感染性疾病动物模型标准化应用一观点思考.pdfVIP

实验动物与药理学，毒理学研究学术交流会 感染性疾病动物模型与标准化应用一观点与思考 魏强， 秦川 中国医学科学院／北京协和医学院实验动物研究所 我国是人口大国，也是多种重大传染病、感染性疾病多发国家之一。艾滋病、结核病、乙型肝炎、SARS、手足 口病和禽流感等等重大感染性疾病都使我国面临重大挑战。但对于治疗，包括预防性和治疗性疫苗免疫目前还受到 很大的限制，主要集中在以下诸多方面，如病原生物学特性尚未完全清楚，致病的机制不十分清楚，药物、疫苗筛 选在很大程度上缺乏动物模型。对感染性疾病或病原性动物模型的认识，也一直存在不足，甚至不十分正确，因此， 制备的动物模型不规范，针对性不强，甚至不是真正意义上的动物模型。 1 感染性疾病动物模型制备的一般原则 感染性疾病动物模型，顾名思义，是以导致感染性疾病的病原感染动物，或人工导入病原遗传物质，使动物发 生和人类相同疾病、类似疾病、部分疾病改变或机体对病原产生反应，为疾病系统研究、比较医学研究以及抗病原 药物和疫苗等研制、筛选和评价提供的模式动物。病原性动物模型包括三个要素：确切的病原、明确的动物和充分 的实验室指标。根据以上内容，除了动物模型制备的一般原则，病原性动物模型的制备、建立重点要求以下原则： 1．1动物选择原则： 即从动物的种类、遗传分类、生物学特性和对感染性疾病病原被感染程度(敏感性)等方面选择动物。由于感 染性疾病病原非常复杂，有些实验动物感染性不强或不能被感染，或新发感染性疾病病原情况不明时，可供模型制 备的动物可扩大到实验用动物，包括实验动物，经济动物和野生动物。三类动物选择的优缺点分别为：实验动物遗 传背景和微生物、寄生虫等级标准清楚，环境条件可以完全控制，影响因素少，结果准确，标准化程度高为优点， 缺点是，因为实验动物，尤其是啮齿类动物广为遗传改良动物，和人遗传状态不同，环境条件完全不同，病原致病 特性也会不同；经济动物环境条件类似人类生活环境，疾病发生模式非常相近，但是影响因素多，标准化程度高不 高；野生动物最接近自然，接触的病原也最多，免疫系统较强，对实验影响的不确定因素非常多，往往带来生物安 全等问题。所以，在病原敏感性相同或接近情况下，动物选择的优先顺序应该是首选实验动物、其次为经济动物、 野生动物。 1．2病原选择原则： 即从感染性疾病病原标准株、代表株、强势病原、活化状态等方面选择病原。由于病原是活性生命体，尤其病毒 性病原体，非常容易失活，模型制备使用的病原应该处于活化状态最好的病原。同时，导致相同感染性疾病的病原 在不同地区存在差异，致病性也会不同，因此，应该选择生物学特性明确的经鉴定的标准株进行模型感染研究，以 确保得到的疾病模型保持最高真实性。 1．3疾病再现最大化原则：即制备的感染性疾病动物模型能最大程度的拟似疾病临床表现、疾病过程、病理生理学变 化、免疫学反应等疾病特征。这种最大化原则可以是全部完整的拟似，也可以是部分体现。 1．4标准化、规范化原则： 即模型制备涉及的动物、病原、实验控制、操作程序、标本处理、数据采集、检测指标和结果分析应该到达统 一、规范和标准化要求，可实现模型重复性好，检测指标稳定，利于客观、公正和真实的应用。标准化强调制备模 型中的各种技术、剂量和检测标准应该固定使用，利于模型的稳定重现，因此和病原试验性研究、探索性研究不同。 1．5生物安全原则： 即在病原性动物模型制备过程中。避免经病源污染、动物接触、污物扩散、样本采集、意外事件等任何途径导 致实验室对人员和环境的生物危害发生，严格按照国家关于病原微生物相关规定进行。病原微生物的实验室活动必 须按照病原危害等级和防护要求进行。 10 实验动物与药理学、毒理学研究学术交流会 2 感染性疾病动物模型的分类 目前，国内外没有严格的感染性疾病模型的分类标准，但是，感染性病原动物模型的分类明显不同于一般动物 模型的分类，因此，按照病原种类特性以及疾病表现程度应分为以下一些类型。 2．1完全疾病表现的模型： 人源性病原体在动物中导致的疾病能全部或基本上拟似人类疾病临床表现、疾病过程、病理生理学变化、免疫学 反应等疾病特征。在感染的动物中必须能检测到活性病原(病原体内复制)和诱导的特异性免疫抗体(机体改变)， 这是病原导致疾病的直接证据，也是模型评判的根本要素。如一些寄