动物造模知多少 | 常见造模方法分享，部分造模药物限时半价！

人类疾病动物模型（animal models of human diseases）是指医学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物实验对象和相关材料。通过动物模型的研究，有意识地改变那些自然条件下不可能或不容易排除的因素，以便更加准确地观察模型的实验结果，并将研究结果推及于人类疾病，从而 有助于更方便、更有效地认识人类疾病的发生、发展规律和研究防治措施。

在科研实验中，大多研究者是通过 使用物理的、化学的和生物的致病因素作用于动物而构建的诱发性或实验性模型。其中，通过药物诱导的方式对大小鼠进行造模来模拟人类疾病，是常用的研究方法之一，T 仔在这里给大家分享几种常见的疾病动物模型和造模药物，助力大家实验研究~

常见人类疾病动物模型应用

1. 心力衰竭动物模型——造模药物：异丙肾上腺素Isoprenaline（T1056）
   心力衰竭（heart failure，HF）是指心脏泵血功能降低，不能将静脉回流的血液充分排出以满足全身组织代谢需要的一种病理生理状态及临床综合征。心力衰竭是各种心血管疾病的严重阶段和终末期，发病率和死亡率高，严重危害人类健康，研究 HF 的发生发展分子机制，寻找新的治疗策略和靶点，HF 动物模型的应用必不可少。
2. 
   异丙肾上腺素（isoprenaline，ISO）为 β 受体激动剂，长期使用可诱导心肌细胞纤维化和坏死，并导致心室重构，最终引发心力衰竭。该方法无创伤，易于重复并且诱导时间较短，可诱导不同程度心功能损害的慢性心力衰竭模型，适用于心力衰竭不同阶段的分子生物学特征及病理生理变化的研究哦~

①小鼠模型：8周龄C57BL/6小鼠，体质量20-23g，通过腹膜内植入的渗透泵使用异丙肾上腺素30μg/g/d，连续7-21天，建立不同程度小鼠心力衰竭模型[3]。

②大鼠模型：Wistar大鼠，通过间隔150小时连续两次皮下注射异丙肾上腺素（24mg / kg），诱导左心室重塑和心力衰竭，建立大鼠心力衰竭模型[4]。

2）肺纤维化动物模型——造模药物：博来霉素Bleomycin Sulfate （T6116）

肺纤维化是以炎症和细胞外基质沉积为特征，呈进展性和致死性的弥漫性肺间质疾病。近年来肺纤维化的发病率呈上升趋势，其病因和发病机制尚不清楚。由于临床上缺乏治疗肺纤维化疾病有效的药物，建立肺纤维化动物模型在研究肺纤维化发病机制中起重要作用。目前利用博来霉素诱导肺纤维化是较广泛使用的临床前肺纤维化模型。

① 小鼠模型：8周龄雌性C57BL/6小鼠，体质量20-25g，小鼠气管内注射溶于50μL生理盐水，浓度为5mg/kg的博来霉素，连续7天，建立小鼠肺纤维化模型[5]。

② 大鼠模型：雄性Wistar大鼠，大鼠气管内注射溶于300μL生理盐水，浓度为2.2mg/kg的博来霉素，连续21天，建立大鼠肺纤维化模型[6]。

3）慢性肾脏病动物模型——造模药物：腺嘌呤Adenine（T0064）

慢性肾脏病（CKD）患者通常会因原发性疾病（例如多囊肾）、肾功能衰竭（比如预防钙化）或其他并发症而经历疼痛。这种疼痛不仅会对生活质量造成损害，还可能引发CKD患者的抑郁、焦虑和睡眠障碍。因此，CKD成为一个全球性的健康问题，其并发症可能增加进展为终末期肾病（ESRD）、心血管疾病以及全因死亡率的风险。

