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动物实验研究的优势

时间:2022-03-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:应用动物模型,除了能克服在人类研究中会遇到的伦理和社会限制外,还容许采用某些不能应用于人类的方法学途径。临床上平时不易遇到的疾病,应用动物实验可以随时、大量地进行研究,使人们得以对这些疾病进行深入的研究,例如放射病、毒气中毒、烈性传染病等。

动物实验研究的对象是实验动物和微生物以及试管试验,与临床试验相比,动物实验具有不可替代的特点和优点。

1.可以更严格地控制实验条件 虽然在临床试验中也可对试验条件加以控制,但由于社会性人的高度复杂性,多数情况下难以严格控制,有时甚至连对照组的设置都会遇到很大阻力,给试验的进行和结果的分析带来很多困难。但是在动物实验中,受试对象和整个实验进程都处于实验者的完全控制下,因而可以在标准化的模式下,严格控制干扰因素,进行某一因素的细微探讨。这是临床研究难以做到的。

机体的某一种功能同时都受许多因素的影响。因而要研究某一特定因素的影响时应当使其他因素保持固定,这在人体是比较难以做到的一点,但在动物,无论是整体、离体或试管实验中,都变得比较容易。如实验条件,可以严格控制实验室的温度、光线、声音、动物的饮食、活动等。如实验对象的选择,动物实验完全可以选择相同的动物,在动物的品种、品系、性别、年龄、体重、身长、活动性、健康状态,甚至遗传和微生物等方面都可以严加限制,特别是健康状况,某种疾病研究所用的实验动物是人工制备的标准化模型;而临床受试者是在生活中先天的或后天的自然环境下患病的,同一疾病的发病过程、病变的严重程度对药物等治疗措施的反应均不尽相同,且临床受试者还常有其他疾病的干扰。此外,动物实验中可以选取所需要的数量同时进行实验;而病人则是陆续进入试验的,试验资料是逐渐积累的,前后可能掺入了不少干扰因素,有时难以区分。

利用实验动物的这个优点,就可把一个非常复杂的多因素干扰的局面控制为单因素的处理分析,使许多研究简化易开展,从而大大推动了医学科学的发展。

2.可以缩短研究周期 许多临床疾病的潜伏期或病程很长,对这些疾病的研究周期也很长,采用动物复制疾病模型可以大大缩短其潜伏期或病程。尤其是那些在人体上不便进行的研究,改为在实验动物上开展,显著地加快了人类疾病的病因学、发病学以及防治方法的研究。

应用动物模型,除了能克服在人类研究中会遇到的伦理和社会限制外,还容许采用某些不能应用于人类的方法学途径。这些途径对研究低发病率的疾病(如各种癌症、遗传缺陷)和那些因其危险性而对人类进行实验是不道德的疾病具有特别意义。例如,急性白血病的发病率较低,研究人员可以有意识地提高其在动物种群中的发病率而推进研究。同样的途径已成功地应用于其他疾病的研究,如血友病、周期性中性粒细胞减少症和自身免疫介导的疾病。动物模型的另一个富有成效的用途,在于通过将动物引入自然的或控制的环境中,能够细微地观察特定环境或遗传因素对疾病发生发展的影响,这对长潜伏期疾病的研究特别重要。

相对于大多数实验动物而言,人类的寿命很长,一个科学家很难有幸进行3代以上的观察。许多动物由于生命的周期很短,在实验室观察几十代是轻而易举的,如果使用微生物甚至可以观察几百代。

3.可以最大限度地获取反映实验效应的样本和资料 在临床试验中,从受试对象取得反映试验效应的资料,往往要受受试对象拒绝提供、可能损害健康等一系列限制;但在动物实验中,通过种种安排,几乎可以不受限制地获得资料。

临床上平时不易遇到的疾病,应用动物实验可以随时、大量地进行研究,使人们得以对这些疾病进行深入的研究,例如放射病、毒气中毒、烈性传染病等。以放射病为例,平时极难见到,而采用实验方法在动物身上可成功地复制成造血型、胃肠型、心血管型和脑型放射病,大大促进了这种疾病的研究。今天我们对辐射损伤的大部分知识,就是通过动物实验积累起来的,其中关于辐射的远期遗传效应至今只有动物实验的资料。

4.可以进行药物的长期疗效和远期效应的观察 药物的长期疗效和远期效应,在实验室采用动物实验方法来观察没有太大问题,但在临床研究中问题就比较复杂,如病人多服或少服药、病人自动停药、病人另外求医、同时患上其他疾病、病人死亡以及失去联系等均可使治疗的最终效果很难判定。

5.可以进行一些临床上不能实施的实验 医学研究中任何一种处理因素都不得有害于人的健康,因此任何一种预防或治疗措施(如一种药物、一种手术等),在确定其真正无害之前,严格地说是不允许在临床应用的,更不用说一些已知对机体有害因素了。因此,任何新的药物在临床应用前必须先通过动物实验,确定疗效、剂量、副作用和远期后果;一种新手术也必须在动物先试验其可行性、效果及问题,并在动物身上充分掌握其技巧之后,才可用于临床。至于研究毒物、病原微生物、恶劣环境等各种因素的致病作用,动物实验不仅是必不可缺的,而且常常是唯一的方法。

医学上还有一些重要概念的确立只有通过动物实验才能做到,临床上是根本做不到的。例如,关于神经与内分泌的关系早就引起了人们的注意,早在20世纪30年代临床上就观察到下丘脑损伤可引起生殖、代谢的紊乱,尸体解剖与动物实验都强烈地提示下丘脑可通过分泌某些激素调节垂体前叶的功能,从而控制许多内分泌器官的功能,如果这一现象能得到肯定,神经体液调节的概念将得到决定性的支持,但是花费了40年也无法找到下丘脑调节垂体的物质。直到70年代两组科学家分别用10多万只羊和猪的下丘脑提取出几毫克下丘脑的释放激素,而仅需几微克这类激素就可导致垂体分泌大量激素,这才最后确定了下丘脑对垂体激素调节的新概念,由于下丘脑释放激素的分离、合成,为神经内分泌和调节的概念提供了有力的证据,并改变了许多内分泌疾病诊断与治疗的方法,因而这个工作获得诺贝尔奖。这项研究如果由几万个人的下丘脑提取释放激素是非常困难甚至是不可能的。

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