陳雨榮,安星蘭,汪正鑄,張 勝,翟巖輝,代相鵬*,李子義*

(1.吉林大學(xué)第一醫(yī)院人類疾病動物模型國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室, 長春 130021；2.吉林大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院, 長春 130062)

動物模型指非人類的活體實(shí)驗(yàn)動物,用于疾病、基因功能、藥學(xué)及其他科學(xué)問題的研究[1]。 “動物模型”這一術(shù)語在文獻(xiàn)中首次出現(xiàn)于上世紀(jì)60年代,到目前為止,已有數(shù)以千計(jì)有價(jià)值的動物模型被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域[2]。 嚙齒類動物是目前數(shù)量最大、應(yīng)用最廣泛的動物模型。 然而嚙齒類動物與人親緣關(guān)系較遠(yuǎn),其遺傳、體型以及壽命與人類有較大差異[3]。 嚙齒類動物模型存在的缺陷限制了研究人員對人類疾病、藥物開發(fā)以及疾病治療方案的研究。 非人靈長類動物與人類親緣關(guān)系近,是最好的人類疾病動物模型,但存在實(shí)驗(yàn)費(fèi)用昂貴、實(shí)驗(yàn)技術(shù)復(fù)雜、動物資源匱乏和倫理等問題[4]。 大量研究表明,豬與人的氨基酸同源性達(dá)84.1%, 在解剖結(jié)構(gòu)、生理代謝以及疾病發(fā)生機(jī)理上與人有很多相似之處[5]。 豬作為人類疾病研究的動物模型優(yōu)勢眾多,其應(yīng)用可追溯到上世紀(jì)九十年代末[6]。 以豬作為人類疾病動物模型的研究涉及糖尿病、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病、遺傳性疾病、腫瘤以及其他領(lǐng)域,這些模型對于揭示疾病發(fā)生的機(jī)制、尋找藥物靶點(diǎn)、開展藥物篩查和藥效評價(jià)、找到治療及診斷疾病的方法等具有重要意義。由于豬的品種、獲得模型的方法以及檢測指標(biāo)差異,造成很多模型在表面效度、結(jié)構(gòu)效度、預(yù)測效度方面存在差異,從而影響了豬在人類疾病研究中的應(yīng)用。 為深入理解不同疾病的豬模型、不同方法建立的豬模型在模擬人類疾病中存在的問題,為更好的利用豬作為人類疾病模型研究人類疾病的發(fā)生發(fā)展和探索藥物治療策略,本文將重點(diǎn)綜述近年來獲得的豬模型在人類疾病研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀和存在的問題,為優(yōu)化豬模型的建立和應(yīng)用提供理論參考。

