第九节 皮肤病学研究中实验动物的选择与应用
一、无胸腺裸鼠的选择与应用
（一）麻风病研究
裸鼠对麻风杆菌具有高度易感性，1975年发现麻风杆菌接种于裸鼠足垫后能大量繁殖，并扩散至全身，引起瘤型麻风。以往麻风杆菌只有在背上长够九条纹的犰狳身上才能生长，而这种产于南美等地的动物难于寻找，也不易饲养和操作。现在可以在裸鼠身上接种麻风杆菌，并且生长良好，这样就给研究麻风病提供了十分有利的条件。在无特定病原体环境条件下，裸鼠能存活22个月，在这期间制作模型足以为实验室提供研究活动。有人证实大约在100到280天麻风杆菌就可播散至肝和脾，到565天，除脑之外所有器官都有瘤型浸润、足垫内含菌量高达109。尽管体温很高，在内脏内还是有明显的细菌增殖，甚至在肝的实质细胞、肾和其它组织中也有。病理组织学检查结果类似人的瘤型麻风感染，这为研究麻风杆菌生理学特性、免疫原性和麻风病发病机理提供了极为有用的实验模型。裸鼠的感染能传代，有再现性，在裸鼠的足垫内接种麻风杆菌，并分别一次给0.5mg和每二周0.2mg利福平，结果类似于人一次服利福平的1500mg或者每天给600mg共二周那样的效果。从每天用利福平治疗的病人那里取来麻风杆菌接种裸鼠，结果表明仅在服用利福平450mg2天以后细菌即丧失其感染力。异烟肼、二甲胺四环素、氯洁酶素对裸鼠体内麻风杆菌无致死作用。氨苯矾对裸鼠中生长的麻风杆菌起抑制作用或抑菌作用。这些结果提示，裸鼠作为麻风化疗研究的模型有着重大的价值。
（二）皮肤移植研究
裸鼠能接受异种组织移植，包括正常的和牛皮癣皮肤。1973年Manning等在BALB/C裸鼠身上建立了人的全层包皮及其他种类的皮肤移植后能终身耐受的实验。1974年Rygarrd报告，将人的皮肤和其他种类皮肤移植到BALB/C/A/BOMF裸鼠得到成功。移植人的皮肤在6～10天期间有再生血管形成的迹象。1981年Haftek等在BALB/C裸鼠身上建立了累及牛皮癣皮肤植片的40%保持牛皮癣预期杆状变（指、趾）和典型的棘皮症。1983年Fraki等将累及和不累及牛皮癣的皮肤移植到NIH裸鼠上获得成功，累及牛皮癣的皮肤能保持其牛皮癣样的形状。
（三）黑色素瘤研究
裸鼠是人类恶性黑色素瘤适宜的动物模型，有利于人类恶性黑色素瘤的研究和治疗。黑色素瘤移植到裸鼠的成功率比较大，约50～70%。许多报导表明，黑色素瘤的生长特性和生物化学特性及其组织学变化与供者的相类似，能保留许多原来的特性，移植的肿瘤还能连续地传播，Povlsen报告能连续9年保持其生长特性。用同样药物化学治疗，其结果与临床医治病人的实践相类似。这可为人类黑色素瘤的治疗方法提出许多有效的药物和药物联合体，也为黑色素瘤的检测和免疫治疗提供了新的方法。裸鼠还可用于其他皮肤肿瘤（如基底细胞得扁平细胞癌等）的诱发、生物学特性及治疗研究。
（四）真菌感染研究
裸鼠用于真菌感染实验相当合适，特别是对新型隐球菌高度易感。1978年Graybill和Drutz在BALB/C和Swiss裸鼠上建立了新型隐球菌的致死性的感染。1979年Makoto、Miyaji等报告了经过组织病理学检查的裸鼠实验性隐性菌病，裸鼠的肝、脑、脾、淋巴结、肺和其他器官均有明显病变，又一次证明了细胞免疫在实验性隐球菌病中的作用。裸鼠作为宿主对抗真菌感染时的防御机制研究是很有用的。1978年Williams报告荚膜组织胞浆菌腹腔接种BALB/C裸鼠后，引起播散的致命感染，而杂合子鼠通常没有出现致命的感染，只有少量的荚膜组织胞浆菌繁殖生长。移植胸腺组织到裸鼠体内，可缩减严重的感染和减少大约50%的死亡率。他们提出裸鼠是荚膜组织胞浆菌感染研究有价值的模型。裸鼠的感染病包括使人遭受免疫损害的白色念珠菌感染，现已成为医学的重要研究课题。
