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饲养管理

小型猪在生物医学中的应用

2016年07月04日 浏览量: 评论(0) 来源:《医学实验动物学》 作者:章金涛 金树兴等主编 责任编辑:wlladmin
摘要:小型猪在生物医学中的应用

小型猪在解剖、生理、营养和新陈代谢等方面与人类有极大的相似性,是研究人类疾病的重要动物模型,特别是小型猪,已成为生物医学研究中最理想的实验动物之一。猪广泛用于肿瘤、烧伤、免疫学、糖尿病、环境监测、畸形学产期生物学、心血管病、遗传性和营养性疾病、心脏外科、牙科、外科手术等方面的研究。在一般的动物实验中,多使用3~5月龄、体重为5~20kg的幼龄猪。

(一)皮肤烧伤研究

烧伤和烫伤是临床上常见的疾病,由于猪的皮肤与人非常相似,包括体表毛发的疏密,表皮厚薄,表皮具有的脂肪层,表皮形态和增生动力学,烧伤皮肤的体液和代谢变化机制等,故小型猪是进行实验性烧伤研究的理想动物。经特殊制作的冻干的猪皮肤作为烧伤或其他原因造成的皮肤缺损或脱落的生物学敷料,比常用的液状石蜡纱布要好,可缩短痊愈的时间,减少疼痛和感染,又无排斥现象,血管联合也好。

(二)肿瘤研究

美洲辛克莱小型猪可作为研究人类黑色素瘤的良好模型,其有80%可发生自发性皮肤黑色素瘤,特点是发生于子宫内和产后自发的皮肤恶性黑色素瘤发病率很高,有典型的皮肤自发性退行病变。有与人黑色素瘤病变和传播方式完全相同的变化,瘤细胞变化和临床表现很像人黑色素瘤从良性到恶性的变化过程,是研究人黑色素瘤的良好动物模型。

(三)心血管病研究

猪冠状动脉循环在解剖学、血流动力学上与人类相似。幼猪和成年猪可以自然发生动脉粥样硬化,其粥样变前期可与人相比,猪和人对高胆固醇食物的反应与人一样。饲料中加入10%乳脂即可在两个月左右得到动脉粥样硬化的典型病灶,如加入探针刺伤动脉壁能在2~3周内出现病灶。因此猪可能是研究动脉粥样硬化的最好的动物模型。此外,研究猪心脏病的病因和病理发生,可能对人类心脏病的研究有很高的价值。

(四)糖尿病研究

乌克坦小型猪(墨西哥无毛猪)是糖尿病研究中的一个很好的动物模型。只需一次静脉注射水合阿脲(200mg/kg体重),就可以在这种动物中产生典型的急性糖尿病。其临床体征包括高血糖症、烦渴、多尿和酮尿等。中国农业大学实验动物研究所用中国实验用小型猪已成功制成了糖尿病模型。

(五)免疫学研究

小型猪的母体抗体通过初乳传播给仔猪,刚出生的仔猪,体液内γ-球蛋白和其他免疫球蛋白含量极少,但可从雌猪的初乳中得到γ-球蛋白。用剖宫产手术所得的仔猪在几周内,体内γ-球蛋白和其他免疫球蛋白含量仍极少,因此其血清对抗原的抗体反应非常低。无菌猪体内没有任何抗体,所以在生活后一经接触抗原,就能产生极好的免疫反应,可利用这些特点进行免疫学研究。

(六)畸形学和产期生物学等的研究

新生仔猪和幼猪的呼吸系统、泌尿系统和血液系统与人类新生婴儿很相似,特别是仔猪的营养需求与新生儿更相似,所以仔猪广泛应用于营养和婴儿食谱的研究。由于母猪泌乳期长短适中,一年多胎、每胎多仔,易管理和便于操作。仔猪的胚胎发育和胃肠道菌群也很清楚,所以仔猪成为畸形学、毒理学、免疫学和儿科学研究的理想动物模型。

(七)遗传性和营养学疾病的研究

猪可用于遗传性疾病如先天性红细胞病、卟啉病、先天性肌肉痉挛、先天性小眼病、先天性淋巴水肿等的研究。仔猪像婴儿一样,也易患营养不良症,如蛋白质、铁、维生素的缺乏症。因此,仔猪也可广泛用于儿科营养学研究。

(八)悉生猪和猪心脏瓣膜的应用

 悉生猪和无菌猪不仅可用于研究人类包括传染性疾病在内的各种疾病,更是研究猪病的不可缺少的实验动物。它完全排除了其他猪病病原、抗体对所研究疾病的干扰作用。利用悉生猪和无菌猪的心脏瓣膜来修补人的心脏瓣膜缺损或其他疾患,目前国外已普遍推广,我国临床上也已开始应用。

(九)口腔学科研究

小型猪的解剖结构与人类相似,给予致龋齿丛和致龋食物可产生与人类一样的龋损,是复制龋齿的良好动物模型。

(十)异种器官移植研究

(十一) 小型猪的体重、心率、肾脏结构、心脏结构等与人体相似,小型猪又是非灵长类动物,引起的伦理道德安全性等问题少于黑猩猩和狒狒等灵长动物,是最理想的异种器官供体。2002年赖良学等利用体细胞基因打靶技术与体细胞克隆技术,获得了世界上第一头敲除α-1,3半乳糖转移酶克隆猪,克服了猪器官移植到人体内所引起的超急性排斥反应问题,是异种器官移植成为可能。

(十一)其他疾病的研究

猪的病毒病如病毒性胃肠炎,可作婴儿病毒性腹泻动物模型。猪的霉形体关节炎可做人的关节炎动物模型。双蛋白血症只见于人和猪,更是特有的动物模型。Von Willbrand猪是血友病模型。此外,还可用猪研究十二指肠溃疡、胰腺炎、食物源性肝坏死等疾病。猪的自发性人兽共患病有几十种,可作为人或其他动物的疾病研究模型。

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