生物醫(yī)學科研專業(yè)設(shè)計中常要考慮如何建立動物模型的問題，因為很多闡明疾病及療效機制的實驗不可能或不應該在病人身上進行。常要依賴于復制動物模型，但一定要進行周密設(shè)計，設(shè)計時要遵循下列一些原則。

（一）相似性

在動物身上復制人類疾病模型。目的在于從中找出可以推廣（外推）應用于病人的有關(guān)規(guī)律。外推法（Extrapolation）要冒風險，因為動物與人到底不是一種生物。例如在動物身上無效的藥物不等于臨床無效，反之也然。因此，設(shè)計動物疾病模型的一個重要原則是，所復制的模型應盡可能近似于人類疾病的情況。

能夠找到與人類疾病相同的動物自發(fā)性疾病當然最好。例如日本人找到的大白鼠原發(fā)性高血壓就是研究人類原發(fā)性高血壓的理想模型，老母豬自發(fā)性冠狀動脈粥樣硬化是研究人類冠心病的理想模型；自發(fā)性狗類風濕性關(guān)節(jié)炎與人類幼年型類風濕性關(guān)節(jié)炎十分相似，也是一種理想模型，等等。

與人類完全相同的動物自發(fā)性疾病模型畢竟不可多得，往往需要人工加以復制。為了盡量做到與人類疾病相似，首先要注意動物的選擇。例如，小雞最適宜做高脂血癥的模型，因它它的血漿甘油三酯、膽固醇以及游離脂肪酸水平與人十分相似，低密度和極低密度脂蛋白的脂質(zhì)構(gòu)成也與人相似。其次，為了盡可能做到模型與人類相似，還要在實踐中對方法不斷加以改進。例如結(jié)扎兔闌尾血管，固然可能使闌尾壞死穿孔并導致腹膜炎，但這與人類急性梗阻性闌尾炎合并穿孔和腹膜不一樣，如果給兔結(jié)扎闌尾基部而保留原來的血液供應，由此而引起的闌尾穿孔及腹膜炎就與人的情況相似，因而是一種比較理想的方法。

如果動物型與臨床情況不相似，在動物身上有效的治療方案就不一定能用于臨床，反之也然。例如，動物內(nèi)毒性性休克（Endotoxin Shock，單純給動物靜脈輸入細菌及其毒素所致的休克）與臨床感染性（膿毒性）休克（Septic Shock）就不完全一樣，因此對動物內(nèi)毒素性休克有效的療法長期以來不能被臨床醫(yī)生所采用�，F(xiàn)在有人改向結(jié)扎膽囊動脈和膽管的動物膽囊中注入細菌，復制人類感染性休克的模型，認為這樣動物既有感染又有內(nèi)毒素中毒，就與臨床感染性休克相似。

為了判定所復制的模型是否與人相似，需要進行一系列的檢查。例如有人檢查了動物壓、脈率、靜脈壓、呼吸頻率、動脈血pH、動脈氧分壓和二氧化碳分壓、靜脈血乳酸鹽濃度以及血容量等指標，發(fā)現(xiàn)一次定量放血法造成的休克模型與臨床出血性休克十分相似，因此認為些法復制的模型是一種較理想的模型。同理，按中醫(yī)理論用大黃喂小鼠使其出現(xiàn)類似人的“脾虛癥”，如果又按中醫(yī)理論用四君子湯把它治好，那么就有理由把它看成人類“脾虛癥”的動物模型。

（二）重復性

理想的動物模型應該是可重復的，甚至是可以標準化的。例如用一次定量放血法可百分之百造成出血性休克，百分之百死亡，這就符合可重復性和達到了標準化要求。又如用狗做心肌梗死模型照理很合適，因為它的冠狀動脈循環(huán)與人相似，而且在實驗動物中它最適宜做暴露心臟的剖胸手術(shù)，但狗結(jié)扎冠狀動脈的后果差異太大，不同狗同一動脈同一部位的結(jié)扎，其后果很不一致，無法預測，無法標準化。相反，大小白鼠、地鼠和豚鼠結(jié)扎冠脈的后果就比較穩(wěn)定一致，可以預測，因而可以標準化。