（五）皮肤毒理学等研究
Reifenrath′s首先应用人类皮肤移植于裸鼠研究化学制剂通过人类皮肤的透入力。期待这种模型推广应用到包括化学制品在皮肤上作用的研究。裸鼠毛囊的幸存适用于毛发生长的研究。1981年Pendry等报告局部使用Cyclosporin A药物于裸鼠口部诱发毛发生长。1977年Lynch等报告应用裸鼠研究被动皮肤过敏反应。皮脂腺、汗腺及指甲等也能用裸鼠进行研究。
二、犱狳的选择与应用
1971年Kirehheimer报告，给九带犰狳接种麻风杆菌获得成功，这是麻风病研究继1960年Shepard建立了小鼠足垫感染模型后的又一成就。接种麻风杆菌14个月后，60%以上的犱狳出现播散性瘤型麻风损害，几乎遍及全身，而且组织中含菌量极高。每克病变组织中可含麻风杆菌108～1010个。因此，犰狳麻风感染模型对于麻风病的治疗、免疫学及流行病学研究都有很大的应用价值。从犰狳麻风感染组织中可以获得大量提纯的麻风杆菌，这对麻风杆菌的人工培养、生物化学和制备麻风菌苗的研究都是一个很好的来源。近年来，在美国南部陆续发现野生的九带犰狳患有原发性麻风，从这些原发性麻风犰狳分离出的分枝杆菌与实验感染犰狳的麻风杆菌无法区别。这就提示，麻风杆菌的天然宿主除人类以外，可能还有犰狳。
三、近交系小鼠和大鼠的选择与应用
（一）近交系小鼠
常选用CFW小鼠建立鼠麻风足垫感染模型。过去在筛选抗麻风药物、验证耐药菌珠、判断细菌活力、开展实验化疗等方面常被应用。在正常小鼠足垫中的麻风杆菌繁殖有限，到一定数量后即不再增加，这和正常小鼠在足垫感染后期出现对麻风杆菌的细胞免疫有关。如用胸腺摘除并经X线照射的免疫抑制鼠进行足垫接种，麻风杆菌在足垫中的对数生长期延长到接种后13个月，且菌量比正常小鼠明显增高，可达100～1000倍，以后感染可散播到耳、尾、鼻、前后足等部位。病理组织呈现偏瘤型麻风的特点。不过免疫抑制鼠死亡率高，难以进行长期的研究，不够理想。近年来，利用CFW幼鼠可建立真菌感染模型，尤其是应用于念珠菌病的诊断和治疗方法的研究，对隐性患者的早期诊断更有意义。
NZB小鼠出生后4～6个月，大多数可发生自身免疫性溶血性贫血。这种自身免疫性疾病与人的系统性红斑狼疮病变十分相似，经研究发现红斑性狼疮病变因素中的病毒介入。在淋巴样组织中查到C型RNA病毒颗粒，其T淋巴细胞也能释出病毒颗粒，也能查到抗自身T淋巴细胞的抗体，而且病理变化也基本相同。因此选用NZB小鼠是研究人类红斑狼疮性疾病极好模型动物。
（二）近交系大鼠
中国医科大学第一医院选用引自美国宾夕法尼亚大学院的Lewis(RTIe)、Fisher(RTL1)、Buffalo(RTIb)、BN(RTIn)、及Lew1.N(RTIn)近交系大鼠进行郎格罕氏细胞Ia抗原及ATP酶的研究。
1968年郎格罕氏（Langerhans）发现，手表皮基底层上方有一种树枝形的细胞，以后被命名为郎格罕氏细胞（简称LC）。LC是一种分布较广泛，来源于骨髓，具有重要免疫学功能的细胞。
