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摘要：疾病动物模型在认识疾病本质、确定防治方案及药物研究上十分重要。转基因动物人类疾病动物模型的研究和建立在基因水平上研究人类疾病、揭示各个基因的各种功能中将起重大作用。本文列举了国内外学者构建的转基因动物模型的成果和进展，提示转基因动物模型将在人类基因组计划(HOP)的后基因组时代发挥其独特、重大的作用。
关键词：转基因动物；人类疾病动物模型；应用
中图分类号；R―332
文献标识码：A
文章编号：1007―2349(2007)06―0043―03
1转基因动物
转基因动物是指基因组中稳定整合有以实验方法导人的外源基因或特定的DNA片段的动物。1974年美国科学家Jaenisch把猿猴病毒40(sv40)注入小鼠囊胚腔得到部分体组织中含有sv40DNA的嵌合体小鼠，1976年他们利用反转录病毒与小鼠卵裂球共培养把莫氏白血病病毒基因插入小鼠基因组，建立了世界上第一个转基因小鼠系嘲。1980年Gordon等将猿猴病毒和人单纯疱疹病毒(HSV)的tk(thymiaine kinase)基因整合后的质粒直接注入小鼠受精卵原核中，首次创建了显微注射转基因法。20多年来转基因技术受到广泛的重视和运用并得到迅速发展，目前已经制备出转基因小鼠、大鼠、兔、鱼、牛、猪、羊等多种动物的转基因品系。
2人类疾病动物模型
人类疾病的动物模型(animal model of human disease)是指医学研究中将动物里的具有人类疾病模拟表现的动物实验对象和相关材料。动物模型在研究人类疾病中起着重大意义，避免人体实验造成的危害，提供发病率低、潜伏期长和病程长的疾病材料。可增加方法学上的可比性，研究人类疾病发生的分子机制、组织病理，以及药物的治疗效果等。目前人类疾病动物模型的常规获得方法有以下几种。
2.1实验性动物模型又称诱发性动物模型，是指研究者通过使用物理的、化学的、生物的和复合的致病因素作用于动物，造成动物组织、器官或全身一定的损害，出现某些类似人类疾病时的功能、代谢或形态结构方面的疾病。例如切断的冠状动脉分支复制心肌梗死模型。
2.2自发性动物模型指实验动物未经任何处理，在自然条件下动物自然发生，或由于基因突变的异常表现，通过育种保留下来的动物模型，其中主要包括近交系的肿瘤疾病模型和突变系大遗传疾病模型。转基因动物作为人类疾病模型，可利用它来研究疾病发病机制、评估新药疗效。目前国内外科技工作者已经生产出一些人类疾病的转基因动物模型。目前已应用和公布的大部分转基因动物模型处在基础研究而不是临床研究。在临床前研究中，转基因动物作为人类疾病模型可应用的数量少，但不断生产的模型被广泛应用于临床前、药物开发。
3转基因动物模型在人类疾病动物模型的主要成果
3.1在遗传病中的应用 以前关于遗传疾病的动物模型，一般仅靠自然界突变产生的动物，经过一代代的育种繁殖而保留下来的，而突变的发生率无疑是很低的。转基因动物模型无论在数量上、与人类遗传病近似程度上、品系保持上都具有无比的优势。
3.1.1先天愚型疾病将正常的Ca／Zn过氧化物歧化酶基因转入小鼠体内，并使之过量表达，该小鼠就表现出与21三体综合征相似的表现，因此该小鼠就可作为先天愚型(Dbwns综合征)的动物模型。3.1.2地中海贫血小鼠地中海贫血是一种常见的血液遗传病，是由于球蛋白链合成速度降低，导致链和非链的合成不平衡，结果多余的蛋白珠链沉积在红细胞膜上，改变了膜的通透性和硬度，导致溶血性贫血。地中海贫血可分为两种主要类型：a―地中海贫血(珠蛋白链合成减少或缺少)和8―地中海贫血。李政建立带红系，增强子S’HS2的人β41／42珠蛋白基因的转基因小鼠模型，从而成功地复制了小鼠―β地中海贫血模型。自然产生的β―地中海小鼠为人β―地中海贫血的病理生理提供了有用的模型，可以做一些难以在病人身上完成的试验。将癌基因与特定的启动子、增强子融合，引入动物体内，制备转癌基因动物，研究致癌机制。SV40Tag基因与胰岛素基因增强子，引入小鼠体内并在胰腺中表达SV40Tag，诱导了胰腺癌。
