动物模型的复制方法

　　人类疾病动物模型复制技术 第一节 人类疾病动物模型概述 　　一、什么是人类疾病的动物模型 　　人类疾病的动物模型(animal model of human disease) 是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟现的实验动物。 动物疾病模型主要用于实验生理学、实验病理学和实验治疗学（包括新药筛选）等研究。人类疾病的发生发展十分复杂，以人本身作为实验对象来深入探讨疾病发生机制，推动医药学的发展来之缓慢，临床积累的经验不仅在时间和空间上都存在局限性，而且许多实验在道义上和方法上也受到限制。而借助于动物模型的间接研究，可以有意识地改变那些在自然条件下不可能或不易排除的因素，以便更准确地观察模型的实验结果并与人类疾病进行比较研究，有助于更方便，更有效地认识人类疾病的发生发展规律，研究防治措施。 　　二、动物模型的特点及其生物学意义 （一）疾病动物模型的特点 一个好的疾病模型应当具有以下特点： 1. 再现性好。可再现所要研究的人类疾病，动物疾病表现应与人类疾病相似。 2. 动物背景资料完整，生命周期满足实验需要。 3. 复制率高。 4. 专一性好。即一种方法只能复制出一种模型。 （二）动物模型的生物学意义 　1. 可复制 　临床上一些疾病不常见，如放射病、毒气中毒、烈性传染病、外伤、肿瘤等。还有一些如遗传性、免疫性、代谢性和内分泌、血液等疾病，发生发展缓慢、潜伏期长，病程也长，可能几年或几十年，在人体很难进行3世代以上的连续观察。人们可有意选用动物种群中发病率高的动物，通过不同手段复制出各种模型，在人为的实验条件下反复观察和研究，甚至可进行几十世代的观察，同时也避免了人体实验造成的伤害。 　2. 可按需取样 　动物模型作为人类疾病的“复制品”，可按研究者的需要随时采集各种样品或分批处死动物收集标本，以了解疾病全过程，这是临床难以办到的。 　3. 可比性 　一般疾病多为零散发生，在同一时期内，很难获得一定数量的定性材料，而模型动物不仅在群体数量上容易得到满足，而且可以在方法学上严格控制实验条件，在对饲养条件及遗传、微生物、营养等因素严格控制的情况下，通过物理、化学或生物因素的作用，限制实验的可变因子，并排除研究过程中其它因素的影响，取得条件一致的、数量较大的模型材料，从而提高实验结果的可比性和重复性，使所得到的成果更准确更深入。 　4. 有助于全面认识疾病的本质 　在临床上研究疾病的本质难免带有一定局限性。许多病原体除人以外也能引起多种动物的感染，其症状体征表现可能不完全相同。但是通过对人畜共患病的比较，则可以充分认识同一病原体给不同机体带来的各种危害，使研究工作上升到立体的水平来揭示某种疾病的本质。 应该指出，任何一种动物模型都不能全部复制出人类疾病的所有表现，动物毕竟不是人体，模型实验只是一种间接性研究，只可能在一个局部或一个方面与人类疾病相似。所以，模型实验结论的正确性是相对的，最终还必须在人体上得到验证。复制过程中一旦发现与人类疾病不同的现象，必须分析差异的性质和程度，找出异同点，以便正确评估。 　　三、人类疾病动物模型的分类 （一）按产生原因分类 1. 自发性动物模型(naturally occuring or spontaneous animal models)是取自动物自然发生的疾病，或由于基因突变的异常表现通过定向培育而保留下来的疾病模型。如大鼠的结肠腺癌、肝细胞癌模型；家犬的基底细胞癌、间质细胞癌模型等十余种。 突变系的遗传性疾病很多，可分为代谢性疾病、分子性疾病、特种蛋白合成异常性疾病等。这类疾病的发生在一定程度上减少了人为因素，更接近于人类疾病，因此，近年来十分重视对自发性动物疾病模型的开发。 　2. 诱发性动物模型(experimental artificial or induced animal models) 诱发性动物模型是通过物理、生物、化学等致病因素的作用，人为诱发出的具有类似人类疾病特征的动物模型。 　　诱发性动物模型制作方法简便，实验条件容易控制，重复性好，在短时间内可诱导出大量疾病模型，广泛用于药物筛选、毒理、传染病、肿瘤、病理机制的研究。但诱发性动物模型是通过人为限定方式而产生的，多数情况下与临床所见自然发生的疾病有一定差异，况且许多人类疾病目前还不能用人工诱发的方法复制，因而又有一定的局限性。 （二）按系统范围分类 1. 基本病理过程动物模型 　这类动物疾病模型是指各种疾病共同性的一些病理变化过程的模型。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，出现各种功能、代谢和形成结构的变化，其中有些变化是各种疾病都可能发生的，不是各种疾病所特有的一些变化，如发热、缺氧、水肿、炎症、休克、弥漫性血管内凝血、电解质紊乱、酸硷平衡障碍等，我们称之为疾病的基本病理过程。 2. 各系统疾病动物模型 　是指与人类各系统疾病相应的动物模型。如心血管、呼吸、消化、造血、泌尿、生殖、内分泌、神经、运动等系统疾病模型，还包括各种传染病、寄生虫病、地方病、维生素缺乏病、物理损伤性疾病、职业病和化学中毒性疾病的动物模型。 （三）按模型种类分类 疾病模型的种类包括整体动物、离体器官和组织、细胞株以及数学模型。疾病的动物模型是常用的疾病模型之一，也是研究人类疾病的常用手段。 　　四、动物模型的设计原则 　　生物医学科研专业设计中常要考虑如何建立动物模型的问题，因为很多阐明疾病及疗效机制的实验不可能或不应该在病人身上进行。常要依赖于复制动物模型，但一定要进行周密设计，设计时要遵循下列原则： （一）相似性 　　在动物身上复制人类疾病模型，目的在于从中找出可以推广（外推）应用于病人的有关规律。外推法（Extrapolation）要冒风险，因为动物与人到底不是一种生物。例如在动物身上无效的药物不等于临床无效，反之也然。