非人类动物在医学科学实验中的应用--中国演讲网

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　　非人灵长类动物在亲缘关系上和人最接近，与人类的遗传物质有75％一98.5％的同源性，在组织结构、免疫、生理和代谢等方面与人类高度近似，是极其珍贵的实验动物，其应用价值远超过其他种属的实验动物。
　　长期以来，非人灵长类动物一直作为医学生物的重要实验动物，科研中使用的非人灵长类动物包括新世界猴（特点是对结核病有抵抗力，不易携带病毒、无颊囊）和旧世界猴（特点是对结核杆菌敏感，较易携带B病毒、有大颊囊）（进化树，图1），其中常用的旧世界猴是猕猴属中的猕猴、食蟹猴、蛮猴和红面猴；新世界猴中主要是绒猴，还有少量的绢毛猴和松鼠猴？。调查显示，全世界每年用于科研的非人灵长类在10。20万头之间，其中美国的非人灵长类的使用量最多，2002年为52 279头，并且近几年每年的使用量都保持在54 000头左右；欧盟2002年的非人灵长类的使用量为10 362头；伴随着非人灵长类研究机构的不断设立，我国的非人灵长类的使用量也有快速增长之势。本文简要介绍一下非人灵长类在各医学科学实验中的应用。
　　1毒理学研究在新药研发过程中，美国、欧盟和日本等都明确规定凡二类以上新药在进人临床研究前必须使用非人灵长类进行临床前研究。在英国，2005年高达％的非人灵长类被用于医药行业的药物研发过程中，主要是进行药物毒性和安全性试验，也有一些被用于药物的早期研究开发。具体数据见下表1。2非人灵长类在毒鞘愀领域的应用茹勰藿妻蔫主嚣嚣蓑羹以英国发表的非人灵长类为实验模型的研究论在医药工业和毒性试验方面的研究内容一般不会公文为例，说明其在各种研究领域的使用情况。由表开发表的。
　　2.1传染性疾病人类传染性疾病可由病毒、细菌和寄生虫等病原引起。非人灵长类动物可被用作严重急性呼吸系统综合征（SARS）病毒晗3和登革热病毒感染的病毒学、血清学和临床免疫应答研究，也可被用作病毒性腹泻、流感、疱疹病、病毒性肝炎和艾滋病（AIDS）的动物模型。猕猴不仅是球菌性肺炎、野兔热、链球菌病、葡萄球菌病、立克次体病、鼠伤寒沙门菌病等细菌性疾病的理想动物模型，也是弓形体病、阿米巴脑膜炎、疟疾、丝虫病等寄生虫病的理想动物模型。
　　本文以非人灵长类在艾滋病研究中的应用为例，说明其在研究人类传染性疾病方面的重要作用。
　　自艾滋病（AIDS）发现以来，科研人员尝试用多种灵长类动物建立合适的动物模型。黑猩猩尽管可以感染人免疫缺陷病毒（HIV），但这种动物模型因其来源有限、费用昂贵、不易管理、发病进程慢等原因，限制了其在实际中的应用。非洲的许多灵长类动物自然感染猴免疫缺陷病毒（SIV），并且SIV可在体内持续高水平复制，但这些自然宿主不会出现，因此也不适合用来研究AIDS发病机制和评价抗AIDS病毒药物和疫苗。SIV强毒株及人工构建的猴，人免疫缺陷嵌合病毒（simian／，SHIV）感染亚洲猴类，很快会使亚洲猴类发展到AIDS阶段，并且在疾病的发展进程及多个检测指标上与人类AIDS十分类似，所以这种模型被广泛用于AIDS发病机制、抗HIVIAIDS药物和疫苗的研究bJ。
　　灵长类动物模型已经成为进行HIV相关研究的一个有力工具。在抗HIV药物非临床药效学研究中，这一模型提供了最接近药物实际疗效的参考系统，同时，最佳治疗方案和治疗策略的制定和检测，有时很难在临床上进行，更无法通过体外实验进行，而应用灵长类动物模型进行相关研究已成为目前的首选。但是，AIDS灵长类动物模型面临的最主要问题是不能完全模拟临床上HIV感染的情况以及不同的灵长类动物感染不同的免疫缺陷病毒后，其免疫反应、病毒载量、临床症状及发病情况都存在较大差异。
　　尤其是2007年9月，被科学界广泛寄予厚望的艾滋病候选疫苗一复制缺陷型Ad5腺病毒载体疫苗（简称Ad5载体疫苗）II b期临床试验宣告失败，这个消息让世界各地的艾滋病疫苗研究人员感到震惊。因为这种疫苗是用全新方法研制的，它不像绝大多数传统疫苗那样激活针对HⅣ的抗体，而是专门诱导体内免疫系统的杀伤T淋巴细胞反应，并且在此前的灵长类模型上显示出良好的免疫效果。
　　上述研究的失败凸显了对更多非人灵长类动物研究的需求，以解决关于艾滋病毒的基本问题和发展新的疫苗观念。美国科学家正计划增加非人灵长类动物的研究，以开发更有预见性的非人灵长类动物模型。
　　2神经科学。
　　2.1 非人灵长类在基础神经科学研究中的应用：
