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您現(xiàn)在的位置: 醫(yī)學(xué)全在線 > 理論教學(xué) > 基礎(chǔ)學(xué)科 > 醫(yī)用實(shí)驗動物學(xué) > 正文:實(shí)驗動物科學(xué)在生物醫(yī)學(xué)發(fā)展中的作用
    

實(shí)驗動物科學(xué)在生物醫(yī)學(xué)發(fā)展中的作用

 

  2.通過動物實(shí)驗,發(fā)現(xiàn)了抗原抗體反應(yīng),了解了免疫性紊亂疾患的本質(zhì)和補(bǔ)體的作用,推動了變態(tài)反應(yīng)性疾病的研究。

  動物注射傳染原后會產(chǎn)生有保護(hù)作用的抗體,這一發(fā)現(xiàn)立即引出了料想不到的發(fā)展方向。人們發(fā)現(xiàn),動物產(chǎn)生出一些不對抗活的微生物體,但對抗它們的特異的高分子的抗體。我們對免疫性紊亂的疾患如哮喘,枯草熱、血清病和過敏性休克等的現(xiàn)代概念,直接來自對動物模型的觀察。對抗體產(chǎn)生過程的了解形成了關(guān)于人類不同個體有不同血型的知識基礎(chǔ),首先導(dǎo)致輸血法的應(yīng)用成功,后來又引出對胎兒成紅血細(xì)胞增多癥的病因與治療的知識,這種“Rh嬰兒”疾病是新生兒死亡的一個主要原因。循另一條途徑進(jìn)行的一實(shí)驗構(gòu)成了把一個人的組織或器官移植到另一個人身上的現(xiàn)代嘗試基礎(chǔ)。對諸如風(fēng)濕熱和播散性紅斑狼瘡等疾病的了解,大部分得自從動物實(shí)驗發(fā)展起來的免疫學(xué)理論。一個新近的例子是,遺傳性血管神經(jīng)性水腫是一種罕見但致命的疾病,對它的本質(zhì)了解是以補(bǔ)體的研究為根據(jù)。補(bǔ)體是增強(qiáng)免疫性的一些蛋白質(zhì)的奇妙復(fù)合體,最初因它存在于豚鼠血清里面而終為人們所認(rèn)識。

  3.通過動物實(shí)驗,創(chuàng)立了實(shí)驗?zāi)[瘤學(xué),發(fā)現(xiàn)了化學(xué)致癌物質(zhì)和致癌病毒,推動了腫瘤學(xué)的研究,為腫瘤的防治開辟了廣闊的前景。

  通過大量的動物實(shí)驗,創(chuàng)立了實(shí)驗?zāi)[瘤學(xué),標(biāo)志著人類與腫瘤作斗爭的過程跨進(jìn)了一個新階段,從此,人體腫瘤的錯綜復(fù)雜的現(xiàn)象,可以在被控制和條件下進(jìn)行探索。在17-18世紀(jì),人們成功地移植了動物腫瘤,為實(shí)驗?zāi)[瘤學(xué)的創(chuàng)立奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)初,用煤焦油涂抹耳誘發(fā)現(xiàn)皮膚癌后,相繼用一些多環(huán)碳?xì)浠衔、偶氮染料、亞硝胺以及致瘤病毒或放射線等,幾乎可以在動物中復(fù)制出所有與人類腫瘤相應(yīng)的動物模型,為腫瘤研究提供了極為有利的條件。近二、三十年來世界各國對誘發(fā)性、移植性動物腫瘤的建立與利用有了新的發(fā)展,在腫瘤的生長特性、宿主反應(yīng)、病因與發(fā)病原理、機(jī)體免疫性以及抗癌藥物的篩選等重要領(lǐng)域中,作出了許多成績。動物身上移植人類腫瘤的成功,更為實(shí)驗?zāi)[瘤的研究創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。