因此，疾病动物模型设计的一个重要原则是，所复制的模型应尽可能近似于人类疾病时的情况。 　　能够找到与人类疾病相同的动物自发性疾病当然最好。例如日本人找到的大白鼠原发性高血压就是研究人类原发性高血压的理想模型；老母猪自发性冠状动脉粥样硬化是研究人类冠心病的理想模型；自发性狗类风湿性关节炎与人类幼年型类风湿性关节炎十分相似，也是一种理想模型，等等。 　　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，因为它的血浆甘油三酯、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。其次，为了尽可能做到模型与人类相似，还要在实践中对方法不断加以改进。例如结扎兔阑尾血管，固然可能使阑尾坏死穿孔并导致腹膜炎，但这与人类急性梗阻性阑尾炎合并穿孔和腹膜炎不一样，如果给兔结扎阑尾基部而保留原来的血液供应，由此而引起的阑尾穿孔及腹膜炎就与人的情况相似，因而是一种比较理想的方法。 　　如果动物模型与临床情况不相似，在动物身上有效的治疗方案就不一定能用于临床，反之也然。例如，动物内毒素性休克（Endotoxin Shock，单纯给动物静脉输入细菌及其毒素所致的休克）与临床感染性（脓毒性）休克（Septic Shock）就不完全一样，因此，对动物内毒素性休克有效的疗法长期以来不能被临床医生所采用。现在有人改向结扎胆囊动脉和胆管的动物胆囊中注入细菌，复制人类感染性休克的模型，认为这样动物既有感染又有内毒素中毒，就与临床感染性休克相似。 　　为了判定所复制的模型是否与人相似，需要进行一系列的检查。例如有人检查了动脉压、脉率、静脉压、呼吸频率、动脉血pH、PaO2和PaCO2、静脉血乳酸盐浓度，以及血容量等指标，发现一次定量放血法造成的休克模型与临床出血性休克十分相似，因此认为此法复制的模型是一种较理想的模型。同理，按中医理论用大黄喂小鼠使其出现类似人的“脾虚症”，如果又按中医理论用四君子汤把它治好，那么就有理由把它看成人类“脾虚症”的动物模型。 （二）重复性 　　理想的动物模型应该是可重复的，甚至是可以化的。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。又如用狗做心肌梗死模型照理很合适，因为它的冠状动脉循环与人相似，而且在实验动物中它最适宜做暴露心脏的剖胸手术，但狗结扎冠状动脉的后果差异太大，不同狗同一动脉同一部位的结扎，其后果很不一致，无法预测，无法标准化。相反，大、小白鼠，地鼠和豚鼠结扎冠脉的后果就比较稳定一致，可以预测，因而可以标准化。 　　为了增强动物模型复制时的重复性，必须在动物品种、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；实验方法步骤；药品生产厂家、批号、纯度规格、给药剂型、剂量、途径、方法；麻醉、镇静、镇痛等用药情况；仪器型号、灵敏度、精确度；实验者操作技术熟练程度等方面保持一致，因为一致性是重现性的可靠保证。 （三）可靠性 　　复制的动物模型应该力求可靠地反映人类疾病，即可特异地、可靠地反映某种疾病或某种机能、代谢、结构变化，应具备该种疾病的主要症状和体征，经化验或X光照片、心电图、病理切片等证实。若易自发地出现某些相应病变的动物，就不应加以选用，易产生与复制疾病相混淆的疾病者也不宜选用。例如铅中毒可用大白鼠做模型，但有缺点，因为它本身容易患动物地方性肺炎及进行性肾病，后者容易与铅中毒所致的肾病相混淆，不易确定该肾病是铅中毒所致还是它本身的疾病所致。用蒙古沙土鼠就比较容易确定，因为一般只有铅中毒才会使它出现相应的肾病变。 （四）适用性和可控性 　　供医学实验研究用的动物模型，在复制时，应尽量考虑到今后临床应用和便于控制其疾病的发展，以利于研究的开展。如雌激素能终止大鼠和小鼠的早期妊娠，但不能终止人的妊娠。因此，选用雌激素复制大鼠和小鼠终止早期妊娠的模型是不适用的，因为在大鼠和小鼠筛选带有雌激素活性的药物时，常常会发现这些药物能终止妊娠，似乎可能是有效的避孕药，但一旦用于人则并不成功。所以，如果知道一个化合物具有雌激素活性，用这个化合物在大鼠或小鼠观察终止妊娠的作用是没有意义的。又如选用大、小鼠作实验性腹膜炎就不适用，因为它们对革兰氏阴性细菌具有较高的抵抗力，很不容易造成腹膜炎。有的动物对某致病因子特别敏感，极易死亡，也不适用。如狗腹腔注射粪便滤液引起腹膜炎很快死亡（80%24小时内死亡），来不及做实验治疗观察，而且粪便剂量及细菌菌株不好控制，因此不能准确重复实验结果。 （五）易行性和经济性 　　在复制动物模型时，所采用的方法应尽量做到容易执行和合乎经济原则。灵长类动物与人最近似，复制的疾病模型相似性好，但稀少昂贵，即使猕猴也不可多得，更不用说猩猩、长臂猿。幸好很多小动物如大小鼠、地鼠、豚鼠等也可以复制出十分近似的人类疾病模型。它们容易做到遗传背景明确，体内微生物可加控制、模型性显著且稳定，年龄、性别、体重等可任意选择，而且价谦易得、便于饲养管理，因此，可尽量采用。除非不得已或一些特殊疾病（如痢疾、脊髓灰白质炎等）研究需要外，尽量不用灵长类动物。除了在动物选择上要考虑易行性和经济性原则外，而且在模型复制的方法上、指标的观察上也都要注意这一原则。 　　五、设计动物模型的注意事项 　　设计动物模型时除了要了解掌握上述一些原则外，还要注意下列一些问题： （一）尽可能再现所要求的人类疾病 　　复制模型时必须强调从研究目的出发，熟悉诱发条件、宿主特征、疾病表现和发病机制，即充分了解所需动物模型的全部信息，分析是否能得到预期的结果。例如诱发动脉粥样硬化时，草食类动物兔需要的胆固醇剂量比人高得多，而且病变部位并不出现在主动脉弓。病理表现为纤维组织和平滑肌增生为主，可有大量泡沫样细胞形成斑块，这与人类的情况差距较大。