動物模型在傳染病研究中的作用

傳染病仍然是一個重大的全球健康挑戰。他們強調了病原體和宿主之間復雜的貓捉老鼠的游戲，揭示了只有通過應用合適的生物模型才能正確解讀的相互作用。¹ 動物模型是這一追求的關鍵參與者，它充當放大鏡，使我們能夠深入研究宿主與病原體相互作用的微觀世界。

迷宮的中心：聚光燈下的小鼠模型

小鼠模型長期以來一直是傳染病研究的關鍵，這主要是因為它們的遺傳可塑性以及與人類驚人的生理相似性。這些模型的使用對于了解病原體如何引起疾病、定義特定宿主基因在疾病發展中的作用以及確定預防或治療各種傳染源的潛在目標至關重要。¹不同的小鼠品系，從近交系小鼠到基因敲除小鼠，甚至人源化小鼠，為探索廣泛的傳染病提供了寶貴的畫布。

對感染小鼠的甲型流感病毒和 2 型肺炎球菌菌株 D39 變種共感染的小鼠細菌感染后 24 小時收集的肺切片進行組織病理學分析。使用兔抗肺炎鏈球菌多克隆抗體（目錄號# NB100-64502）對肺切片進行肺炎球菌IHC分析，或使用大鼠抗Ly-6G/Ly-6C單克隆抗體（目錄號# NB600-1387）對中性粒細胞進行IHC分析。以 4 倍放大倍率拍攝的代表性圖像，插圖為 60 倍放大倍率。圖片由田納西州 UTHSC 的 Amanda P. Smith 博士提供

超越常規：非常規動物模型的興起

雖然小鼠在傳染病研究領域占據主導地位，但越來越多的非傳統動物模型的使用呈增長趨勢。這種轉變是由基因操作的進步推動的，使研究人員能夠在整個研究過程中根據需要修改宿主和病原體。此類模型的例子包括非人類靈長類動物、豚鼠、鴨子、雞、果蠅（果蠅）、斑馬魚和蚊子，每個都提供了關于宿主與病原體相互作用的視角。例如，斑馬魚胚胎在闡明疾病發病機制，特別是與人類細菌感染有關的發病機制方面越來越受歡迎。²

感染雞神經細胞中新城疫病毒抗體表達和細胞標記物的免疫熒光分析。感染新城疫病毒 (NDV) TxGB 株的雞神經細胞在感染后 12 小時的代表性圖像。第一列對各自^的細胞標記物進行染色（神經元：TUJ-1，少突膠質細胞：Olig2，星形膠質細胞：GFAP）。第二列用小鼠抗 NVD 單克隆抗體（目錄號NBP2-11633）染色以檢測^NVD表達。第三^個是前兩列的合并。來自細胞標記物和 NDV 表達的雙重免疫熒光信號由白色箭頭表示。在所有圖像中，細胞核均用 DAPI（偽藍色）染色。圖片由 CiteAb 從以下出版物 收集并裁剪，并獲得CC-BY 許可。

追求治愈：邁向治療開發和疫苗發現

動物模型的核心作用遠遠超出了對疾病的理解，延伸到了疫苗發現和治療開發的關鍵領域。動物模型，特別是小鼠模型，已被證明有助于在臨床前水平設計藥物和疫苗策略。他們為了解抗菌藥物的藥代動力學和藥效學做出了重大貢獻，為可從模型轉化為人類的最佳藥物暴露提供了信息。³

此外，這些模型對于發現新的治療途徑至關重要。根據其與人類疾病的生物學相關性選擇精心設計的動物模型，可以有助于創建可轉化的科學數據，促進有效療法和干預措施的開發。⁴  

通過蛋白質印跡檢測果蠅 Smad2。用羊抗果蠅 Smad2 多克隆抗體（R&D Systems 目錄號AF7948）和抗羊 IgG 二抗探測野生型和 Smad2 無效突變果蠅幼蟲提取物的蛋白質印跡分析。在野生型提取物中檢測到約 58 kDa 的 Smad2 特異性條帶，但在突變型提取物中未檢測到。圖片由美國明尼蘇達州明尼阿波利斯市明尼蘇達大學遺傳學、細胞生物學和發育系的 Aidan Peterson 博士和 Michael O'Connor 博士提供。

然而，動物模型的巨大實用性也伴隨著道德的代價。 Russell & Burch 提出的 3R 原則（減少、細化、替換）等指導方針為研究人員提供了一個路線圖，以最大限度地減少使用的動物數量、減輕它們的痛苦，并盡可能尋求替代方案。³強調在研究中道德和負責任地使用動物與研究結果本身同樣重要。