3.2传染病转基因动物模型一些传染病病原体的致病病原体的致病机理、疫苗研制、药物筛选等诸多项目的研究一直因缺乏经济可行的天然敏感动物模型而受阻，如HBV、HDV、HZV、Polivovirus等自然状态下均只能感染黑猩猩在内的少数几种灵长类动物，致力于对这些病原体敏感、廉价的动物模型的寻找一直是各国学者坚持不懈奋斗的目标。正因为如此，针对他们的转基因动物模型就随着转基因技术的问世应用而产生了嘲，如乙型肝炎病毒转基因小鼠动物模型。乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)感染与慢性肝炎、肝硬化、肝细胞癌的发生密切相关。HBV是一种宿主特异性极强的嗜肝病毒，制备部分HBV基因或HBV全基因组的转基因小鼠为研究HBV在宿主体内的表达、包装以及分泌等生物学的特性提供了良好的试验材料，也是抗HBV药物和临床相关疾病治疗的理想动物模型。早在1985年美国的Chisari等和法国的Rsbinet等同时在{Science》杂志上报道了他们通过受精卵原核内显微注射的方法建立了转基因小鼠。第二军医大学基础医学部细胞生物学教研室胡以平等经多年努力相继构建了HBVpres／s、HBV xdr亚型的转基因小鼠，2003年胡以平等构建HBV转基因小鼠C57―TgN(HBc ayw)SMM，进一步研究HBV各基因在体内的特性以及乙型肝炎病毒核心抗原(hepatitis B virus core gene，HBc)基因在乙型肝炎病毒感染中的作用，并且对HBV核心抗原颗粒(HBcAg)在肝脏中的表达进行验证。但是通过生殖系所产生的HBV转基因小鼠在出生前就能在内源性HBV启动子的控制下，在肝脏内持续转基因表达，在肝细胞内没有HBsAg以亚病毒颗粒的形式以9000ng／nl的浓度分泌人血。这些小鼠对高水平的循环耐受，不产生HBs，可被用作HBV慢性携带状态模型。
3.3在肿瘤方面的运用肿瘤动物模型最早源自小鼠自发突变或致癌剂诱变而得，但自发突变率在自然状态下通常很低，而诱变模型也因其不可精确控制性而限制它们的应用。在过去20多年间，随着人们对癌基因的激活或抑癌基因失活在肿瘤发生发展中的作用认识日益深入，以及近年发展起来的在小鼠生殖系引入可诱导或精细调控突变技术的应用，在此基础上肿瘤小鼠模型建立工作取得很大进展。运用转基因方法建立了脑肿瘤动物模型。
3.3.1首次报道的脑肿瘤模型采用SV40的早期区表达基因(即T―抗原和t―抗原基因)作为靶基因转入小鼠而建立。
3.3.2制作转基因动物肝癌模型的方法主要有(1)肝炎病 毒转基因肝癌模型，构建方法过程类似乙型肝炎转基因动物模型的建立。(2)SV40转基因动物肝癌模型，Dubois等利用人ATⅢ基因和SV40T抗原(SV40―Tags)序列构建外源DNA，建立SV40转基因肝癌模型。(3)TGFa／C―myc转基因小鼠肝癌模型，由Murakami等人培育的Alb／c―myc转基因小鼠和培育的MT／TGF转基因小鼠交配获得TGF／c―myc转基因小鼠。(4)TGF／转基因小鼠肝癌模型，Fator等利用构建的猪A1B／TGFl转基因小鼠肝癌模型，该模型的肿瘤平均潜伏期为16～18个月，肿瘤发生率为59％。
3.3.3前列腺癌转基因动物模型在1996年Gringrich等将probasin的启动子中一段454个碱基的序列与SV40序列连接，转入小鼠受精卵细胞，建立了转基因小鼠前列腺癌动物模型TRAMP(Transgenic adenoeardnoma mouse prostate)。
3.3.4转基因胃癌模型直接调控胃癌的相关基因转染到动物胚胎中而形成肿瘤，如转染了腺病毒12Ela／Elb转基因大鼠在扁平上皮和圆柱形上皮的结合点附近形成了类似与自然发生的胃癌，同时Thompson等用长424bp的CEA促进剂SV40T抗原转基因构建了胃腺癌小鼠。
除上述的转基因动物模型外，科学工作者对转基因动物模型在人类疾病动物模型的运用做了大量的工作，所建立的转基因人类疾病动物模型不仅涉及遗传病、传染性疾病、肿瘤，还包括器官移植、老年性痴呆(AD)、动脉粥样硬化等领域。4转基因动物模型在中医药动物模型应用的可能
从上个世纪60年代的40多年来中医药动物模型研究虽已取得一些进展和成果，但仍是制约中医药发展的瓶颈问题。目前制作中医药动物模型的方法有病因模型、病理模型、证病结合模型。同时也存在着病因模型的不确定性、传统病因模型忽视了人与动物之间的差异、同证候模型间缺乏比较研究等问题。HGP研究的方法学和中医的整体观、辩证观有许多相似之处。在微观水平的基因调控与修饰，反应生命机体的整体机能状态，基因组的多样性决定了个体的特异性。如能将转基因动物运用于中医药动物模型的构建上，那无疑对中医药的发展和HGP的研究都是双利的。
5总结
总之，转基因动物模型具有能在整体水平从时间和空间四维角度同时观察基因表达功能和表型效应的独特优点。尤其在HGP不断取得成果的背景下，转基因动物人类疾病动物模型能从基因水平上研究健康或疾病状态的生物体生理和病理。同时若HGP不采用与人类疾病同源模型，其计划就不能圆满完成。