1 人類疾病模型豬的研究進(jìn)展

1.1 糖尿病

我國成人糖尿病患者數(shù)量達(dá)1.14 億,高居世界第一[7]。 糖尿病會引起心血管和腦血管疾病、視網(wǎng)膜病變、腎病、周圍神經(jīng)病變以及下肢動脈病變等多種并發(fā)癥[8]。 研究表明,豬在進(jìn)食方式、胰腺形態(tài)及發(fā)育水平、胃腸道結(jié)構(gòu)、代謝水平以及血糖水平方面與人類非常相似,且糖尿病模型豬在疾病發(fā)展方面更接近人[9-10]。 Ⅰ型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)的特征是胰島素依賴性,主要是由于胰島β 細(xì)胞功能遭到破壞引起胰島素的極度缺乏[11]。 通過胰腺切除術(shù)獲得的Ⅰ型糖尿病豬模型的發(fā)病率和死亡率較高且影響了胰腺的外分泌功能,而通過靜脈注射鏈脲佐菌素(streptozocin,STZ,150 mg/kg)誘導(dǎo)的糖尿病動物存活時(shí)間長,更適合用于長期的糖尿病研究[12]。 Ⅱ型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)占糖尿病總?cè)藬?shù)的90%以上,其特征是胰島素抵抗性[13]。 1979 年,Phillips等[14]人培育成自發(fā)性Ⅱ型糖尿病豬“Low K”品系,該品系豬的葡萄糖清除率明顯降低,F-5 代的葡萄糖耐量降低的遺傳率約為0.26,但“Low K”品系葡萄糖耐量降低的特性最終未能維持下來。 Xi 等[15]利用高脂高糖飼料對中國貴州小型豬進(jìn)行6 個(gè)月的誘導(dǎo)飼養(yǎng)后,該豬出現(xiàn)胰島素抵抗、輕度糖尿病和動脈粥樣硬化病變。 該模型豬可能是研究糖尿病性血脂異常并發(fā)動脈粥樣硬化的良好動物模型。吳延軍等[16]采用高脂高糖飼料聯(lián)合低劑量STZ 方法成功建立廣西巴馬小型豬T2DM 模型,該模型豬特征明顯且更為穩(wěn)定,均出現(xiàn)胰島素抵抗和葡萄糖耐量受損等癥狀。 Renner 等[17]培育出在胰島中表達(dá)顯性抑制腸促胰島素( glucose-dependent insulinotropic polypeptide receptor, GIP ) 受體(GIPRdn)的轉(zhuǎn)基因豬,該豬葡萄糖耐量受損,胰島素分泌減少,β 細(xì)胞數(shù)量減少但凋亡不明顯。GIPRdn轉(zhuǎn)基因豬可用于研究GIP 在葡萄糖穩(wěn)態(tài)和胰腺發(fā)育中的作用。 Umeyama 等[18]培育出人肝細(xì)胞核因子(hepatocyte nuclear factor 1α,HNF1α)突變體豬,22 頭轉(zhuǎn)基因仔豬中18 頭在斷奶前死亡,其余仔豬胰島發(fā)育不全,非空腹時(shí)血糖高于正常水平,該模型可用于研究青少年發(fā)病的成人型糖尿病(maturity-onset diabetes of the young,MODY)。 胰島素(insulin,INS)基因的突變會引起永久性新生兒糖尿 病 ( permanent neonatal diabetes mellitus,PNDM)[19]。 Renner 等[20]培育出在豬胰島β 細(xì)胞中特異性表達(dá)INSC94Y的突變體豬,該豬的胰島素蛋白錯誤折疊,糖尿病表型穩(wěn)定且其癥狀可通過胰島素治療改善,是胰島素補(bǔ)充和胰島移植的良好實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?見表1)。

1.2 心血管疾病

動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是心血管疾病發(fā)病的主要病理基礎(chǔ),嚴(yán)重威脅人類健康[21]。Prescott 等[22]發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)出現(xiàn)自發(fā)性高膽固醇癥和動脈粥樣硬化病變的豬品種。 該豬的載脂蛋白B和載脂蛋白U 的Lpb5 和Lpu1 等位基因發(fā)生突變,豬的動脈出現(xiàn)脂質(zhì)條紋以及鈣化、壞死的斑塊,這些病變特征與人類晚期動脈粥樣硬化病變非常相似。 劉錄山等[23]采用高脂高膽固醇飼料(基礎(chǔ)飼料+2%膽固醇和10%豬油)喂養(yǎng)貴州小香豬12 個(gè)月后發(fā)現(xiàn)其血脂水平明顯升高, 并出現(xiàn)AS 病變斑塊,病理形態(tài)學(xué)結(jié)果表明這些斑塊具有人類成熟斑塊的特點(diǎn)且病變分布特點(diǎn)也與人類AS 病變一致。 馮大明等[24]選用貴州小香豬,采用頸總動脈球囊損傷方法聯(lián)合高脂飼料喂養(yǎng)方式建立了AS 小型豬模型,模型豬血管內(nèi)膜增厚并出現(xiàn)病理性血管重構(gòu)。此外,Whyte 等[25]人建立了過表達(dá)人過氧化氫酶(human catalase,hCat)轉(zhuǎn)基因豬。 轉(zhuǎn)基因仔豬hCat mRNA 表達(dá)和hCat 蛋白表達(dá)量均升高。 內(nèi)皮型一氧化氮合成酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)可釋放一氧化氮(NO),進(jìn)而調(diào)節(jié)血管功能及結(jié)構(gòu)。 Hao 等[26]通過核移植建立了胎盤血管內(nèi)皮細(xì)胞過表達(dá)eNOS 的轉(zhuǎn)基因豬,研究人員預(yù)測該模型豬成年后會出現(xiàn)血管損傷表型(見表2)。

