实验动物科学在生物医学发展中的作用

　　10．其他一些著明科学家采用动物实验获得重大发现的例子还很多，如：

　　化学致癌物质的发现：1914年日本人山极和市川用沥青长期涂抹兔耳朵，成功地诱发出皮肤癌，后经分析沥青中主要含有3，4-苯骈芘的化学致癌物，从而证实了化学物质的致癌作用。从此，许多化学物质都相继被证实可经诱发动物的肿瘤，为肿瘤病因的化学因素提供了更多的证据。使人们充分认识到化学致癌因素在人类恶性肿瘤的病因中占有极重要的地位。现在已知的有致癌作用的化学物质，种类繁多，分布广泛。如3，4-苯骈芘、1，2，5，6-双苯蒽、20-甲基胆蒽等多环碳氢化合物，均被动物实验证明是强烈的致癌物质。用这些物质涂抹动物皮肤可引起皮肤癌，注射在动物皮下则可引起肉癌。氨基偶氮染料，可引起动物肝癌和膀胱癌。芳香胺类染料，可引起膀胱癌，其中芳香酰类（如N-2-乙酰氨基芴)可使多种动物引起肝、肠、乳膜、外耳道、膀胱等不同部位的肿瘤。亚硝胺类化合生是一类分布广，致癌性强，能引起多种动物及多种器官发生肿瘤的天然存在的致癌物，甲基苄基亚硝胺、甲基丙烯基亚硝胺等不对称的亚硝胺主要引起食管癌；二甲基亚硝胺、二乙基亚硝胺等对称亚硝胺，主要引起肝癌；甲基亚硝基脲和甲基亚硝基乌拉坦能诱发大鼠的小肠、肝、肾、脑的肿瘤和胃的腺癌。

　　Ringer′s液的发现：林格（Sidney Ringer,1835～1910)英国内科医生、生理学家。在对离体的青蛙心脏进行实验时，生理学家通常使用生理盐水作为灌液。用这种方法可使青蛙心脏继续保持约半小时的跳动。一次，在伦敦大学医院，一位生理学家发现他的青蛙心脏连续跳动了好几个小时，他非常惊讶，大惑不解，他能想到的唯一可能原因是季节的影响，而这一点他也确实的报告中提出来了。后来，发现这是由于他的实验助手在制作盐水溶液时用的不是蒸馏水而是自来水。根据这个线索断定自来水中的某些盐份引起了生理活动的增加。林格就是这样发现了这种以他名字命名的溶液。这种溶液对实验生理学的贡献颇大。

　　脾结节法测定多向造血干细胞方法的发现：1961年J.E.Till和E.A.McCulloch两位加拿大血液学家在研究正常小鼠骨髓细胞放射敏感性时，对受致死剂量射线照射的小鼠移植一定数量的同种骨髓细胞后9～10天，取出脾脏，在苦味酸一甲醛固定液中固定后，可以肉眼见到脾脏表面上生成圆形结节。从而创立了脾结节法。同时他们进一步观察到脾结节的生成量与移植骨髓的有核细胞数之间呈比例关系，因此，可以作为评定骨髓细胞功能的一个重要测定方法，为测定造血细胞的功能提供了一个定量的研究方法，后来，进一步的工作证明，脾结节的生成是起源于单一细胞的，这类细胞具有很强的增殖能力，同时又具有向骨髓红系、粒系和巨核系细胞进行分化的能力，符合了造血干细胞的基本特征，因而称脾结节的生成细胞为多向性造血干细胞或多潜能性造血干细胞。因此脾结法是目前公认的多向性造血干细胞的测定方法，它的发现大大促进了血液学的研究。

　　单克隆抗体技术的发明：杂交瘤（Hybidoma)合成单克隆抗体（Monoclonal antibodies)的近年来生物医学中的一项重大突破。从根本上解决了免疫学中长期存在的“特异性”和“重复性”问题，显出它的发展前途无可限最。

　　单克隆抗体技术是由英国剑桥大学两位科学家G.Kohler和C.Milstein于1975年发明的，他们在60年代发展起来的细胞杂交技术基础上，成功地把两种细胞融合在一起，一种是已适应体外培养的小鼠骨髓瘤细胞（都来自BALB/C品系的小鼠)和一种经绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞融合，形成杂交细胞，发现这种融合的杂交细胞兼有两个亲代细胞的特征，即既有骨髓细胞无限生长的能力，又有浆细胞合成单一抗体的能力。因此，这种免疫细胞通过克隆化，成为单克隆系（单一纯化的无性繁殖系)，就能产生大量单一类型的高纯度抗体，这种抗体就叫做“单克隆抗体”。如果把杂交细胞再种入动脉体内，可形成“杂交细胞瘤”瘤体产生大量抗体，就可从动物体液中抽出含有单克隆抗体的体液，把这种杂交细胞在体外培养，培养液中就有大量的单克隆抗体，可供实验研究和临床研究使用。最近，在探索用于融合的人体浆细胞瘤方面已获得成功，为单克隆抗体直接用于人类疾病的诊断、预防、治疗以及发病机制的研究，特别是为人类恶性肿瘤的免疫诊断、免疫治疗，开辟了更为广阔的前景。现在，单克隆抗体技术几乎深入到生物医学的各个领域，甚至渗入到过去认为免疫血清学方法达不到的范畴，具有无法估量的作用。

　　医学史上一些科学家采用动物实验而获得重大发现的例子很多，现仅例举其中一部分，简表如下：

表1-1　 早年医学研究

表1-2　现代医学研究

　　从上面大量实例中我们可以充分看到实验动物和动物实验在促进医学科学的发展中起着极其重要的作用。医学离开了实验，就谈不上医学的进步。我们强调动物实验的重要性，并不是为证明它是促进医学发展的唯一途径，相反，我们仅仅认为临床观察一样，动物实验的出现是医学发展的客观需要。人与动物从生物学的角度看是大同小异的。这就从根本上保证了动物实验的可靠性，由于种种主客观原因可能造成动物实验与临床观察的脱节，但这不能构成否定动物实验的理由。为了促进医学发展，关键的问题在于正确解决好这个矛盾。动物实验应由过去比较注重分析实验逐步转向更多地注重综合性的实验，而临床研究应尽量创造条件做一些分析性的实验。我们应当特别注意分子生物学和遗传工程学给我们提供的机会；注意在具有多种动物品质的模型上进行实验。当然，不能否认临床研究和实验室研究存在差异，它们各有特点，也正因为如此，医学的这两个研究门类都长期存在，不能相互替代。它们是促进医学发展的两个根本途径和手段，也是互相补充、互相促进的。

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