建立慢性肾脏病动物模型的方法比较多，这里跟大家分享一个比较常见的方法：腺嘌呤诱导的慢性肾脏病模型。

①小鼠模型：7周龄C57BL/6小鼠，通过将2.0%腺嘌呤饮食给小鼠喂食至少6周后再喂食1周，然后改为正常饮食，建立小鼠慢性肾脏病模型[7]。

②大鼠模型：8周龄雄性SD大鼠，将腺嘌呤悬浮于0.5%甲基纤维素400中，通过胃管口服 (50 mg/kg/d)，连续7天，建立大鼠慢性肾脏病模型[8]。

4）糖尿病动物模型——造模药物：链脲佐菌素Streptozocin（T1507）

糖尿病是一种慢性代谢性疾病，其特征为高血糖。全球约有4亿多人患有糖尿病，其中我国糖尿病患者数量居全球之首。在临床上，糖尿病的病因分型主要包括1型糖尿病（T1DM）、2型糖尿病（T2DM）、特殊类型糖尿病和妊娠期糖尿病（GDM）。

用于诱导糖尿病动物模型的一种常见化学药物是 链脲佐菌素（Streptozocin，STZ）。STZ通过作用于β细胞中的葡萄糖转运蛋白GLUT2，最终导致胰岛中β细胞几乎完全被破坏。这使小鼠丧失了正常的胰岛素生成能力，呈现出高血糖症状和体重减轻。

①小鼠模型：ICR小鼠，腹腔注射70mg/kg 含量为1%的STZ溶液，注射4天，血糖高于11.1mmol/L认为造模成功，若未达到该要求，可增加一次按照100mg/kg体重腹腔注射1% STZ溶液[9]。

②大鼠模型：8-10周龄雄性SD大鼠，静脉注射65mg/kg STZ缓冲液，注射7天，建立大鼠糖尿病模型[10]。

5）炎症性肠病动物模型——造模药物：葡聚糖硫酸钠Dextran sulfate sodium salt（T13647）

炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）是多种因素如遗传、环境、免疫和肠道微生物的共同作用结果。在 IBD 发病机制的研究中，动物模型发挥了重要作用，特别是鼠类动物模型成为研究 IBD 发病机制和治疗的主要手段。

对于化学物质诱导的鼠类 IBD 模型技术已取得显著进展，其中葡聚糖硫酸钠（dextran sodium sulfate，DSS）诱导的结肠炎通过硫酸基团引起的高负电荷破坏肠黏膜屏障完整性，从而导致肠屏障受损，巨噬细胞功能失调以及菌群紊乱等现象。

①小鼠造模：6-8周龄雌性BALB/c小鼠，体质量25g左右，无菌水配置3% DSS溶液，连续饮用7天，建立急性结肠炎模型[11]。

②大鼠造模：雄性SD大鼠，无菌水配置2% DSS溶液，连续饮用7天，建立大鼠结肠炎模型[12]。

6）神经炎症动物模型——造模药物：脂多糖LPS（T11855）

神经炎症是一个主要由大脑中长期激活的神经胶质细胞引起的过程，是多种神经退行性疾病的公认特征，包括阿尔茨海默氏病，帕金森氏病等。小胶质细胞作为中枢神经系统的固有免疫细胞，在脑部宿主防御和组织修复中起着至关重要的作用。它们激活后显示出巨噬细胞样功能，包括吞噬作用，炎性细胞因子产生和抗原递送。

通常，这些神经炎性变化是短暂的，但是长期激活的小胶质细胞会在大脑中引起过度的炎症反应，从而导致并发症，例如认知功能障碍和抑郁症行为等。脂多糖（LPS）是一种运用广泛的炎症剂， LPS的外围或中央给药已被用于在动物中诱导神经炎症。