表1 糖尿病模型豬Table 1 Pig models of diabetes

1.3 遺傳性疾病

囊性纖維化(cystic fibrosis,CF)是第7 對染色體上CF 基因突變引起的常染色體隱性遺傳病。 CF小鼠模型無法表現(xiàn)與人類相似的肝、肺、呼吸道及腸道病變[27]。 2008 年,Rogers 等[28]采用腺相關(guān)病毒(adeno-associated virus,AAV)介導(dǎo)的同源重組技術(shù)獲得了CFTR 雙等位基因敲除豬。 新生CFTR-/-豬的臨床、電生理和病理結(jié)果與CF 新生兒相似,出現(xiàn)胎糞性腸梗阻、胰腺外分泌功能不全等癥狀。2013 年,Stoltz 等[29]建立腸內(nèi)表達(dá)CFTR 的CF 豬模型。 CFTR 基因表達(dá)可誘導(dǎo)新生仔豬回腸負(fù)離子轉(zhuǎn)運(yùn),挽救胎糞腸梗阻表型,但無法改善胰腺外分泌功能。 血友病A 是一種X 染色體上的凝血因子Ⅷ異常導(dǎo)致的遺傳性疾病。 2012 年,Kashiwakura等[30]建立了敲除F8 基因的血友病A 豬模型。 模型豬具有與人類血友病A 類似的嚴(yán)重出血傾向,且注射人F8 凝血因子可起到治療效果。 家族性高膽固醇血癥(familial hypercholesterolemia,FH)是一種罕見的常染色體顯性遺傳病,患者低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)水平增高并常伴有早發(fā)型冠心病。 Carlson 等[31]利用TALEN 技術(shù)構(gòu)建了LDL 受體(LDL receptor,LDLR)基因敲除小型豬,該模型豬是研究FH 的理想實(shí)驗(yàn)動物模型。 家族性腺瘤性息肉病(familial adenomatous polyposis,FAP)是一種常染色體顯性遺傳性疾病,患者整個(gè)結(jié)直腸布滿大小不一的腺瘤。 Flisikowska 等[32]通過將突變的腺瘤性息肉病基因(adenomatous polyposis coli,APC)定點(diǎn)插入到豬基因組獲得FAP 豬,具有與人類相似的發(fā)病進(jìn)程和息肉生長位置。 血管性血友病(von Willebrand disease,vWD)是血管性血友病因子(von Willebrand Factor,vWF)基因突變引起的遺傳性出血性疾病。 利用CRISPR/Cas9 技術(shù)敲除豬vWF 雙等位基因,可以獲得vWD 豬模型[33],該豬出血時(shí)間明顯延長,表現(xiàn)出嚴(yán)重凝血障礙且血漿中無vWF 抗原。 酪氨酸血癥Ⅰ型(hereditary tyrosinemia type I,HT1)是由于延胡索二酰乙酰乙酸水解酶(fumarylacetoacetate hydrolase,FAH)基因突變而導(dǎo)致FAH 缺乏,酪氨酸及其代謝產(chǎn)物蓄積,造成肝損害的伴常染色體隱性遺傳病。 通過敲除豬FAH 基因而建立的人遺傳性HT1 豬模型,仔豬出現(xiàn)嚴(yán)重肝損傷和與急性肝衰竭等癥狀。 FAH 基因敲除豬可用于HT1 和自發(fā)性急性肝衰竭的研究以及肝細(xì)胞治療效果的臨床前測試[34]。 酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)與人類皮膚白化病的發(fā)生相關(guān)。 TYR 雙等位基因突變豬的仔豬皮膚、毛發(fā)和眼睛中的黑色素完全消失,該模型豬是研究人類白化病發(fā)病機(jī)制及治療的重要模型[35](見表3)。