  4.通過動物實(shí)驗,認(rèn)清了一些多發(fā)病的基本性質(zhì),對根除和控制這些疾病趁著極大作用。

  具有深遠(yuǎn)意義的是使用動物去確定那些廣泛流行疾病的基本性質(zhì),象腳氣病、糙皮病和壞血病是營養(yǎng)缺乏的后果。曾使用各種實(shí)驗動物來研究實(shí)驗性的不完善飲食的影響,使維生素及其在疾病的預(yù)防與治療上的重要性的得以發(fā)現(xiàn)。用加有多種維生素的面包治療佝僂病、壞血病和干眼病兒童,用維生素K治療黃疸病的成人,因冠狀動脈疾患而作抗凝血治療的病人,均證明與動物實(shí)驗結(jié)果完全一致。在認(rèn)識了糙皮病相當(dāng)于狗的“黑舌病”之后僅幾年,這種在美國南部死因占首位達(dá)三十年之久的疾病就得到了根除。對缺鐵的狗身上的影響的研究,經(jīng)過迂回曲折的過程,導(dǎo)致了對曾是致命的惡性貧血的控制。

  5.通過動物實(shí)驗,創(chuàng)立了“應(yīng)激學(xué)說”,對臨床上廣泛應(yīng)用激素療法起了重要的指導(dǎo)作用。

  1936年到40年代,Selye的實(shí)驗室作了一系列的動物實(shí)驗,發(fā)現(xiàn)給動物各種有害刺激(如注射亞致死量的腎上腺素、甲醛、嗎啡阿托品、肌肉運(yùn)動、脊髓橫斷、過冷、過熱等等),都可引起一系列與刺激物的藥理性質(zhì)及其他特性關(guān)系不大的癥候群,稱之為“全身適應(yīng)癥候群”(general adaptation syndrome),并證明垂體一腎上腺皮質(zhì)的變化在全身適應(yīng)癥候群中起主要作用,其意義在于提高機(jī)體對有害刺激的抵抗力。從而創(chuàng)立了“應(yīng)激學(xué)說”。

  機(jī)體受到強(qiáng)烈刺激,處于“緊急狀態(tài)”時,出現(xiàn)以交感神經(jīng)興奮和腎上腺皮質(zhì)分泌增多為主的一系列神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng),并由此而引起各種功能和代謝的改變。這種應(yīng)激反應(yīng)對臨床實(shí)踐具有指導(dǎo)意義。應(yīng)激時的神經(jīng)內(nèi)分泌變化及功能代謝的改變,是我們理解各種疾病的全身性非特異性反應(yīng)的理論基礎(chǔ)。在臨床實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)著眼于消除或減少應(yīng)激元的作用,減輕應(yīng)激反應(yīng),以避免或減少應(yīng)激反應(yīng)帶來的并發(fā)癥;努力減輕應(yīng)激反應(yīng)帶來的損害;對急性腎上腺皮質(zhì)功能不全(如腎上腺出血、壞死)或慢性腎上腺皮質(zhì)功能不全的病人,受到應(yīng)激元的侵襲時,由于不能產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng),病情危急,應(yīng)立即大量補(bǔ)充腎上腺皮質(zhì)激素。

  6.臨床醫(yī)學(xué)的許多重大技術(shù)的創(chuàng)造和發(fā)展也與動物實(shí)驗息息相關(guān)。

  外科醫(yī)生在研究新的手術(shù)或麻醉方法時,往往先是通過動物實(shí)驗,取得熟練而精確的技巧,然后才妥善應(yīng)用于臨床,大家知道,低溫麻醉、體外循環(huán)、腦外科、心臟外科、斷肢再植、器官或組織的移植術(shù)等成就,都與動物實(shí)驗的開展緊密相關(guān)。特別是20世紀(jì)50年代外科進(jìn)入了低溫、深低溫麻醉時代,進(jìn)入了人工心臟體外循環(huán)的時代,這些技術(shù)完全是在動物實(shí)驗的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

