良好的人类疾病动物模型需要满足3个条件:与人类疾病具有相似的发病机理(疾病同源性),与人类疾病具有相似的行为表象(表象一致性),与人类疾病具有相似的药物治疗反应(药物预见性)。
根据发病形式,人类疾病动物模型通常分为自发性、诱发性及基因工程3个类型:①自发性动物模型。实验动物未经任何有意识的特殊处置,在自然情况下发生疾病,通常是通过培育近交系和发现突变系来获得的。自发性动物模型在疾病的发生、发展上没有人为因素,更接近于人类相应的疾病,因此具有重要的应用价值,特别是在遗传病、代谢病、免疫缺陷病和肿瘤性疾病的研究上,人们无法用诱发的动物模型取代它。但自发性动物模型数量有限,难以饲养,培育费时。②诱发性动物模型。实验动物通过物理、化学或生物因素所致的动物组织、器官或全身一定的损害,出现某些类似人类疾病的特征,成为人工诱发的疾病动物模型。这种诱发的动物模型,在新药的药理研究中使用非常广泛。因其在短时间内可复制出大量的疾病模型,实验条件比较单纯,在药物筛选中常为首选模型。③基因工程动物模型。利用基因工程技术,从分子水平研究人类疾病与遗传物质的关系。已培养出较多的基因工程动物模型,如高血压大鼠、糖尿病大鼠、老年痴呆型大鼠用于药物筛选研究,并已在抗肿瘤药物、抗艾滋病病毒药物、抗肝炎病毒药物、高血压药物的筛选中取得突破性进展。
大鼠、小鼠、犬等实验动物被较早开发应用于人类的疾病研究,尽管疾病的发病机理与表现相似,但这些动物模型与人类有较大的种属差异,药物治疗反应有较大差异,不利于开发新药。灵长类动物模型减少了与人类的种属差异,但价格昂贵、制备困难,而且涉及更多的伦理问题。
人类疾病动物模型为研究人类疾病的病因、发病机制,传染性疾病的潜伏期、症状、预后提供了宝贵的资料,为探索新的诊断方法、治疗方案提供了机会,为研究人类使用新型化学药品、生物制品提供了实验对象,推动了生命科学发展的进程。