哺乳动物的某对染色体上有一区域，称为主要组织相容性复合体（简称为MHC）。小鼠的MHC称为H-2的主要分为K、I、S、G、D5个区；受K及D区基因控制的典型移植抗原存在于全部有核细胞的表面；受I区基因控制的抗原，即Ia抗原，则仅存在于某些细胞，如淋巴细胞、巨噬细胞、精子等。Ia抗原在各种免疫反应，如混合淋巴细胞反应，T细胞-B细胞-吞噬细胞协作反应中都极为重要。在人及其他动物的MHC内，也有相当于小鼠I的染色区域，如人的HLA-D/Dr、大鼠的RTL.B，这些相应区的基因所控制的抗原也可统称为Ia抗原或Ia样抗原。因此，在人、豚鼠、小鼠LC表面发现la抗原具有重要免疫学意义。LC在HE等普通染色切片中难以确认。曾被用于LC染色的方法很多，01、三磷酸腺苷酶（ATP酶）染色最为常用，可清楚地显示人、豚鼠及小鼠的LC。中国医科大学用抗la单抗隆抗体，以间接免疫萤光技术及间接免疫过氧化酶技术，可清楚显示成年大鼠LC的la抗原；以组织化学技术则能显示新生大鼠LC的ATP酶。这些方法可分别用于成年及新生大鼠LC的染色休检查。
四、大鼠、小鼠的选择与应用
随着免疫血清学研究的需要，目前已发展成用致敏动物含反应素抗体的血清注射到同种或密切相关的异种正常动物皮内，24～72小时后，静脉注射抗原，观察局部皮肤过敏反应，统称PCA反应。药物对各种动物PCA反应的影响是不同的。抗组织胺药对各种动物PCA反应均有抑制作用，说明各种动物PCA反应时，均有组织胺释放。但色甘酸二钠可抑制大鼠PCA反应，而对小鼠及兔PAC反应则无影响，因此，应用PAC反应来判断一个药物的抗变态反应作用时，最好不要根据一种动物PAC反应的结果。
PAC反应试验常选用的动物是大白鼠，亦用小白鼠。有时根据实验需要用兔。这些动物PAC（24～72小时）反应是由IgE介导的。豚鼠很少采用，因其PCA反应主要是由IgG介导的。
五、猪的选择与应用
1967年首次报导了辛克莱猪（Sinclair）有自发性恶性黑色素瘤，其后，在米苏里大学所选育的辛克莱的小型猪发现有很高的皮肤黑色素瘤发病率。Sinclair猪黑色素瘤模型与人类的相应肿瘤有许多共同的特点：肿瘤是自发性的；有由良性黑色素细胞病变转变为恶性能力；猪的黑色素瘤组织学上类似人的浅表扩散性黑色素瘤；转移发生于深部浸润皮肤肿瘤；转移表现与人类黑色转移的分布相似；宿主体内发生肿瘤相关性免疫反应；遗传成分十分明显，与人类某些黑色素瘤的遗传成分相当。但有些特点可区分猪与人的黑色素瘤，如白猪不发生黑色素瘤；猪肿瘤发生与紫外线照射无关；大多数病猪的肿瘤能完全消退。
Sinclair猪黑色素瘤为探讨宿主－肿瘤－细胞的相互作用上提供了独特的机会。猪黑色素瘤模型与人类恶性黑色素瘤有许多共同的特点，而且有可靠的证据说明宿主免疫因素对这一肿瘤的发生、生长及消退都有作用。同时此模型也提供了一个良好的系统，探讨从正常、癌前变化直到恶性黑色素瘤以及转移黑色素瘤的进行性细胞变化，以及黑色素瘤病变自发性消退过程中的细胞变化。因此，可以利用该模型进行黑色素癌的病理学、免疫学以及生物化学机理等方面的研究。
由于猪的皮肤与人的非常相似，包括体表毛的疏稀、表皮生长的动力学及厚度（猪30天、人21天）以及烧伤皮肤的激素和代谢修补机制等。故猪可以作为研究人类的表皮烧伤和其它皮肤损伤较为理想的模型动物。
六、其它动物的选择与应用
家犬可以自发全身性红斑狼疮疾病，国外现在研究它的遗传性病变、发病学、临床表现和诱发因子。朝鲜花栗鼠对麻风杆菌的易感性比较高，麻风杆菌能在接种的组织中繁殖，并出现特征性的麻风病变。近年来，德国及英国均曾用欧洲刺猬进行麻风杆菌接种试验，建立麻风病变模型，国内已有单位开展这项研究工作。
豚鼠是研究实验性接触性变态反应的常用实验动物，并为研究接触性变态反应的最佳动物。豚鼠易于致敏。其发生的变态反应性接触性皮炎（ACD）与人类十分相似。然而豚鼠躯干部表皮层较薄（仅4层细胞），发生的病理变化与人类也有差异，如不易发生水疱等。而乳晕部表皮较厚，层次基本与人类表皮相当，且无毛，便于标本制作和观察。如常选用白色雌性豚鼠，体重400～500克，进行实验性接触性变态反应中郎格罕氏细胞的动态观察研究。