因此要求研究者懂得，各种动物所需的诱发剂量、宿主年龄、性别和遗传性状等对实验的影响，以及动物疾病在组织学、生化学、病理学等方面与人类疾病之间的差异。要避免选用与人类对应器官相似性很小的动物疾病作为模型材料。为了增加所复制动物疾病模型与人类疾病的相似性，应尽量选用各种敏感动物与人类疾病相应的动物模型，可参考相关文章《各种敏感动物与人类相似的疾病模型》。 （二）注意所选用动物的实用价值 　　模型应适用于多数研究者使用，容易复制，实验中便于操作和采集各种标本。同时应该首选一般饲养员较熟悉而便于饲养的动物作研究对象，这样，就无需特殊的饲养设施和转运条件，经济上和技术上容易得到保证。 　　此外，动物来源必须充足，选用多胎分娩的动物对扩大和重复实验是有益的。尤其对慢性疾病模型来说，动物须有一定的生存期，便于长期观察使用，以免模型完成时动物已频于死亡或毙于并发症。 　　野生动物在自然环境中观察有助于正确评价自然发病率和死亡率。但困难，在实验条件下维持有一定难度，且对人和家畜有直接和间接的威胁，使用时要特别加以注意。因此，复制模型时必须注意动物种群的选择，要了解各类动物种群的特点和对复制动物的影响。 　　用于生物医学研究的动物种群，可按其遗传成分和其环境被研究人员控制的程度，分为三种基本类型： ⑴实验室类型，它们可提供最大程度的遗传和环境操作； ⑵家养类型，不论是乡村或城市饲养的，人类对其干扰的程度不同，且动物环境与人类环境可能极为接近； ⑶自然生态类型。几乎没有人为的干扰。可能某种动物（啮齿目、食肉目、兔形目）可按所有三种类型进行研究，这就增加了对环境和遗传因素作比较研究的可能性。在选用三类动物种群复制动物模型时，必须了解它们各自的优点和缺点（见附表4）。 （三）注意环境因素对模型动物的影响 　　复制模型的成败往往与环境的改变有密切关系。拥挤、饮食改变、过度光照、噪音、屏障系统的破坏等，任何一项被忽视都可能给模型动物带来严重影响。除此以外，复制过程中固定、出血、麻醉、手术、药物和并发症等处理不当，同样会产生难以估量的恶果。因此，要求尽可能使模型动物处于最小的变动和最少的干扰之中。 (四)不能盲目地使用近交系动物，不然会导致不能控制的因素进入实验。例如自发性糖尿病大鼠(BB、Wistar)除具有糖尿病临床特征外，还发现多种病理变化（外周神经系统严重病变、睾丸萎缩、甲状腺炎、胃溃疡、恶性淋巴瘤等）。因此要有目的地选择。半个世纪以来，近交系的开发不断提供着新的动物模型材料，大、小鼠疾病作为模型在医学使用量已高达70～90%。利用近交系作动物模型时还必须认识到： 　1. 动物形成亚系后不应该再视为同一品系。要充分了解新品系的特征和背景材料。 　2. 即使作为已形成模型的品系，由于不适当的育种方法和环境改变，还可发生新的基因突变和遗传漂变，即存在着变种甚至断种的危险。 　3．国外经常取用二种近交系的杂交一代（F1）作为模型。其个体之间均一性好，对实验的耐受性强，又多少克服了近交系的缺点。但盲目引进F1动物对复制所要求的模型是缺乏意义的。 （五）动物进化的高级程度并不意味着所有器官和功能接近于人的程度。 　　复制动物模型时，在条件允许的情况下，应尽量考虑选用与人相似、进化程度高的动物作模型。但不能因此就认为进化程度越高等的动物其所有器官和功能越接近于人。例如，非人灵长类诱发动脉粥样硬化时，病变部位经常在小动脉、即使出现在大动脉也与人类分布不同。据报导用鸽（White Gameau Pigeon）作这类模型时，胸主动脉出现的黄斑面积可达10%，镜下变化与人也比较相似，因此也广泛被研究者使用。 （六）正确地评估动物疾病模型 应该懂得没有一种动物模型能完全复制人类疾病真实情况，动物毕竟不是人体的缩影。模型实验只是一种间接性研究，只可能在一个局部或几个方面与人类疾病相似。因此，模型实验结论的正确性只是相对的，最终必须在人体身上得到验证。复制过程中一旦出现与人类疾病不同的情况，必须分析其分岐范围和程度，找到相平行的共同点，正确评估哪些是有价值的。 第二节 人类疾病动物模型的复制方法 一、复制方法与应用 动物疾病模型的复制，是用人为的方法，使动物在一定的致病因素（物理的、化学的、生物的）作用下，造成动物组织、器官或全身一定损害，出现某些类似人类疾病的功能、代谢、形态结构方面的变化或各种疾病，通过这种手段来研究人类疾病的发生、发展规律，为研究人类疾病的预防、治疗（包括新药物试用）提供理论依据。所以动物疾病模型的复制，在医学科学研究中占有十分重要的地位。 目前我国生物医学科学研究中，动物疾病模型主要用于三个方面：即实验生物学、实验病理学和实验治疗学（新药筛选亦属于实验治疗学范畴）。由于研究目的不同，对于疾病模型的要求也有所区别。如实验病理学，它着重于研究用某种特定方法复制出某些疾病。整个疾病复制过程，就是它的研究内容，目的是通过疾病的复制去探讨疾病的病因学和发病原。而实验治疗学则完全不同，疾病的复制仅是它研究的开始，因为它的主要目的是为了阐明在该病的发生发展过程中，某些治疗措施或药物的疗效如何。 诱发性动物模型的复制方法不外是用生物的、物理的、化学的和各种环境因子作用于动物而产生。 生物学因素包括细菌、病毒、寄生虫、细胞、生物毒素、激素等各种致病原，通过接种而使正常动物发生疾病。如接种细菌、病毒于敏感动物使其产生各种传染病。目前已知的150余种人畜共患病提供了极有意义的传染病材料。从流行病学、病理学或并发症等不同角度研究，首先要充分了解动物与人在疾病易感性和临床表现等方面的同异处。例如轮状病毒可引起婴儿急性坏死性肠类，犬感染轮状病毒后的表现只是亚临床的。然而严重威胁幼犬的肠道病毒是细小病毒，而人对细小病毒则并不易感。 物理因素是多方面的。例如在机械力作用下产生各种外伤性脑损伤、骨折等模型，气压变动复制高空病、潜水病；温度改变产生各种烧伤和冻伤；放射线照射可复制各型放射病，引起免疫功能抑制或诱发Spragae-Dawley系大鼠乳腺癌；闪光刺激诱发癫痫模型；噪音刺激引起听源性高血压及改变行为记忆功能等。