表2 心血管疾病模型豬Table 2 Pig models of cardiovascular disease

表3 遺傳性疾病模型豬Table 3 Pig models of hereditary disease

1.4 神經(jīng)退行性疾病

神經(jīng)退行性疾病是一類進(jìn)行性發(fā)展的致殘,嚴(yán)重可致死的疾病,其主要特征為特異性神經(jīng)元的大量丟失。 常見的神經(jīng)退行性疾病包括亨廷頓舞蹈癥(huntington’ s disease, HD)、 阿 爾 茨 海 默 病(alzheimer disease,AD)、帕金森綜合征(parkinson’s disease,PD) 和肌萎縮側(cè)索硬化癥(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)等。 HD 是由位于第四號染色體上的亨廷頓基因(huntingtin,HTT)發(fā)生突變所導(dǎo)致的常染色體顯性遺傳病。 2001 年建立的htt75Q突變豬并沒有出現(xiàn)HD 表型[36]。 httN208-105Q突變豬腦內(nèi)的變異蛋白雖然可誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡,但轉(zhuǎn)基因豬吮吸困難,存活時(shí)間較短[37]。 2018 年,李曉江、李世華和賴良學(xué)團(tuán)隊(duì)[38]首次利用CRISPR/Cas9 技術(shù)成功建立HTT 基因敲入豬模型,模型豬表現(xiàn)出如體重下降、行為異常以及多棘神經(jīng)元嚴(yán)重退行性病變等HD 癥狀。 腦內(nèi)β 淀粉蛋白(amyloid β-protein,Aβ)沉積是誘發(fā)AD 的原因,Aβ 蛋白是由淀粉樣肽前體蛋白(amyloid precursor protein,APP)水解產(chǎn)生,目前已明確早老素1 基因(presenilin 1,PSEN1)、早老素2 基因(presenilin 2, PSEN2)、APP基因和載脂蛋白E 基因(apolipoprotein E,ApoE)為AD 四大致病基因[39]。 2009 年,Kragh 等[40]建立了APP695sw轉(zhuǎn)基因AD 豬模型,但1 歲的AD 轉(zhuǎn)基因豬沒 有 表 現(xiàn) 出 記 憶 障 礙[41]。 攜 帶 APP695sw和PSEN1M146I雙基因的轉(zhuǎn)基因AD 豬在10-18 月齡的豬腦神經(jīng)元中會出現(xiàn)Aβ-42 的蓄積[42]。 2017 年,Lee 等[43]利用多順反子系統(tǒng)建立了攜帶hAPP、hTau 和hPSEN1 三個(gè)突變基因的AD 轉(zhuǎn)基因豬,該轉(zhuǎn)基因豬大腦中出現(xiàn)Aβ-40 和Aβ-42 的蓄積。 PD是神經(jīng)系統(tǒng)退化性疾病,黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元變性死亡是主要誘因,部分患者出現(xiàn)parkin 基因、帕金森蛋白7 基因(DJ-1)和磷酸酶及張力蛋白同源物誘導(dǎo)的蛋白激酶(PTEN-induced putative kinase,PINK)的突變。 但用CRISPR/Cas9 系統(tǒng)建立的parkin、DJ-1和PINK 三基因敲除豬并未出現(xiàn)PD 癥狀[44]。 同樣,PINK1 和PINK2 雙基因敲除豬直至7 月齡時(shí)仍未表現(xiàn)出PD 癥狀[38]。 Nielsen 等[45]采用肌注1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶(1-methyL-4-phenyL-1,2,3,6-tetrahydropyridine, MPTP)11 周的方法獲得了具有PD 癥狀的豬,動物出現(xiàn)運(yùn)動遲緩、僵硬、協(xié)調(diào)和咀嚼困難等癥狀。 ALS 為脊髓前角及腦干運(yùn)動神經(jīng)元及錐體束進(jìn)行性變性引起的病征。研究表明,超氧化歧化酶1(superoxide dismutase 1,SOD1)、反式激活應(yīng)答DNA 結(jié)合蛋白(transactive response DNA binding protein,TARTDP)、融合肉瘤蛋白基因(fused in sarcoma,FUS)、血管生成素(angiogenin,ANG)和自噬受體蛋白基因(optineurin,OPTN)這5 種基因突變后可引起典型的ALS 疾病表型[46]。 實(shí)驗(yàn)表明,hSOD1G93A轉(zhuǎn)基因豬表現(xiàn)有運(yùn)動神經(jīng)受損、骨骼肌變性等ALS 的典型癥狀[47]。TDP-43M337V突變的轉(zhuǎn)基因豬出現(xiàn)皮膚松弛、運(yùn)動障礙和過早死亡等癥狀,檢測發(fā)現(xiàn)了PSF 相關(guān)的、頻繁出現(xiàn)在的ALS 患者腦神經(jīng)元中的異常RNA 剪接[48](見表4)。

