动物模型指非人类的活体实验动物,用于疾病、基因功能、药学及其他科学问题的研究。“动物模型”这一术语在文献中首次出现于上世纪 60年代,到目前为止,已有数以千计有价值的动物模型被应用于医学研究的各个领域。
猪作为人类疾病研究的动物模型优势众多,其应用可追溯到上世纪九十年代末。以猪作为人类疾病动物模型的研究涉及糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病、遗传性疾病、肿瘤以及其他领域,这些模型对于揭示疾病发生的机制、寻找药物靶点、开展药物筛查和药效评价、找到治疗及诊断疾病的方法等具有重要意义。
1 糖尿病模型
我国成人糖尿病患者数量高居世界第一。糖尿病会引起心血管和脑血管疾病、视网膜病变、肾病、周围神经病变以及下肢动脉病变等多种并发症。研究表明,猪在进食方式、胰腺形态及发育水平、胃肠道结构、代谢水平以及血糖水平方面与人类非常相似,且糖尿病模型猪在疾病发展方面更接近人。Ⅰ型糖尿病(type 1 diabetes mellitus, T1DM)的特征是胰岛素依赖性,主要是由于胰岛β细胞功能遭到破坏引起胰岛素的极度缺乏。通过胰腺切除术获得的Ⅰ型糖尿病猪模型的发病率和死亡率较高且影响了胰腺的外分泌功能,而通过静脉注射链脲佐菌素( streptozocin, STZ, 150mg/kg)诱导的糖尿病动物存活时间长,更适合用于长期的糖尿病研究。Ⅱ型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)占糖尿病总人数的90%以上,其特征是胰岛素抵抗性。
表1 糖尿病模型

2 心血管疾病模型
动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)是心血管疾病发病的主要病理基础,严重威胁人类健康。
表2 心血管疾病模型猪

3 糖尿病模型
囊性纤维化(cystic fibrosis, CF)是第7对染色体上CF基因突变引起的常染色体隐性遗传病。
血友病A是一种X染色体上的凝血因子Ⅷ异常导致的遗传性疾病。家族性高胆固醇血症(familial hypercholesterolemia, FH)是一种罕见的常染色体显性遗传病,患者低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)水平增高并常伴有早发型冠心病。
家族性腺瘤性息肉病(familial adenomatous polyposis, FAP)是一种常染色体显性遗传性疾病,患者整个结直肠布满大小不一的腺瘤。
血管性血友病(von Willebrand disease, vWD)是血管性血友病因子(von Willebrand Factor, vWF)基因突变引起的遗传性出血性疾病。
酪氨酸血症Ⅰ型(hereditary tyrosinemia type I, HT1)是由于延胡索二酰乙酰乙酸水解酶(fumarylacetoacetate hydrolase, FAH)基因突变而导致FAH缺乏,酪氨酸及其代谢产物蓄积,造成肝损害的伴常染色体隐性遗传病。酪氨酸酶(tyrosinase, TYR)与人类皮肤白化病的发生相关。
表3 遗传性疾病模型猪

4 神经退行性疾病模型
神经退行性疾病是一类进行性发展的致残,严重可致死的疾病,其主要特征为特异性神经元的大量丢失。常见的神经退行性疾病包括亨廷顿舞蹈症(huntington’s disease, HD)、阿尔茨海默病(alzheimer disease, AD)、帕金森综合征(parkinson’s disease, PD)和肌萎缩侧索硬化症 (amyotrophiclateral sclerosis, ALS)等。
表4 神经退行性疾病模型猪


5 肿瘤模型
模型猪也被用于研究不同类型的肿瘤的发生机制。
表5 肿瘤模型猪


6 其他疾病模型
免疫缺陷动物可用于肿瘤标本异种移植以及建立免疫系统人源化动物模型,为研究癌症的发病机制和肿瘤药物的安全性与有效性奠定基础。
本文摘自陈雨荣等.猪作为人类疾病模型的研究进展