實驗動物模式
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國家動物中心 梁鍾鼎

  眾所週知,實驗時所選取的動物對結果有顯著性的影響,同時以動物模式來研究人類及動物疾病,也是生物醫學的一個重要方向。發現、確認及開發一種人類疾病的動物模式可以對疾病之發生、防治有更深的了解。

   然而,什麼樣的動物模式才是一個好的模式,對生物醫學有具體貢獻呢?基本上具備下列條件
1. 能夠精確控制疾病或病變的再現性。
2. 發展出的動物模式,能供大多數的研究者使用。
3. 所使用的動物,可輸出至國外。
4. 如果是遺傳育種的研究,選擇多胎動物,如豬、鼠。
5. 動物夠大,能夠多次採取生檢材料。
6. 新發展出的動物能飼養於已有的動物房中。
7. 對研究者而言容易處理及保定。
8. 能夠發及應用於其他種動物。
9. 動物生命及使用期限夠長。
10. 品種特異性,不同的近親品系適合作不同的疾病研究。

  動物模式在1970年代以研究人類囊腫性纖維化(Cystic fibrosis)、高血壓、糖尿病及老年性癡呆症為主。更新的動物模式應用於致癌原或環境毒物人類的影響。免疫疾病也是動物模式發展的一個方向,著名的例子如在人的亞急性硬化泛腦炎一相對於老狗型犬瘟熱脫髓鞘腦脊髓炎。可能的致病機制為其病毒的複製模式異常,所以造成病毒開始複製,但不完成完整的複製而在一段時間之後發(可能是由於外界環境的緊迫),同時犬自身有抗髓鞘的抗體,所以造脫髓病變。這種致病機序可解釋多發硬化。圍動脈炎,紅瘢狼瘡及慢性絲球性腎炎則有待研究。痲瘋(Leprosy)是人的重要傳染病之一,但對其致病原因及機制仍未明白,可能因此類病原在實驗室不易培養,且很少動物可感染此病原。

  人的囊腫性纖維化過去一直找不到很好的動物模式來研究,基本上是一種遺傳性疾病。直至以猴子作模式才漸露曙光。

  根據美國三軍病理研究所出版的人類疾病的動物模式手冊作為動物模式的動物仍以小鼠及大白鼠居多(見圖一)。一些所占比例較少的動物如豬,因為生理結構與人類似,比較適合人類皮膚移殖及心臟系統的研究。

  動物模式也運用於對免疫功能突變的研究。顯示出在小白鼠的基因上至少有30個上的位置可造成免疫功能缺陷,這些具免疫缺陷的老鼠如Scid,Xid,bg,nu等也成為很好的研究人類免疫功能的模式。

  動物模式的發展非常迅速,運用之妙,存乎一心。國科會實驗動物研究及繁殖中心以全新的設備,希望能提供乾淨、品質純正的實驗動物供研究學者使用,以期對生物醫學有所貢獻。

參考資料:
1. Jones T.C.: The value of animal models Am. J. Pathol. 1980 101:s3-s9
2. Leadec R.W. and Padgett G.a.:The genesis and validation of animal models Am. J. Pathol. 1980 101:s11-s16