1.5 腫瘤模型

模型豬也被用于研究不同類型的腫瘤的發(fā)生機(jī)制。 密蘇里大學(xué)[49]通過選育獲得的Sinclair 小型豬具有較高的皮膚黑色素瘤發(fā)病率,且其黑色素瘤與人類黑色素瘤在遺傳上有一定的相似性。Sinclair 豬和德國慕尼黑大學(xué)[50]選育的MMSTROLL 豬以及由Libechov 研究所[51]選育的MeLiM豬是常用的自發(fā)黑色素瘤模型。 研究人員發(fā)現(xiàn)黑色素瘤與豬單細(xì)胞抗原復(fù)合體(swine leukocyte antigen, SLA)、 黑 素 皮 質(zhì) 素 1 型 受 體 基 因(melanocortin 1 receptor,MC1R)和小眼畸形相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(microphtalmia-associated transcription factor,MITF)基因等相關(guān)[52]。 2011 年,Luo 等[53]利用重組腺相關(guān)病毒(recombinant adeno-associated virus,rAAV)介導(dǎo)的同源重組基因打靶技術(shù)獲得BRCA1基因敲除的雜合子(BRCA1+∕-)乳腺癌Yucatan 小型豬,但均在出生后18 d 內(nèi)死亡。 2015 年,Donninger等[54]分離豬乳腺上皮細(xì)胞,用SV40LT(simian virus 40 large t antigen)載體轉(zhuǎn)染獲得永生化的豬乳腺癌細(xì)胞,利用RNA 干擾技術(shù)使BRCA1 基因失活(BRCA1+∕-)建立了第一個(gè)豬乳腺癌細(xì)胞系,該細(xì)胞系具有乳腺癌干細(xì)胞的特征。 2012 年,Leuchs等[55]培育了Tp53R167H(tumor protein 53)基因突變豬,但仔豬表型正常。 隨后,2014 年,Sieren 等[56]也建立了Tp53 基因突變豬,性成熟的純合子豬發(fā)生了淋巴瘤、成骨腫瘤和腎腫瘤病變。 敲除Tp53 的豬可以作為自發(fā)性骨肉瘤豬模型,其長骨和顱骨發(fā)生多個(gè)骨肉瘤[57]。 鼠類肉瘤病毒癌基因(kirsten rat sarcoma viral oncogene, KRAS)突變對于胰腺癌、非小細(xì)胞肺炎以及大腸癌的發(fā)生至關(guān)重要[58-59]。2015 年,Li 等[60]建立的KRAS 基因突變豬的新生仔豬未發(fā)生腫瘤。 Schook 等[61]建立的KRasG12D和TP53R167H誘導(dǎo)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因豬“oncopig”可發(fā)生間質(zhì)瘤。 Callesen 等[62]通 過 激 活 KRAS 和 cMyc(cellular myelocytomatosis oncogene),失活p53 和成視網(wǎng)膜細(xì)胞瘤蛋白基因(retinoblastoma protein,pRB),建立了誘導(dǎo)性“oncopig”腸癌模型,經(jīng)誘導(dǎo)處理后,三分之一的豬表現(xiàn)為十二指腸神經(jīng)內(nèi)分泌癌,并伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。 通過在不同部位誘導(dǎo)這些基因表達(dá),可以獲得“oncopig”軟組織瘤豬模型[63]以及“oncopig”胰腺導(dǎo)管腺癌豬模型[64](見表5)。

