 动物模型
一、人类疾病动物模型意义
（一）在医学研究中具有特殊的优越性
避免人体实验所造成的伤害 可研究平时不常见的疾病 提供发病率低、潜伏期长和病程长动物疾病模型 克服干扰，控制实验条件，增加方法学上可比性 简化实验操作，便于样品收集和结果分析 有助于更全面认识疾病的本质
指各种疾病共有的一些病理变化过程模型。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，出现功能、代谢和形态结构 的某些变化，其中有的变化是许多疾病都可能共有的， 不是某种疾病所特有的变化，如发热、缺氧、水肿、 休克、弥散性血管内凝血、电解质紊乱、酸碱平衡失 调等，均可称为疾病的基本病理过程。
2.重复性: 可重复 标准化 标准化：实验动物 (遗传、性别、年龄、疾病、营养) 实验环境、实验试剂、实验仪器
3.可靠性: 反映该疾病、机能、代谢和结构变化、主要症状 如用沙鼠复制铅中毒模型，而不选大鼠
4.适用性和可控性
5.易行性和经济性
三、人类疾病动物模型分类
按产生原因分类
自发性动物模型 (Spontaneous animal model) 诱发性动物模型 (Experimental animal model)
柯萨奇B病毒 大小鼠、猪心肌炎
❖ 复合因素诱发：豚鼠慢支用致病菌加寒冷或加SO2 ❖ 生物技术动物模型：嵌合体动物、转基因动物
克隆动物等
三、人类疾病动物模型分类
2.按系统范围分类
系统分类
（一）疾病的基本病理过程动物模型
(animal model of fundamentally pathologic processes of disease)
（biomedical animal model）
物理因素诱发动物模型、化学因素诱发、生物因 素诱发、复合因素诱发
遗传工程动物模型 (Genetically engineered mouse) 同种或异种移植的动物模型
组织块移植法、细胞种植法、肾包膜下移植法
产生原因
自发性动物模型
自发性动物模型（spontaneous animal model）指不 加任何人工诱发，在自然条件下动物自然产生的疾病， 或者由于基因突变的异常表现通过遗传育种保留下来的 动物疾病模型。以肿瘤遗传性疾病居多。
物理因素诱发动物模型、化学因素诱发、生 物因素诱发、复合因素诱发
遗传工程动物模型 (Genetically engineered mouse) 同种或异种移植的动物模型
组织块移植法、细胞种植法、肾包膜下移植法
三、人类疾病动物模型分类
1.按产生原因分类
自发性动物模型 (Spontaneous animal model) 诱发性动物模型 (Experimental animal model)
（二）人类疾病动物模型促进生物医学发展 （三）在医学科学研究中具有重要作用 （四）从比较医学来提高对人类疾病动物模型意义
二、人类疾病模型设计原则
1.相似性: 近似于人类疾病(具有人类疾病病理特征)
大鼠自发性高血压
人类原发性高血压
小型猪自发性冠状动脉粥样硬化 人冠心病
犬自发性类风湿关节炎 人幼年型类风湿
系统分类
（二）各系统疾病动物模型
(animal model of different system disease)
指与人类各系统疾病相应的人类疾病动物模 型。各系统疾病模型分为消化系统疾病动物模型 呼吸、心血管、泌尿、神经、血液与造血、内分 泌骨骼等系统的动物模型，还包括按科分类，如 传染病、妇科病、儿科病、皮肤科病、五官科病 外科病、寄生虫病、地方病、维生素缺乏病物理 损伤疾病和职业病等动物模型。
系统分类
（三）抗疾病型动物模型 （negative animal model）
指特定的疾病不会在某种动物身上发生。 因此可借以探讨为何该种动物对该疾病有天 然的抵抗力。
如哺乳类动物均感染血吸虫病，而洞庭湖流域 的东方田鼠却不能复制血吸虫病，故可用于血 吸虫感染和抗病的研究。
系统分类
（四）生物医学动物模型
为生物医学研究而建立的，具有人类疾病模拟性表现的 动物疾病模型和相关的模型系统材料
具有人类疾病模拟性表现的动物疾病模型
疾病动物模型(Animal models of disease , AMD)
用于生物医学研究患有与人类或其他动物类似疾病的动物
动物模型(Animal models)
用生物医学或生物工程手段在动物身上造成或模拟疾病状态
如与人类疾病相似的心脏病的加拿大犬；与儿童碳水化合物、氨 基酸代谢失调相似的猫；自发性高血压和脑中风大鼠；青光眼兔 自发性糖尿病地鼠；肥胖症小鼠；裸鼠：肺癌、淋巴肉瘤、白血 病等等。
产生原因
诱发性动物模型
诱发性动物模型(experimental animal model)又 称为实验性动物模型，指通过使用物理、化学、生物 等致病手段，人为制造的疾病模型。
优点：制作方法简便，实验条件比较简单，其他因素容易 控制，短时间内可大量复制。
缺点：诱发的疾病模型与自然产生的疾病在某些方面有所 不同。而且有些人类疾病不能用人工方法诱发出来。
诱发方式
❖ 物理因素诱发：手术致骨折、放射线致免疫抑制 ❖ 化学因素诱发：如高油脂饲料致兔动脉粥样硬化
化学毒物中毒
❖ 生物因素诱发：如微生物感染
优点：在一定程度上减少了人为因素，更接近自然人类疾病。 缺点：种类有限，疾病动物饲养条件要求高，发病率低，发病
时间长。自发肿瘤模型因动物种系、品种不同，其肿瘤所发生 的类型和发病机制有差异免疫缺陷 病、肿瘤等的研究上得到了广泛应用。近几十年来科学界十分重 视自发性动物模型的开发。
If there is no animal research, there is no cure.
人类疾病动物模型
(Animal models of human disease)
学习题纲
一、人类疾病动物模型
——概念
人类疾病动物模型(Animal models of human disease, AMHD)