自发性疾病动物模型(spontaneous animal models)是指实验动物未经任何人工处置,其中实验动物在自然条件下发育或由于基因突变的异常表现而未经人工处理而通过基因育种得以保存。自发动物模型主要是肿瘤和遗传疾病,可分为代谢疾病,分子疾病和特殊的蛋白质合成疾病。例如,自发性高血压大鼠,自发性糖尿病仓鼠,各种自发性肿瘤小鼠和大鼠,肥胖小鼠,中风大鼠,糖尿病性大鼠,糖尿病性小鼠,癫痫动物,遗传性高血压大鼠,青光眼兔,裸鼠,裸鼠,大鼠,脾脏-缺陷小鼠,免疫缺陷综合症动物等激发模型和自发性疾病模型之间存在一定差异(例如,诱发性肿瘤和自发性肿瘤对药物的敏感性不同),并且某些人为疾病无法通过人工方法在动物中诱发,因此引起了人们的广泛关注。*近几年。一些学者对猫和狗的疾病进行了广泛的研究以发现自发性疾病的病例,此后通过遗传育种维持了这种自发性疾病的模型,这是一种生物医学研究的模型,可在具有特定遗传特征的突变菌株中进行培养。
1、常用的自发动物模型的例子
目前,在生物医学研究中*常用的自发性动物模型是糖尿病模型,主要是啮齿动物,ob,包括/ ob小鼠,db/db小鼠和KK小鼠。 ,NZO老鼠,NSY老鼠,fa/fa老鼠,OLETF老鼠,GK(后藤崎崎)老鼠,SDT老鼠等。
目前,全球约有2.5亿糖尿病患者,预计到2025年,这一数字将达到3.8亿。在2010年至2030年之间,发展中国家的成人糖尿病患者数量增加了69%,发达国家的成人糖尿病患者增长了69%,达到20%,这与糖尿病的诊断和治疗有关。研究引起了人们的注意。许多自发性糖尿病动物模型为研究人类血管疾病的发展和寻找治疗选择提供了有价值的“材料”。 ob/ob小鼠源自C57BL/6J/ola,具有ob基因(肥胖)。该基因是6号染色体上的隐性基因。这种小鼠是不育的,没有糖尿病的单纯肥胖症,肥胖的小鼠体重可达60克。在约4周内即可识别出纯合子,此时体重增加加快,并且可以很快达到正常垫料重量的三倍。中度暴饮暴食几乎可以减少活动,但血糖和具有免疫活性的胰岛素在年轻时并未显着增加。 5-6个月大后,肥胖症趋于稳定,胰岛素和葡萄糖水平升高。这些老鼠不是。尽管受到外来胰岛素的影响,但饮食可以增加胰岛素敏感性并延长其寿命。所有雌性小鼠均为非产妇,卵巢和子宫萎缩。如果遵循适当的饮食习惯,雄性小鼠偶尔会繁殖。 ob/ob小鼠的肥胖与人类的肥胖非常相似。这种类型的小鼠可用于研究人类肥胖症的生物化学,病理学,激素和药物治疗。该小鼠不能生育,必须与杂合子交配以维持该基因。除ob突变体外,后来发现了ad小鼠,即成年肥胖和糖尿病(成人肥胖和糖尿病)。 ad/ad型肥胖症的体重是正常小鼠的两倍。像ob/ob型肥胖症一样,肥胖通常是不育症,在7-10周内会出现高血糖症和糖尿病。
Db/db小鼠(db/dbmouse)是2型糖尿病模型,源于具有常染色体隐性遗传的C57BL/KsJ近交。动物从一个月大的时候开始进食,并且体重增加。此后,它会产生高血糖症和高血胰岛素,胰高血糖素也会增加。他们通常在10个月内死亡。另一位背景糖尿病小鼠(C57B/6Jdb/db)出现了与C57B/KsJob/ob小鼠相似的严重糖尿病症状:高胰岛素血症的早期发作,体重减轻和早期死亡。与ob/ob小鼠不同,db/db小鼠可以发展为明显的肾脏疾病。
LETL(Long-EvansTukushimalean)大鼠是1型糖尿病的动物模型。糖尿病通常在8至20周内发展。在糖尿病症状发作前四到五天,可见到具有明显淋巴细胞浸润的胰岛。 OLETF(Otsuka-Long。Evans Tokushimafatty)大鼠是由Long-Evans大鼠建立的自发2型糖尿病动物模型。该模型的特征在于2型糖尿病。多食症,多饮,多尿,肥胖,高血糖,高脂血症,蛋白尿。随着疾病的进展,OLETF大鼠逐渐发展为肾系膜基质增生,肾小球基底膜增厚,肾小球玻璃体变性和结节性肾小球硬化,这与晚期人类非常相似。 OD/LtJ小鼠是非肥胖糖尿病(NOD)小鼠。在ICR/Jcl小鼠近交繁殖的第六代中,从易发白内障的亚菌株中分离出非肥胖糖尿病和非肥胖正常(NON)菌株。在第20代自交系中,首次发现NOD雌性小鼠患有胰岛素依赖型糖尿病。从90到120天(相当于人类青春期),会出现酮尿症,糖尿病,高血糖症,高胆固醇,多饮,多尿和神经性贪食症。临床症状类似于人类1型糖尿病。糖尿病肥胖小鼠(BKS.Cg.Doek7m +/+ Leprdb/Nju)源自C57BLKS/Nju小鼠,由Leprdb基因的缺陷形成。纯合子自发突变的C57BLKS/Nju小鼠在3-4周内发展出可识别的肥胖表型。出生后10-14天血浆胰岛素和血糖水平开始升高。观察到许多特征:血糖水平不受控制的升高,胰岛细胞的丢失以及10个月的使用寿命。自然疾病动物模型的育种也可以通过育种和交配方法获得。白化中国仓鼠(A:CHA)是在中国仓鼠的繁殖种群中发现白化病突变并追踪并选择了突变的研究人员。*后,我们获得了白化病中国仓鼠,这是白化病特性的来源。染色体上的单基因突变6.6、该仓鼠菌株是进行放射遗传学和细胞遗传学研究的理想实验动物,也是Karaazar和阿米巴肝脓肿的首选模型动物。阿尔茨海默氏病(Alzheimer's disease,AD)是由神经系统变性引起的进行性痴呆,并且老年性痴呆的发生率很高,也称为老年性痴呆。通常用于研究AD的实验动物包括非人类的灵长类动物和啮齿动物,年龄大于18个月的大龄大鼠的学习和记忆能力受损。大脑中隔区,基底神经节和斜区核中的神经元在20岁以上的啮齿动物猴子的大脑中,ApoE和β-淀粉样前体蛋白的表达随年龄增加,并且淀粉样斑块中相应的抗体增加。该病的染色也增加。当日本学者选育具有天然AKR突变并成功近交的小鼠时,便选择了衰老促进(SAMP)小鼠。 SAMP有9个子行,其中SAMP8被公认为AD的老化模型。与正常小鼠相比,SAMP8小鼠的寿命更短,脑沉积的发作更快,并且发病率更高。在大约5个月的生长期后,SAMP8模型经历学习和记忆丧失,并可能引起病理变化,例如神经元耗竭,神经元萎缩和异常的神经递质代谢。 SAMP8模型不仅具有自然衰老小鼠的特征,而且在大脑和阿尔茨海默氏病的学习和记忆丧失方面也具有相似的病理变化,可以更好地模拟AD的病理。