复制各种模型时必须严格考虑不同对象应采用的不同的刺激强度、频率和作用时间，即按设计要求摸索有关实验条件。例如用扩张的气囊在颅内加压制作急性颅内压增高症动物模型时，应该按不同压力梯度通过几小时逐步加压，待脑的顺应性发生改变后才出现临床“脑缺血-脑水肿”的恶性循环。盲目加压会急速发生脑疝死亡，不可能复制出脑水肿对机体代偿和失代偿的病理生理过程，这样的模型会丧失或缺乏临床研究的价值。 化学因素可直接或间接（通过代谢产物）对机体产生有害作用。如用各种化学致癌剂诱发各种肿瘤；用各种化学毒物或毒气诱发各种中毒性疾病；用强碱、强酸可致皮肤烧伤等。 不同品种、不同年龄的动物也存在剂量、耐受性和副作用等差异。实验者需要通过广泛收集有关信息，在预实验中摸索稳定而有效的实验条件。研究者可根据研究目的需要，选择相应的实验方法，在健康的动物身上复制出所需要的疾病模型。诱发性疾病模型已知有数千种，复制的方法也是多种多样的，这里仅对一些常用的、经典的人类疾病的动物模型复制方法加以简介。 二、部分人类疾病动物模型的复制方法 （一）肿瘤模型的复制方法 复制动物肿瘤的方法很多，如将实验动物用放射线照射或静脉、局部注射放射性同位素；使用各种化学致癌剂（烷化剂、多环芳香烃类、芳香胺类、氨基偶氮染料、亚硝胺类）；使用植物毒素（如苏铁素、黄樟素等）；使用金属（如铬、镍、砷、镉等）；使用RNA和DNA肿瘤病毒；使用多种致癌性霉菌毒素（其中致癌作用最强者为黄曲霉素）等，均可诱发成各种肿瘤。 诱发性肿瘤模型其数量在诱发性动物模型中占首位。一般是利用致癌物质通过口服、注入、埋藏和涂抹等方式使动物发生肿瘤。 能诱发动物肿瘤的病毒也有不少报导，例如小鼠白血病病毒（MLV）、鸡白血病病毒（ALV）和猫白血病病毒（FLV）分别能引起大小鼠，鸡和猫白血病。Rous鸡肉瘤病毒可使田鼠、鸡、鸭、鹌鹑、猴、蛇等多种动物发生肉瘤。猫肉瘤肉毒（FSV）可使大鼠、猫、犬和猴发生肉瘤。人类腺病毒能诱发小鼠、田鼠肉瘤和淋巴瘤。 1．诱发性肿瘤动物模型 （1）肝癌　二乙基亚硝胺（DEN）诱发大白鼠肝癌：取体重250g左右的封闭群大白鼠，雌雄不拘。按性别分笼饲养。除给普通食物外，饲以致癌物，即用0.25%DEN水溶液灌胃，剂量为10mg/kg，每周一次，其余5天用0.025%DEN水溶液放入水瓶中，任其自由饮用。共约4个月可诱发成肝癌。或单用0.005%掺入饮水中口吸服8个月诱发肝癌。4-2甲基氨基氮苯（DBA）诱发大鼠肝癌：用含0.06%DBA的饲料喂养大鼠，饲料中维生素B2不应超过1.5～2mg/kg，4～6月就有大量的肝癌诱发成功。2-乙酰氨基酸（2AAF）诱发小鼠、狗、猫、鸡、兔肝癌：给成年大鼠含0.03%2AAF标准饲料。每日每平均2～3mg2AAF（也可将2AAF混于油中灌喂），3～4月后有80～90%动物产生肝肿瘤。二乙基亚硝胺诱发大鼠肝癌：用剂量为每日0.3～14mg/kg体重，混于饲料或饮水中给予，6～9个月后255/300大鼠发生了肝癌。亚胺基偶氮甲苯（OAAT）诱发小鼠肝癌：用1%OAAF苯溶液（约0.1ml含1mg）涂在动物的两肩胛间皮肤上，隔日一次，每次2～3滴，一般涂100次。实验后7～8周即而出现第一个肝肿瘤，7个月以上可诱发小鼠肝肿瘤约55%。或用2.5mgOAAT溶于葵瓜子油中，给C3H小鼠皮下注射4次，每日间隔10天，也可诱发成肝癌。黄曲霉素诱发大鼠肝癌：每日饲料中含0.001～0.015ppm，混入饲料中喂6个月后，肝癌诱发率达80％。 （2）胃癌　甲基胆蒽诱发小鼠胃癌：取20g左右的小鼠，无菌手术下，在腺胃粘膜面穿挂含甲基胆蒽（MC）线结。含MC的线结是用普通细线，在一端打结后，将线结置于盛 有MC小玻璃试管内，在酒精灯上微微加温，使MC液化渗入线结。MC浓度为0.05～0.1g20-甲基胆蒽内浸入10～20根线。手术埋线后4～8个月可诱发成功胃癌。用不对称亚硝胺，剂量为0.25ml/kg体重，3个月后全部动物发生前胃乳头状癌，7～8个月后有85～100%发生前胃癌。昆明种最敏感。A系次之，615系小鼠敏感性最差。此外还可用甲基亚硝基醋酸尿素给BD大鼠饮水中加2mg/kg体重，每周5次饮用，520天后全部大鼠均发生了腺胃癌。 （3）食管癌　甲基苄基亚硝胺（MBNA）诱发大鼠食管癌：取体重100g以上的Wistar大鼠，任其食用含甲基苄基亚硝胺的饮水，并将MBNA掺入饲料中使每日摄入量达0.75～1.5mg/kg体重。80～100天可诱发成食管癌。也可用二烃黄樟素（Dihydrosafrole），它是一种制备啤酒的调味品，在大鼠饲料中加入百万分之二千五百至一万（2500～10000ppm）黄樟素，就能引起20～75%的食管癌。用0.2%或0.005%的甲基苄基亚硝胺水溶液，给动物经口灌喂，每天一次，大鼠灌注剂量为1mg/kg体重，至第27天即发现一例食管乳头状瘤，154天发现第一例食管癌，11个月食管癌的发生率为53%。 （4）肺癌　二乙基亚硝胺（DEN）诱发小鼠肺癌：小白鼠每周皮下注射1%DEN水溶液一次，每次剂量56mg/kg，DEN总剂量达到868mg，观察时间为100天左右时，发癌率可达40%。而DEN总剂量达到1176mg，观察时间为半年左右时；发癌率可达94%。乌拉坦诱发肺腺癌：小鼠（A系，1～11/2月龄）较大鼠敏感，每次每只腹腔注入10%乌拉坦生理盐水液0.1～0.3ml，间隔3～5日再注，共注2～3个月，每只小鼠用量约为100mg，注后3个月肺腺癌发生率为100%，而且多数为多发性，这种诱发瘤为良性。此外还可用气管内注入苯并芘、硫酸铵气溶胶、甲基胆蒽等诱发肺癌。如猴气管内注入3，4苯并芘（苯并花为3～15mg与等量之Fe2O3混合液），每周一次，共10次，6只猴中有2只诱发肺的鳞状上皮癌。亦有人用硫酸胺气溶剂给100只大鼠吸入，13个月后所有大鼠都发生了肺腺癌。