表4 神經(jīng)退行性疾病模型豬Table 4 Pig models of neurodegenerative disease

1.6 其它疾病模型

免疫缺陷動物可用于腫瘤標(biāo)本異種移植以及建立免疫系統(tǒng)人源化動物模型,為研究癌癥的發(fā)病機(jī)制和腫瘤藥物的安全性與有效性奠定基礎(chǔ)。SCID(severe combined immunodeficient,SCID)豬可由自然突變或通過基因編輯而得到,涉及Artemis 基因、白介素受體γ 鏈基因(interleukiN-2 receptor gamma gene,IL2RG)和重組活化基因RAG1/2 基因(recombination activating gene 1/2)[65]。 2012 年發(fā)現(xiàn)的Artemis 基因自然突變豬的外周血中缺乏B、T細(xì)胞而NK 細(xì)胞正常,胸腺和淋巴結(jié)明顯萎縮[66],耳皮下注射的人黑色素瘤細(xì)胞和胰腺癌細(xì)胞能形成腫瘤[67]。 IL2RG 基因敲除豬的胸腺發(fā)育不全,T、NK 細(xì)胞缺乏,B 細(xì)胞數(shù)量正常但無法正常分泌抗體和發(fā)揮抗原遞呈作用[68]。 采用鋅指核酸酶技術(shù)(zinc-finger nucleases,ZFNs)獲得的IL2RG 基因敲除公豬表現(xiàn)出SCID 樣表型[69]。 CRISPR/Cas9 技術(shù)獲得的IL2RG 基因敲除的純合母豬全部表現(xiàn)SCID表型,并且縮短了實(shí)驗(yàn)周期[70]。 2014 年,賴良學(xué)團(tuán)隊(duì)[71]發(fā)現(xiàn)RAG1 以及RAG2 雙等位基因突變的仔豬免疫器官發(fā)育不全,外周血中缺乏成熟的B 和T細(xì)胞,而RAG2 雜合突變仔豬表型正常。 進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),RAG1 基因純合純合敲除豬的新生仔豬胸腺發(fā)育不全且外周血中缺乏成熟T、B 細(xì)胞[72]。 將人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞注入RAG2 雙等位基因敲除豬耳部及腹部,受體豬分別于12 d、7.5 周后在注射部位形成明顯畸胎瘤[73]。 Suzuki 等[74]建立的RAG2 雙等位基因敲豬最長存活至34 d。 而RAG2 和IL2RG雙基因敲除豬的仔豬胸腺發(fā)育異常,外周血中缺乏成熟的B、T 細(xì)胞,NK 細(xì)胞減少[75]。 IL2RG 和ARTEMS 雙基因敲除豬的仔豬缺乏B、T、NK 細(xì)胞[65]。 吉林大學(xué)第一醫(yī)院人類疾病動物模型國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室李子義、楊永廣團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中科院動物所周琪團(tuán)隊(duì),目前已獲得RAG1 和IL2RG 雙基因突變的(RAG1-/-/IL2Rγ-/Y)SCID 豬,仔豬表現(xiàn)出明顯的SCID 癥狀,這些免疫缺陷動物模型對免疫系統(tǒng)人源化豬模型的建立具有重要意義。

表5 腫瘤模型豬Table 5 Pig models of cancer

2 展望

豬的生理學(xué)、解剖學(xué)和遺傳學(xué)特征與人類非常接近,是目前很多人類疾病的理想動物模型。 表面效度、結(jié)構(gòu)效度、預(yù)測效度是評價(jià)動物模型的三個(gè)方面。 表面效度指模型的表征與人類疾病特征相似,利用人類疾病的發(fā)病機(jī)制建立的模型則具有結(jié)構(gòu)效度,模型產(chǎn)生的預(yù)測在臨床有效則具有預(yù)測效度[76]。 對于糖尿病豬模型,胰腺切除副作用大,表面效度不佳。 利用人工選育、化學(xué)或膳食誘導(dǎo)以及基因工程技術(shù)建立的豬糖尿病模型均能較好地模擬人類糖尿病的臨床癥狀,具有表面效度,但其中絕大多數(shù)模型仍缺乏結(jié)構(gòu)效度和預(yù)測效度。 轉(zhuǎn)GIPRdn模型豬被用于研究利拉魯肽治療青少年MODY 患者的安全性及有效性的研究,具有一定的預(yù)測效應(yīng)[77]。 對于AS 豬模型,豬與人的心血管系統(tǒng)相似度高,豬AS 模型具有較好的表面效度,尚無預(yù)測效度。 利用基因工程技術(shù)建立的疾病模型表面效度直接,一些通過對致病基因進(jìn)行編輯從而建立的動物模型還具有結(jié)構(gòu)效度,可以滿足研究者的不同需要,但預(yù)測效度尚未體現(xiàn),如敲除CFTR 基因的CF 豬模型以及敲除F8 基因的血友病A 模型等。一些基因工程模型具有結(jié)構(gòu)效度但缺乏表面效度,如轉(zhuǎn)htt75Q的HD 豬模型未表現(xiàn)出HD 表型。

目前,研究人員已經(jīng)成功建立了大量的人類疾病豬模型,這些模型對于研究人類重大疾病發(fā)病機(jī)制、尋找預(yù)防和治療辦法具有重要意義。 但其中一些模型未形成穩(wěn)定表型、仍無法準(zhǔn)確模擬人類疾病以及未能廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)理論研究等。 因此,在人類疾病豬模型的研究中,我們需要有針對性的深入研究,形成完善的技術(shù)體系,并將疾病動物模型建立和疾病發(fā)病機(jī)制基礎(chǔ)研究和治療等臨床研究有機(jī)結(jié)合,為人類疾病的研究提供適合的動物模型。