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小型猪动物模型用于生物医药研究的优势

日期: 2019-04-08
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小型猪,又称minipig,一般成年猪体重45~65千克。体重25~35千克者称之为微型猪。小型猪和人的各器官系统不仅在形态上相似而且生理学功能也基本相同,特别是皮肤、心血管系统、胃肠道和泌尿系统,因此在生物医学中,小型猪越来越多地被用来替代犬、猴等非啮齿类动物。研究表明,在许多情况下小型猪比犬、猴更合适作毒理实验。

  小型猪与家猪相比主要有以下几个方面的优势:①成熟时体型较小;②在研究中生长比较缓慢;③易于操作管理;④严格遗传控制;⑤易于控制所携带的微生物种类。使用小型猪比传统的非啮齿类动物有优势,因为在实验中使用传统的非啮齿类动物(猴、犬)受到越来越多的伦理关注。小型猪是替代传统非啮齿类犬和猴的理想动物,将会在未来生物医学研究中发挥日益重要的作用。

  小型猪各系统与人类比较具有高度相似性,在制备相应疾病动物模具有优势。

一、心血管系统

猪在心血管系统的解剖、生理和对致动脉粥样硬化食物的反应方面与人类高度一致;适宜进行心脏移植、心脏瓣膜生物假体、心肌梗死等模型研究及临床手术技能培训。

二、消化系统

猪和人一样杂食性;胃细胞类型、绒毛及分泌物类似于人:小肠pH值变化和循环时间类似于人;大肠和结肠呈系列盘绕;消化生理过程与人类十分相似;适宜胃溃疡、肠移植、全肠外营养研究、肠道对初乳的反应等研究。

三、泌尿系统

猪的泌尿系统与人类在很多方面相似,尤其在肾脏的解剖和功能方面比其他所有动物都更近似人类。多小叶肾,大小、叶数和结构类似于人。用于肾性高血压、肾脏缺血再灌注损伤、泌尿系统发育和儿科泌尿学、肾脏药理学等研究。

四、内分泌系统

猪的胰腺发育和形态结构与人类相似:在糖的吸收、转运和利用方面类似人类,猪的胰岛素与人类的胰岛素素只差一个氨基酸。在糖尿病模型研究中得到了中外科学家的关注。应用化学物损伤胰岛制备1型糖尿病、高脂喂饲加化学物诱导2型糖尿病、制备基因修饰糖尿病猪模型、糖尿病易感猪模型的筛选都取得了进展。

五、皮肤

猪的皮肤与人类一样为固定皮肤,被毛稀少。在经皮吸收研究方面与灵长类具有等同作用。在组织、生理、生化及营养代谢等方面尤其是皮肤及皮下的血管分布、血液供应比其他实验动物与人类更为相似。用于创伤愈合、烧伤愈合、皮瓣、整形外科、皮肤恶性黑色瘤以及经皮给药的毒理学模型等研究。

六、器官/组织/细胞移植

小型猪肝脏、胰腺、肾脏和心脏在大小、解剖和功能上与人类的相似性,己成为异种器官移植手术供体器官最有希望的来源。用于肝细胞移植治疗急性肝衰竭,产多巴胺的脑细胞治疗帕金森氏病,心脏瓣膜缺损修复等研究。

七、生长发育

猪是儿科研究的良好模型,出生时的发育程度与人类相似,出生后的生长发育也与新生儿类似。适宜新生儿蛋白和氮基酸代谢、缺铁性贫血、先天性血卟啉症等研究。

八、药理毒理学

猪是杂食动物,与人类有着相似的细胞色素氧化酶P450系统(除了缺乏CYP2C19和CYP2D6),是药理毒理学研究中非啮齿类动物的又一个选择;体格大小与人类似,适于测定人类药物剂量。在环境污染物急性和慢性毒性评价、心血管系统药物、经皮给药、非消化系统用药方面有广泛的应用前景。

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