用0.2%明胶作悬浮剂将甲基胆蒽混合后给金地鼠气管内注入，每次0.1ml（含甲基胆蒽5mg）每周一次，共6次，53周后有62.5%动物发生了肺癌。 （5）鼻咽癌　二甲基胆蒽（MC）诱发大鼠鼻咽癌：取直径2～3mm的硬质塑米管，在酒精灯上小火拉成锥形，每段长约3.5cm，管内填以结晶体MC。小管一端用火封闭，以防药物外溢，尖端用针刺数孔，使MC能从小妃溢出。取体重120g左右的大白鼠，雌雄均可，乙醚麻醉后，由前鼻孔将上述含MC的塑料小管插入鼻腔，利用前鼻孔较小管粗端为小的特点，稍加用力，迫使小管全部进入鼻腔内，其尖部可达鼻咽腔。不需另加固定，即可使小管长期留于鼻腔内。待到预定时间（半年以上），或动物自行死亡时，到其鼻咽部，10%福尔马林固定，脱钙后，石蜡包埋，进行连续切片。发癌率可达60%以上。二乙基亚硝胺滴鼻法诱发鼻咽癌：取120g左右大白鼠，雌雄均可，乙醚麻醉后，用磨平针尖的8号针头，从前鼻孔轻轻插入，针尖可达鼻咽腔。经注射器灌注用1%吐温-80新配的33.3%DEN混悬液0.02ml(含DEN6.7mg)每周1次，共15～20次，可诱发成鼻咽癌。 （6）宫颈癌　取雌性小白鼠，以附有0.1mgMC的棉纱线结在动物不麻醉的状态下，借助于阴道扩张器及磨纯的弯针，将线穿入宫颈。经右宫角背部穿出，使线结固定于宫颈口。线的另一端则固定于背部肌肉，缝合皮肤，挂线以后，同日开始连续注射青霉素2～3天。以防术后感染。至一定时间（半年左右）处死动物，宫颈组织用10%福尔马林固定，石蜡包埋，连续切片。 （7）结肠癌　给四周龄的雄性大白鼠，皮下注射二甲基苄肼（Dimethlhydrazine,DMH）每周一次，连续21周，每次DMH21mg/kg。最后一次给药后1～4周，处死动物。降结肠部位用Bouin液固定，脱水，石蜡包埋，切片。所用之DMH先配成每100ml含400mg的母液，并加EDTA37mg，用氢氧化纳（0.1N）液将pH调至6.5备用。 2．移植性肿瘤动物模型 目前临床所用的抗肿瘤药中，大多数是经动物移植性肿瘤试验筛选而发现的。应用动物移植性肿瘤筛选药物的优点是：使一群动物同时接种同样量的瘤细胞，生长速率比较一致，个体差异较小，接种成活率近100%，对宿主的影响相类似，易于客观判断疗效，可在同种或同品系动物中连续移植，长期保留供试验用，试验周期一般均较短，试验条件易于控制等。因此目前抗肿瘤药筛选大多数采用动物移植瘤作为筛选模型。目前世界上保存的动物移植肿瘤约有400株，但筛选试验常用者仅20～30种。据1984年统计，我国在同系、同种动物中已建立各种动物和人的常见的瘤株64个。例如小鼠肺腺瘤（HP615）、小鼠子宫颈瘤27号（U27）、小鼠脑瘤22（B22）、小鼠淋巴细胞性血病（L615）、裸鼠人肝瘤移植瘤和人脑恶性胶质细胞瘤（NCS—1）等。 动物肿瘤可通过移植传代而培养出所需要的肿瘤细胞株。瘤株是一种组织学类型和生长特性已趋稳定，并能在同系或同种动物中连续传代的肿瘤细胞模型。肿瘤移植于健康动物，相当于活体组织培养，可长期保存瘤种，供实验所用。 实验中常用腹水瘤和实体瘤两种方式进行移植。对于会产生腹水的肿瘤，可将其一定数量的细胞注入受体动物腹腔形成腹水瘤或产生腹水。实体瘤移植也是在无菌条件下，把实体瘤切成2～3mm小块，植于受体动物皮下。 自体式同系动物肿瘤植不产生排导现象。同种动物移植时可结合注射肾上腺皮质激素、抗肿瘤药物和适当量的放射等方法，降低宿主免疫排斥反应。异种动物肿瘤移植始于Leidy（1834年），难度较大。近50年来异体移植常用下列方法：①接种于皮下或粘膜下，优点是易观察，但排斥作用大，效果欠佳。②动物肿瘤移植于鸡胚尿囊膜。特点是较易存活，但人类肿瘤无成功报导。③人类肿瘤接种于大鼠、豚鼠、兔的眼前房。缺点是细胞不能传代。④移植于动物脑内。肿瘤生长快，但难度大，不易观察。1983年Bodgen等人用无胸腺大鼠肾包膜下移植人体肿瘤筛选新药，全部实验仅需11天，且命中率高，这项工作为临床病人的药物筛选带来了福音。 60年代以来国外已建立可移植性人体肿瘤数百种，这些瘤株能防止由传代伴随的形成和功能的退化。1969年Rygaaid首次成功地将人类肿瘤移于无胸腺裸小鼠，这为异种动物肿瘤移植开辟了新局面。由于裸小鼠缺乏T淋巴细胞功能，所以是极为理想的肿瘤移植模型材料。 （二）心血管系统疾病的动物模型 1．动脉粥样硬化模型 常选用兔、猪、大鼠、鸡、鸽、猴和犬等动物。常用的复制方法有下面几种（包括高血脂模型）： （1）高胆固醇、高脂肪饲料喂养法：是目前比较常用的方法，特点是死亡率低，可长期观察，但费时久。一般在家兔、鸽、鸡等，经数周喂养就可产生明显的高脂血症，经数月就能形成早期的动脉粥样硬化病变。大白鼠、小白鼠及犬则较难形成，如果饲料中增加蛋黄、胆酸和猪油等，可用促进作用。为了促进病变的形成，在高脂饲料中还可加入甲基硫氧嘧啶、丙基硫氧嘧啶、甲亢平、苯丙胺、维生素D、烟碱或蔗糖等。 具体复制方法：兔诱发模型：体重2kg左右，每天喂服胆固醇0.3g，4个月后肉眼可见主动脉粥样硬化斑块；若每天剂量增至0.5g，3个月后可出现斑块；若增至每天1g，可缩为2个月。在饲料中加入15%蛋黄粉、0.5%胆固醇和5%猪油，经3周后，将饲料中胆固醇减去，再喂3周，可使主动脉斑块发生率达100%，血清胆固醇可长高至2000mg%。大白鼠诱发模型：喂服1～4%胆固醇、10%猪油、0.2%甲基硫氧嘧啶、86～89%基础饲料，7～10天；或喂服10%蛋白黄粉、5%猪油、0.5%胆盐、85%基础饲料，7天后均可形成高胆固醇血症。小白鼠诱发模型：雄性小白鼠饲以1%胆固醇及10%猪油的高脂饲料，7天后血清胆固醇即升为343±15mg；若在饲料中再加入0.3%的胆酸，连饲7天，血清胆固醇可高达530±36mg%。鸡、鸽诱发模型：4～8周的莱克享鸡，在饲料中加入1～2%胆固醇或15%的蛋黄粉，再加5～10%的猪油，经过6～10周，血胆固醇升至1000～4000mg%，胸主动脉斑块发生率达100%。