  臨床研究也無可估量地得助于對實(shí)驗及其離體的器官所作的正常生理機(jī)制與反應(yīng)的研究。我們所知道的有關(guān)心臟、肺臟和腎臟生理學(xué)的大部分知識,來源于動物實(shí)驗。離體的心-肺灌注標(biāo)本這個稱譽(yù)一時的方法,曾是臨床上慣用的許多概念和對于一切心臟和肺臟外科必不可少的機(jī)械援助得以發(fā)展起來的原因。同樣的,對動物神經(jīng)系統(tǒng)的恰當(dāng)?shù)纳韺W(xué)研究,為現(xiàn)代神經(jīng)病學(xué)和神經(jīng)外科提供了基礎(chǔ)。

  在動物上做的生理學(xué)研究,有時可以產(chǎn)生預(yù)料不到的廣泛的臨床意義。胃腸道疾患諸如潰瘍病的診斷,大半依靠在病人口不透射線的物質(zhì)后所做的X線檢查。這種日常的“胃腸造影”是關(guān)于動物的胃腸道機(jī)動性的早期實(shí)驗在臨床上的推廣;當(dāng)時這樣做是為了研究正常生理學(xué),完全沒有想到診斷上的意義。

  現(xiàn)代對病因的研究和對診斷的探討,不管是宏觀的還是微觀的,大部分都需要使用實(shí)驗方法,主要是以高等動物為對象,把從動物獲得的結(jié)果逐步推廣到人,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)的治療措施,已經(jīng)極大地依賴于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的實(shí)驗成果了。動物實(shí)驗幫助臨床研究的種種用處,可以病床邊上,在接受胰島素治療的糖尿病病人中,在先天性心臟缺陷得到修復(fù)的病兒中,或者在能活夠正常壽命期限的惡性貧血患者中衡量出來。醫(yī)學(xué).全在.線www.med126.com

 三、醫(yī)學(xué)科學(xué)研究與動物實(shí)驗的關(guān)系

  1.醫(yī)學(xué)科研中采用動物實(shí)驗,可以把很多人體上非常復(fù)雜的問題簡單化,可以進(jìn)行各種因素的細(xì)微探討,而這是臨床研究難于做到的。

  機(jī)體的某一種機(jī)能同時都受許多因素的影響。因而要研究某一特定因素對這一過程的影響,就希望能使其他的因素保持固定。在人體卻很難做到這一點(diǎn)。但在動物,無論是整體、離整或試管實(shí)驗中,這都比較容易做到。如試驗條件,實(shí)驗室可以嚴(yán)格控制實(shí)驗室的溫濕度、光線、聲音、動物的飲食、活動等,而臨床上很難對病人的生活條件、活動范圍加以嚴(yán)格控制,病人對藥物治療以外的其他護(hù)理工作的反應(yīng)、對醫(yī)務(wù)人員的信賴程度及合作程度更是實(shí)驗室中所不存在的問題。又如試驗對象的選擇,動物實(shí)驗完全可以選擇相同的動物,在動物的品種、品系、性別、年齡、體重、身長、活動性、健康狀態(tài)、甚至遺傳和微生物等方面也可嚴(yán)加限制,但臨床試驗中,病人的年齡、性別、體質(zhì)、遺傳等方面是不可能加以選擇的。特別是健康狀況,動物是健康的或是人工造成的某種疾病模型,而臨床試驗是人在自然環(huán)境下所得的病,因此既使是同一疾病,每個人的疾病情況都比較復(fù)雜,對同一藥物反應(yīng)也不相同,何況除試驗治療的疾病以外,還時常伴有一些其它的疾病,這樣可影響或掩蓋試驗效果。動物可以同時選取所需要的數(shù)量,同時進(jìn)行實(shí)驗取得結(jié)果,而病人則是陸續(xù)發(fā)生,陸續(xù)進(jìn)入試驗,逐漸積累試驗結(jié)果資料,前后可能摻入了不少干擾因素,有時難于區(qū)分。由于醫(yī)學(xué)科研中利用動物實(shí)驗的這些優(yōu)點(diǎn),我們就把一個非常復(fù)雜的多元方程,轉(zhuǎn)變成簡單的函數(shù)運(yùn)算,使許多醫(yī)學(xué)上的實(shí)踐問題和重大政府問題解決得比較容易,從而大大地推動了醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展。