　　基础神经科学研究是通过不断增加对正常大脑结构和功能的认识，从而有助于解决临床中出现的相关病症。基础神经科学包括神经解剖学（认识大脑的神经结构）、神经生理学（认识大脑如何处理信息和确定大脑结构和行为、认知之间的因果关系）、神经药理学和认知障碍的实验性治疗等。
　　通过研究非人灵长类获得的一些基础神经科学方面的发现，包括：1）皮质放大因子的概念；2）确定了盲视的概念；3）皮质基底神经环节的作用；4）额前叶的存储和执行功能；5）内侧颞叶和额叶在长期记忆中的相互作用等。
　　2.2非人灵长类在临床神经科学研究中的应用：
　　在临床神经科学研究中，利用非人灵长类开展的研究有助于对帕金森氏病H]、脑卒中和阿尔茨海默氏病等神经系统疾病的病理生理学的认识和临床上的治疗。以阿尔茨海默氏病为例，它是一种以进行性认知障碍和记忆力损害为主的中枢神经系统退行性疾病，非人灵长类动物模型较啮齿类能更好地模拟其病理变化，神经生物学特性与人类非常相似，而且最重要的是，根据设计，非人灵长类经过训练，可用于完成特定的与记忆有关的任务，用于评价认知能力、情绪行为等的变化，这也是啮齿类动物无法替代的，因而是研究该病的最理想的动物模型。非人灵长类对筛选治疗老年痴呆药也起着至关重要的作用。恒河猴是目前该病研究中使用最广泛的非人灵长类实验动物，另外松鼠猴、猩猩、黑猩猩和狐猴等也是研究老年痴呆症比较理想的实验动物bJ。
　　3生殖生物学方面非人灵长类和人在生殖生物学方面有着其它哺乳动物无法比拟的很多相似之处，比如配子形成机制、受精、胚胎在子宫内植入着床和早期妊娠维持等，也只有人和一些非人灵长类雌性有月经（猕猴的月经周期为28 d）和绝经期。从非人灵长类获得的信息非常有助于不孕症、妊娠辅助技术、避孕、流产和早产处理等领域的发展，也增加了对黄体中血管发育的认识（在肿瘤生物学和子宫癌症方面有着重要的应用价值）。
　　美国医学研究所发表报告，回顾了妇女健康问题的历史，探讨了这一领域的研究现状，展望了未来的研究发展方向。该报告建议为了支持女性生殖紊乱方面的研究必须增加实验动物，尤其是非人灵长类的使用量，并列举了非人灵长类对增进人们对受精、绝经后冠心病发生增加及绝经后骨质疏松症发生等方面的认识。
　　4与性别有关的人类常见病的比较医学研究西方人群中常见的杀手，包括心脏病、脑卒中和型（胰岛素抵抗）糖尿病等从发生的频率、严重性和复杂性上来说都表现出明显的性别差异。比如，在脑卒中和冠心病的发生方面，女性较之男性表现出更为明显的年龄相关性，年龄越大发生的几率就越大。这表明女性体内的雌性生殖激素可能起到了一定的保护作用，推迟了这些疾病在女性中的发生时间。之前有报道详细讨论了试图从非人灵长类上找出这些疾病在男性和女性之间具有不同表现的机理，尤其是激素方面的差异。
　　也有报道指出，目前尚没有充分的证据表明以非人灵长类上获得的信息与发生在人上的疾病之间的相关性，也不能肯定这些工作是否有助于我们对发生在人上的这些疾病状况的进一步认识，所以呼吁慎重考虑非人灵长类在这一领域的使用。
　　5胎儿发育和成年人常见病研究方面据近几年的调查研究表明，低的出生体重和随后生长过程中出现的疾病诸如高血压、胰岛素抵抗性糖尿病和心血管疾病等存在着一定的相关性。毫无疑问，要进一步阐明胎儿发育状况和成年后上述疾病发生之间的关系，就要使用大量的实验动物。
　　虽然很多的研究结论将从啮齿类动物试验中获得，但啮齿类和非人灵长类及人类生殖生理的差异，决定了只有经过非人灵长类动物试验才能获得比较明确的结论。总之，这些研究将有助于我们对一些人类主要杀手（高血压、冠心病、肥胖和胰岛素抵抗性糖尿病等）的病理学认识。
　　6衰老美国国立卫生研究院（NIH）所属的衰老研究所强烈建议增加非人灵长类，尤其是恒河猴用于衰老机理的研究，目前已支持在美国建立了5个衰老猕猴种群研究中心。恒河猴的平均寿命在20岁左右，最大为40岁。纵向研究表明，恒河猴衰老进程中的疾病与人类极其相似，因而是研究衰老及其与老年性慢性疾病关系的理想动物模型。啮齿类动物试验表明，限制能量与长寿有关。这些研究中心正在猕猴上进行长期的能量限制试验（实验组动物的能量供应仅为对照组的70％），试图阐明这一现象的代谢作用机理。
　　此外，非人灵长类也被用于国防研究，多进行针对战场和其它化学和生物危害的个人防护方面的研究。
　　总之，非人灵长类已成为人类最理想的替身和重要的研究、实验对象，广泛应用于科研、医学、国防以及药物的非临床试验、安全性评估等诸多方面，为人类的健康和生命科学的发展做出了巨大贡献№1。
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