鸽喂饲胆固醇3g/kg/天，加甲基硫氧嘧啶0.1g，可以产生较多动物斑块。 （2）免疫学方法：将大白鼠主动脉匀浆给兔注射，可引起血胆固醇、β-脂蛋白及甘油三脂升高。给兔注射马血清10ml/kg/次，共4次，每次间隔17天，动脉内膜损伤率为88%，冠状动脉亦有粥样硬化的病变；同时给予高胆固醇饲料，病变更加明显。兔喂饲含1%胆固醇的饮料，静脉注射牛血清白蛋白250mg/kg，可加速高胆固醇饲料引起的动脉内膜病变形成。 （3）注射儿茶酚胺类药物法：给兔静脉滴注去甲肾上腺素1mg/日，时间为30分钟。一种方法是先点滴15分钟，休息5分钟后再滴15分钟；另一方法是每次点滴5分钟和休息5分钟，反复6次。以上两种方法持续两周，均可引起主动脉病变，呈现血管壁中层弹性纤维拉长、劈裂或断裂，病变中出现坏死及钙化。 （4）注入同型半胱氨酸法：给兔皮下注射同型半胱氨酸硫代内脂（dl-homocysteine thiolactone）20～25mg/kg/日（以5%葡萄糖溶液配成1mg/ml的浓度），连续20～25天，成年兔及幼兔均可出现动脉粥样硬化的典型病变。冠状动脉管腔变窄、动脉壁内膜肌细胞增生、纤维组织增生、弹力纤维断裂、管壁变厚、基质中出现成堆的颗粒状和纤维状异染物质。如在饲料中加入20%的胆固醇，再同时注射同型半胱氨酸硫代内脂，则全部动物出现显著的动脉粥样硬化病变。 （5）注射表面活化剂法：给大白鼠腹腔注射Triton WR1339 300mg/kg，9小时后使血清胆固醇升高3－4；20小时后雄性大白鼠血清胆固醇仍为正常的3～4倍，而雌性大白鼠却为6倍左右；用药后24小时左右升脂作用达最高点，48小时左右恢复正常。其中以甘油三脂升高最强，其次是磷脂、游离脂肪酸及游离胆固醇，对胆固醇脂没有影响。 （6）胆固醇一脂肪乳剂静脉注射法：将胆固醇及猪油各3g在电磁加热搅拌下完全溶解后加入吐温-803g，搅匀，再缓缓加入丙二醇5ml和沸水的混合液，充分搅拌乳化，使成100ml，经抽滤后显微镜下检查，乳剂颗粒均匀，并小于7～8μm即可应用。给兔耳缘静脉注射5ml/kg,可见血浆胆固醇及甘油三酯立即升高。总胆固醇升高至正常的6倍，其中主要是游离胆固醇，游离胆固醇和总胆固醇的比值为90%。以后血浆总胆固醇逐渐降低，6小时时出现一低峰，后略有回升。3～4天后游离胆固醇和总胆固醇的比值接近正常（40%左右），直到7～14天血浆胆固醇恢复正常。 （7）幼乳大白鼠法：一般乳幼大白鼠的血清胆固醇高于或成年大白的2～3倍，这是由于乳汁中脂肪含量很高，而甲状腺功能尚不健全的缘故。若用一般饲料取代乳汁喂养，则血清胆固醇很快就能降至正常成年大白鼠的水平。选用出生25天的乳幼大白鼠，雌雄兼用，体重30～50g，在不脱离母鼠乳汁喂养的条件下，进行实验观察药物的降血胆固醇作用，与对照组比较效果。一般认为这种高胆固醇血症对甲状腺素及其衍生物类药物非常敏感，而对某些胆固醇生物合成抑制剂则不敏感。 （8）其它方法：还有许多因素可诱发高脂血症及动脉粥样硬化症。例如使动物脑部缺血、电刺激中枢神经系统、高度应激状态、鸟类应用大剂量雌激素和暴露于一氧化碳环境、气囊异管损伤动脉壁内皮细胞等。 各种高脂血症、动脉粥样硬化症动物模型的特点：除田鼠和地鼠外，一般温血动物只要用适当的方法，都能形成动脉粥样硬化的斑块病变。 ①兔 是最早用以制造高脂血症和动脉粥样硬化症模型的动物，至今仍然多被采用。它对外源性胆固醇的吸收率高，可达75～95%，大白鼠仅为40%，对高血脂的清除能力低，静脉注入胆固醇后脂血症可持续3～4天，大鼠仅为12小时，狗介于两者之间。只要给兔含胆固醇较高的饲料，不必附加其它因素，经3～4月即可形成明显的动脉粥样硬化症，而且与人体发生的病变相似，取血检查也较方便。但是也有些缺点，如必须使血清胆固醇达到很高的水平才能形成斑块，而这时内脏易于发生脂质沉着，动物寿命短，低抗力差，容易继发感染而死亡。再者，兔为草食动物，其酯代谢与人体的酯代谢差异较大；实验发现其冠状动物病变主要呈现在心脏的小动脉，而人主要发生在冠状动脉的大分支。 ②大白鼠 应用大白鼠建立高血脂及动脉粥样硬化模型，有饲养方便、抵抗力强、食性与人相近的优点。所形成的病理改变与人早期者相似，不易形成似人体的后期病变，较易形成血栓。 正常大鼠的血清胆固醇平均值为92.67±1.87mg%。单纯在饲料中增加胆固醇，不易引起血清胆固醇升高，更不易发生动脉粥样硬化症，必须在饲料中同时加入胆酸以增加胆固醇的吸收，始能出现高胆固醇血症，如再加抗甲状腺药物；可使血清胆固醇进一步升高。 ③小白鼠 用小白鼠制造实验模型也有较容易饲养和节省药品的优点，但是取血不便，难作动态观察，所以较少采用。 ④鸡 鸡为杂食动物，食物品种接近于人，仅在普通饲料中加入胆固醇，就可形成动脉粥样硬化斑快。病变发生较快，在斑块中有时伴有钙化和形成溃疡。 ⑤鸽 与鸡相似，饲料简单，在饲料中加入胆固醇即易产生主动脉粥样硬化斑块，并可发生心肌梗死。由于鸽的品种不同，动脉粥样硬化斑块的性质可有很大差异，可能是个体之间脂肪酶的活性不同所致。 ⑥猴 猴与人的情况很相近，无论其正常血脂、动脉粥样硬化病变的性质和部位、临床症状以及各种药品的疗效关系等，都与人体的非常相似。但是进一步研究发现，其不同的种属对动脉粥样硬化的敏感各种有所不同。一般认为猕猴更为理想，给予高脂饮食1～3个月后，血清胆固醇水平即可达300～600mg%，并同时发现动脉粥样硬化，且可产生心肌梗死。动脉粥样硬化病变的部位，不仅在主动脉，也呈现在冠状动脉、脑动脉、肾动脉及股动脉等。 ⑦猪 猪可能是动脉粥样硬化研究较理想的动物模型，因为某些品种的老龄猪在饲喂以人的残羮剩饭后能产生动脉、冠状动脉和脑血清粥样硬化病变，与人的病变非常相似。单用高胆固醇、高脂肪饲料喂养，容易在相对较短的时间内（9～18个月）产生实验性动脉粥样硬化。