  2.臨床上很多疾病潛伏期或病程很長,研究周期也拖得很長,采用動物,復(fù)制動物疾病模型可以大大縮短其潛伏期或病程。尤其是那些在人體上不便進(jìn)行的研究,完全可以在實(shí)驗動物身上進(jìn)行。從而有力地推動了人類疾病的病因?qū)W、發(fā)病學(xué)以及防治方法的研究。

  應(yīng)用動物模型,除了能克服在人類研究中常會遇到的理論和社會限制外,還容許采用某些不能應(yīng)用于人類的方法和途徑。這些途徑對于研究發(fā)病率較低的的疾病(各種癌癥、遺傳缺損)和那些因其危險性而對人類進(jìn)行實(shí)驗是不道德的疾病,具有特別意義。例如,急性白血病的發(fā)病率較低,研究人員可以有意識地提高其在動物種群中的發(fā)生頻率而推進(jìn)研究。同樣的途徑已經(jīng)成功的應(yīng)用于其他疾病的研究,如血友病、周期性中性白細(xì)胞減少癥和自身免疫介導(dǎo)的疾病。

  動物模型的另一個富有成效的用途,在于能夠細(xì)微的觀察環(huán)境或遺傳因素對疾病發(fā)生發(fā)展的影響。這對于長潛伏期疾病的研究特點(diǎn)重要。為確定特定的環(huán)境成分在某些疾病中的作用,可將動物引入自然的或控制的環(huán)境中去。隨著一些急性傳染病被控制,人們對一些慢性病日益注意,近年來人們開始致力于對環(huán)境中許多慢性致病因素的研究。但有些致病因素需要隔代或者隔幾代才能顯示出來,而人類的壽命很長,一個科學(xué)家很難有幸進(jìn)行三代以上的觀察。許多動物由于生命周期很短,能在實(shí)驗室中觀察幾十代,如果使用微生物甚至可以觀察幾百代。

  動物模型是利用動物自發(fā)性和實(shí)驗性疾病為模式來研究人類的疾病。目前這方面的工作進(jìn)行很快,已成為一門獨(dú)立的學(xué)科,稱比較醫(yī)學(xué)(Computive medicine)。國際上現(xiàn)有動物模型幾百個,我們已經(jīng)編集出版的動物模型在150個以上,有不少還在陸續(xù)編輯中。這些動物模型有力地推動著人類疾病的病因?qū)W、發(fā)病學(xué)和防治學(xué)研究。

  3.臨床上平時不易遇到的疾病,應(yīng)用動物實(shí)驗可以隨時進(jìn)行研究,使人們得以對這些疾病有深入的認(rèn)識,例如放射病、毒氣中毒、烈性傳染病等。

  以放射病為例,平時極難見到,而采用實(shí)驗方法在動物身上可成功的復(fù)制成造血型、胃腸型、心血管型和腦型放射病。大大促進(jìn)了對這種病的研究。因此,今天我們對輻射損傷的大部分知識,不是來自廣島或長琦,也不是來自幾個出過事故的反應(yīng)堆,而是通過動物實(shí)驗積累起來的。關(guān)于輻射的遠(yuǎn)期遺傳效應(yīng)至今只有動物實(shí)驗的材料。

  4.藥物的長期療效和遠(yuǎn)期效應(yīng),在實(shí)驗室采用動物實(shí)驗方法來觀察,沒有過多的影響因素,但在臨床研究中問題就比較復(fù)雜,如病人多吃或少吃藥、病人自身停藥、病人另外求醫(yī)、病人又患其他疾病、病人死亡及病人失去聯(lián)系等均可影響治療效果的最終判定。

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