為了增強動物模型復制時的重復性，必須在動物品種、品系、年齡、性別、體重、健康情況、飼養(yǎng)管理；實驗及環(huán)境條件，季節(jié)、晝夜節(jié)律、應激、室溫、濕度、氣壓、消毒滅菌；實驗方法步驟；藥品生產(chǎn)廠家、批號、純度規(guī)格、給藥劑型、劑量、途徑、方法；麻醉、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛等用藥情況；儀器型號、靈敏度、精確度；實驗者操作技術(shù)熟練程度等等方面保持一致，因為一致性是重現(xiàn)性的可靠保證。

（三）可靠性

復制的動物模型來應該力求可靠地反映人類疾病，即可特異地、可靠地反映某種疾病或某種機能、代謝、結(jié)構(gòu)變化，應具備該種疾病的主要癥狀和體征，經(jīng)化驗或X光照片、心電圖、病理切片等證實。若易自發(fā)地出現(xiàn)某些相應病變的動物，就不應加以選用，易產(chǎn)生與復制疾病相混淆的疾病者也不宜選用。例如鉛中毒可用大白鼠做模型，但有缺點，因為它本身容易患動物地方性肺炎及進行性腎病，后者容易鉛中毒所致的腎病相混淆，不易確定該腎病是鉛中毒所致還是它本身的疾病所致。用蒙古沙土鼠就比較容易確定，因為一般只有鉛中毒才會使它出現(xiàn)相應的腎病變。

（四）適用性和可控性

供醫(yī)學實驗研究用的動物模型，在復制時，應盡量考慮到今后臨床應用和便于控制其疾病的發(fā)展，以利于研究的開展。如雌激素能終止大鼠和小鼠的早期妊娠，但不能終止人的妊娠。因此，選用雌激素復制大鼠和小鼠終止早期妊娠的模型是不適用的，因為在大鼠和小鼠篩選帶有雌激素活性的藥物時，常常會發(fā)現(xiàn)這些藥物能終止妊娠，似乎可能是有效的避孕藥，但一旦用于人則并不成功。所以，如果知道一個化合物具有雌激素活，用這個化合物在大鼠或小鼠觀察終止妊娠的作用是沒有意義的。又如選用大小鼠作作實驗性腹膜炎就不適用，因為它們對革蘭氏陰性細菌具有較高的抵抗力，很不容易造成腹膜炎。有的動物對某致病因子特別敏感，極易死亡，也不適用。如狗腹腔注射糞便濾液引起腹膜炎很快死亡（80$小時內(nèi)死亡），來不及做實驗治療觀察，而且糞便劑量及細菌菌株不好控制，因此不能準確重復實驗結(jié)果。

（五）易行性和經(jīng)濟性

在復制動物模型時，所采用的方法應盡量做到容易執(zhí)行和合乎經(jīng)濟原則。靈長類動物與人最近似，復制的疾病模型相似性好，但稀少昂貴，即使獼猴也不可多得，更不用說猩猩、長臂猿。幸好很多小動物如大小鼠、地鼠、豚鼠等也可以復制出十分近似的人類疾病模型。它們?nèi)菀鬃鞯竭z傳背景明確，體內(nèi)微生物可加控制、模型性顯著且穩(wěn)定，年齡、性別、體重等可任意選擇，而且價謙易得、便于飼養(yǎng)管理，因此可盡量采用。除非不得已或一些特殊疾�。ㄈ缌〖�、脊髓灰白質(zhì)炎等）研究需要外，盡量不用靈長類動物。除了在動物選擇上要考慮易行性和經(jīng)濟性原則外，而且在模型復制的方法上、指標的觀察上也都要注意這一原則。