此外，进行性的主动脉和冠状动脉粥样硬化可以用探针刺伤加上高胆固醇、高脂肪饲料即能很快产生。猪模型的其它优点包括解剖学和生理学与人类相似，动脉结构相似，有若干确认的品种可供利用，多胎多仔，杂食习性等，其体形大小亦足能供各种外科手术和临床评价之用。猪也特别适合于研究应激因素与动脉粥样硬化的关系。猪模型的缺点是饲养要花一定代价，人工产生动脉粥样硬化需要类脂质代谢有一定改变，或动脉受到损伤的基础。 （二）高血压模型 急性实验性高血压模型常选用狗、猫、大白鼠、家兔和猴。复制的方法很多，如直接刺激中枢神经系统，通过神经反射、外源性儿茶酚胺类或其它体液加压物质注射等。这类模型造成的高血压时间短，不适于长时间的研究。应复制慢性实验性高血压模型。除遗传性高血压动物模型较能模拟人类高血压病的自然过程外，其它各类慢性实验性高血压动物模型（如神经原型、肾型、内分泌型和饮食型等），大多要经过一定的手术、药物或其他附加因素处理，与人类高血压病的临床不完全一致，但是对于筛选有效降压药仍然是十分重要的实验手段。实验中常用的动物为大白鼠和狗，猴来源不易，家兔血压升高不够显著，故后两种动物较少应用。 1．听源性高血压 采用大白鼠与家鼠杂交生的大灰鼠（比纯种大白鼠较易诱发成功），4月龄，放入隔音室内笼养，噪音刺激可由电铃或扬声器发出，发音器是一个音频振荡器，连接一个20W高音扬声器。噪音刺激应经常在700～1000周/秒中变换，噪音刺激每30秒一次，亦可每隔1分钟刺激30秒。可随时变换毋须恒定，但噪音干扰须日夜不止，连续数月。噪音刺激连续3个月后血压普遍升高，大灰鼠正常平均收缩压为113±8mmHg，此时可升高到130～140mmHg，有40%动物收缩压可高达160mmHg。此种高血压动物模型与人的高血压病相类似，适用于降药物的筛选。 2．实验性肾动脉狭窄性高血压 将狗或家兔麻醉后，腹卧位，从脊柱旁1.5～2cm处开始，右侧顺肋骨缘，左侧在离肋骨缘约两指宽的地方作4cm长的皮肤切口，分离皮下组织和腰背筋膜，切开内斜肌盘膜，推开背长肌，暴露肾并小心地钝性分离出一段肾动脉，选用一定直径的银夹或银环（6～8kg狗所用的环直径为0.8～1.2mm，家兔用的环直径为0.5～0.8mm）套在肾动脉上造成肾动脉狭窄。如一侧肾动脉狭窄，则应将另一侧肾摘除，后一手术在间隔10～12天后进行。手术后几天，血压开始升高，1～3月后血压升达高峰，并可长期维持下去。例如家兔手术前血压平均值为100mmHg，手术后2周升到125mmHg，1个月后升到135mmHg，2个月后可升达140～194mmHg。国内有主张从腹中线作切口，一次手术使两侧肾动脉狭窄。血压升高速度和程度取决于肾动脉狭窄的程度，当肾动脉过度狭窄时，会造成恶性高血压，并使动脉迅速死亡。一般狭窄血管口经的1/4～1/3为宜。此种肾型高血压模型与临床高血压病的改变相同，对降压药效果也与临床病人相等。 3．肾外包扎高血压 肾外异物包扎，可致肾周围炎，在肾外形成一层纤维素性鞘膜，压迫肾实质，造成肾组织缺血，使肾素形成增加，血压上升。选用120～150g大白鼠，麻醉后，皮肤消毒，从第10胸椎到第3腰椎处沿脊椎中线切开皮肤，在左侧季助下1.5～2cm和距脊椎1cm处用小血管钳分开肌肉，用两脂从腹下部将肾脏自创口中挤出，小心地将肾脏与周围组织剥离，将自制的双层乳胶薄膜剪成“X”形，绕肾门将肾脏交叉包扎，然后在相对侧切开，取出右肾，分离后切除，分别缝合肌肉和皮肤创口。皮下注射1～2万单位青霉素G。术后可加饮1%氯化钠溶液作为促进因素，约经20天，有70%以上的大白鼠出现高血压。收缩压一般可升高50%以上。 4．遗传性高血压 自发性高血压(SHR)是1963年在日本由冈本和Aoki从Wistar大鼠中筛选培育而成,血压呈持续升高，雄性SHR还拌有广泛结节性动脉周围炎,被用作结节性动脉周围炎动物模型。用遗传育种法已纯化了八个品系遗传性高血压大鼠,即遗传性高血压品系(SHRSP)、盐敏感品系(DS)、自发性高血压品系(SHR)、中风型高血压品系(SHRSP)、Milan 高血压品系(MNS)、Munster品系(SHM)、Sabra高血压品系(SBH)和Lyon高血压品系(LH),病理生理及组织病理学变化与人类高血压疾病有相似之处。 （三）心肌缺血和心肌梗塞模型 复制动物心肌缺血和心肌梗塞模型的方法有结扎冠状动脉法，有的结扎左旋冠脉，但多数是结扎左前降冠脉，鉴于结扎冠状动脉主干死亡率高，故亦有使用多处结扎的方法，即同时结扎几处的冠脉分支，以形成一个梗死区域。经验证明，结扎的冠状动脉，因其分布的心肌范围和该区内是否有其他冠状动脉，而决定着心肌梗塞的面积，结扎方法是建立很早而至今还普通使用的方法。此外，还有用油质、石松子孢或汞等作弥散性冠状动脉微栓塞或选择性冠状动脉梗塞的。前者大多是在早年使用的方法，近年来发明制造了塑料微粒手术，以其数量的多少和球体的大小，来决定不同范围的梗塞区。后者则以某支冠状动脉为目标，通过导管术输入颗粒样或小球类异物，这种方法要求技术熟练，条件严格。还有通电造成冠状动脉内栓塞等方法。但这些方法因受多种条件限制，使用得还不多。 近年来为建立一种逐渐发生发展的心肌梗塞模型，较为广泛地使用了一种遇水膨胀的纤维素环（Ameriod），这种纤维素环套在预期闭塞的冠状动脉上，环外边以金属圈（如不锈钢）固定起来，手术后两周或更长的时间内可将冠状动脉逐渐闭塞。这种模型制造较易，动物生存率高。但即是使用这样的方法，仍然缺乏人类的动脉粥样硬化的病理学基础。近来有报告指出，家猪可以喂饲高脂饮食形成冠状动脉的粥样硬化，引起心肌缺血，又可以通过改变饮食或治疗使动脉粥样硬化的斑块消退。看来，这是值得注意探索的目标。 复制心肌梗塞模型所选用的动物，大多用哺乳动物，其中最常用的是犬。其他还有兔、小牛、猪、豚鼠、大鼠等。狗的体积大小适中，性情温顺易于训练。