①小鼠模型：C57BL/6小鼠，体质量20±2g，腹膜内注射单剂量的LPS（5mg / kg），建立小鼠神经炎症模型[1]。

②大鼠模型：Wistar大鼠，体质量225-250g，腹膜内注射单剂量的LPS（250µg/kg），连续7天，诱导大鼠认知损伤模型[2]。

小结

建立动物模型的对研究人类疾病有着很好的帮助，尤其是各类新疫苗、新药、新的诊断试剂的研发，在应用于人体之前都要经过动物模型这一关键阶段，在探究各种疾病的病因和发生机制时，疾病动物模型是非常重要的工具和平台。因此使用动物模型在现代生物医学研究中是一种极为重要的实验方法和手段。

参考资料：

[1] Diaz-Castro B, Bernstein AM, Coppola G, Sofroniew MV, Khakh BS. Molecular and functional properties of cortical astrocytes during peripherally induced neuroinflammation. Cell Rep. 2021;36(6):109508. doi:10.1016/j.celrep.2021.109508

[2] Onasanwo SA, Adebimpe-John OE, Olopade FE, Olajide OO. Kolaviron protects rats from cognitive decline induced by Lipopolysaccharide in Wistar rat. Niger J Physiol Sci. 2021;36(1):67-76. Published 2021 Jun 30.

[3] Chang SC, Ren S, Rau CD, Wang JJ. Isoproterenol-Induced Heart Failure Mouse Model Using Osmotic Pump Implantation. Methods Mol Biol. 2018;1816:207-220. doi:10.1007/978-1-4939-8597-5_16

[4] Sharma A, Mediratta PK, Sharma KK, Fahim M. Lipotab, a polyherbal formulation, attenuates isoprenaline-induced left ventricular remodeling and heart failure in rats. Hum Exp Toxicol. 2011;30(8):1000-1008. doi:10.1177/0960327110384529

[5] Sun L, Mao M, Yan Z, Zuo C, Zhang X. A Chinese Traditional Therapy for Bleomycin-Induced Pulmonary Fibrosis in Mice. Can Respir J. 2018 Sep 18;2018:8491487. doi: 10.1155/2018/8491487. 

[6] Chaudhary NI, Schnapp A, Park JE. Pharmacologic differentiation of inflammation and fibrosis in the rat bleomycin model. Am J Respir Crit Care Med. 2006 Apr 1;173(7):769-76. doi: 10.1164/rccm. 

[7] Ho HJ, Kikuchi K, Oikawa D, et al. SGLT-1-specific inhibition ameliorates renal failure and alters the gut microbial community in mice with adenine-induced renal failure. Physiol Rep. 2021;9(24):e15092. doi:10.14814/phy2.15092

[8] Kadowaki D, Sumikawa S, Arimizu K, et al. Effect of acetaminophen on the progression of renal damage in adenine induced renal failure model rats. Life Sci. 2012;91(25-26):1304-1308. doi:10.1016/j.lfs.2012.09.018

[9] https://www.namr.org.cn/Ldesc/1_65国家人类疾病动物模型资源库

[10] Jing YH, Chen KH, Kuo PC, Pao CC, Chen JK. Neurodegeneration in streptozotocin-induced diabetic rats is attenuated by treatment with resveratrol. Neuroendocrinology. 2013;98(2):116-27. doi: 10.1159/000350435. 

[11] Li Zhao, Fei Wang, Zhengwei Cai, Qi Zhou, Bo Chen, Chen Zhang, Hua Liu, Liwen Hong, Tianyu Zhang, Jie Zhong, Wenguo Cui, Zhengting Wang. Improving drug utilization platform with injectable mucoadhesive hydrogel for treating ulcerative colitis, Chemical Engineering Journal, Volume 424, 2021, 130464, ISSN 1385-8947, https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.130464.

[12] Zheng P, Niu FL, Liu WZ, Shi Y, Lu LG. Anti-inflammatory mechanism of oxymatrine in dextran sulfate sodium-induced colitis of rats. World J Gastroenterol. 2005 Aug 21;11(31):4912-5. doi: 10.3748/wjg.v11.i31.4912.