但狗的冠状血管结构和人相比，有较大差异，尤其是犬冠状动脉变异多，侧支吻合丰富，室间隔动脉特别发达等，常使研究人员苦恼。近年报导，猪冠状循环系统结构酷似人类，故提倡用家猪或小猪作心肌梗塞的实验研究，但国内尚未见到报告。其他小动脉兔、鼠等，体积过小，取材受限，故除特定条件以外使用的不多．灵长类动物狒狒、猴子当然有其他动物不可比拟的优越性，但其材料难得，不易普通使用。国内有关心肌缺血和心肌梗塞模型的复制方法： 1．电刺激法 是近年建立的一种造成动物实验性心肌缺血的较新方法。实验一般用成年雄性家兔，麻醉后用定向仪插入两支涂绝缘漆的不锈钢针，以弱、强刺激（弱刺激为0.8～1.6mA，强刺激为4～8mA）交替刺激右侧下丘脑背内侧核，每次刺激5分钟，间隔1～3分钟。 2．药物法 亦为近年来采用的一种方法。最常使用的造型药物为4%异丙基肾上腺素，给大鼠皮下注射50mg/kg体重；或将药物加入500ml盐水中从家兔耳静脉匀速（4小时）滴入，每公斤体重可分别给药10、20、30mg，或直接将药物注入腹腔均可造型。也可用麻醉犬静脉给予麦角新硷0.2mg/kg 体重，造成冠状动脉痉挛。 3．冠脉阻断法 结扎冠状动脉是制作心肌梗塞模型的最常用方法。一般选用成年健康犬或家兔，麻醉后开胸，多结扎其冠状动脉前降支阻断心肌供血，引起病变；也有人采用闭胸式选择性冠状动脉插管法，即在荧光屏下将心导管由麻醉犬的颈动脉切口处插入，沿主动脉壁直抵左窦底部，将其尖端送至左冠状动脉内约2cm深处，向导管内注入120mg/kg体重的汞，形成急性心肌梗塞。亦有人用冠状动脉周围套线牵拉法使其不完全阻断，以形成家兔急性缺血性濒危心肌模型。为了更接近自然状态下心肌缺血的变化，近来有的单位用清醒犬作急性缺血和梗塞模型。先将犬麻醉，然后分离冠状动脉长约10毫米，套上冠状动脉压迫环，用注水压迫阻断冠状血流，观察犬在清醒状态下的心肌缺血反应与药物效应。此外，还有人用离体大鼠心脏冠脉结扎复制出超微结构的心肌缺氧损伤模型。 （四）心律失常模型 根据不同的实验目的，既可在整体动物身上复制心律失常，也可用离体心脏或心脏某部分组织块体外灌流复制心律失常。常用的复制方法，有下列几种： 1．心房扑动和颤动性心律失常 选用狗、猫等动物，麻醉后开胸，暴露心脏，在人工呼吸下进行实验。可用高频率电直接刺激心房壁，使每次刺激落心房肌复极时R或S波间隔；乌头硷溶液涂抹心房外面局部；挤压动物上下腔静脉间的部位，同时给予电刺激；窦房结动脉内注入乙酰胆硷或甲状腺素制剂。或采用动物整体闭胸条件下，阻塞呼吸道或吸入低氧气体。也可采用离体心房组织块作实验，将含有窦房结的哺乳动物的离体心房组织块浸放于低钾溶液内。 2．室性心动过速和室颤性心律失常 多选用狗、猫或兔、大鼠等整体心脏（开胸或闭胸）进行实验。常使用造型药物为乌头硷、洋地黄及肾上腺素。一般使用乌头硷缓慢静脉注射造型。剂量：家兔100～150μg/kg，大鼠30～50mμg，小鼠5mμg。也可使用中毒剂量的洋地黄类药物造型。还可使用高浓度的肾上腺素（豚鼠40μg/kg，猫、犬100μg/kg）快速静注，可造成动物多源性早搏、短阵性室性心动过速等。这类模型可用于筛选抗心律失常药物。其优点为心律失常在几分钟自行消失，因此同一动物可反复多次进行心律失常实验，便于观察抗心律失常药物作用的持续时间，并可进行自身对照。 3．房室传导阻滞和房室交接区传导性心律失常 多选用狗、猫，在麻醉开胸暴露心脏的情况下，于距犬心尖部1.5～2cm处的左室心肌内注入热生理盐水（80～90℃）或95%酒精、25%硫酸10～15ml (猫和兔注入4～7ml)，引起心肌大片的局部坏死性心律失常。也可在狗的房室交接部（即在左心房下部、心房、下腔静脉和前房室沟三者交汇点的前上方约0.5cm处），用注射针头垂直刺入房间隔下部房室结区，缓缓注入95%或无水酒精2～5ml，造成核处组织坏死。还可采用豚鼠，自左心耳向左房内注射腺苷5 μg,，注后1秒钟左右，即出现典型的Ⅱ度或Ⅱ度以上的传导阻滞，较严重时，房室完全停搏，停搏时间与剂量呈平行关系，心率和心律仅在数秒或十几秒即可恢复。此模型重复性好，但传导阻滞持续时间短，不易用其进行药物观察，如果注射腺苷剂量大，则传导阻滞不易复原。除豚鼠外，腺苷对其他动物一般不引起传导阻滞。 4．窦房结心律失常 用雄性家兔，将细钢丝变成直径约0.8cm的半环，缠绕少许棉花。以40%甲醛浸润后，把此环放在上腔静脉根部与右心房交界处1分钟，动物迅速出现心电图改变，心率减慢50%左右，约6～8分钟减至最低水平；P波多在1～2分钟内消失，形成交界性心律；在3～10分钟内发生ST段偏移（抬高、下降或先升后降）；在心电图改变的同时，伴有动脉压下降，在第8分钟降至最低水平。此方法造成的病窦成功率高，持续时间长（可达5小时），重复性好，模型较稳定，发病机制及心电图表现与临床相。 四、呼吸系统疾病动物模 （一）慢性支气管肺炎模型 常选用大鼠、豚鼠或猴吸入刺激性气体（如二氧化硫、氯、氨水、烟雾等）复制人类慢性气管炎。现发现猪粘膜下腺体与人类相似，且经常发生气管炎及肺炎，故认为是复制人类慢性气管炎较合适的动物。用去甲肾上腺素可以引起与人类相似的气管腺体肥大。 （二）肺气肿模型 给兔等动物气管内或静脉内注射一定量木瓜蛋白酶、菠罗蛋白酶（Bromelin）、败血酶（Alcalas）、胰蛋白酶（Trypsin）、致热溶解酶（Thermolysin），以及由脓性痰和白细胞分离出来的蛋白溶解酶等，可复制成实验性肺气肿。以木瓜蛋白酶形成的实验性肺气肿病变明显而且典型，或用瓜蛋白酶基础上再加用气管狭窄方法复制成肺气肿和肺心病模型，其优点是病因病变更接近于人。猴每天吸入一定深度的SO2和烟雾（烟草丝50g，持续2.5小时），一年后，可出现不同程度的肺气肿。这种模型比较符合人的临床发病规律，有利于进行肺气肿的病理生理及药物治疗研究。还可用1%三氯化铁水溶液1～3ml，自兔耳静脉注入，每