动物模型（猪篇） | 一文了解猪作为试验动物，有哪些应用？

猪和人类在解剖学和生理学上具有大量相似之处，这为猪作为人类医学研究模型带来了极大的优势，不仅对于揭示疾病发生机制、寻找药物靶点、开展药效评价、找到治疗方法等具有重要意义，更为科研人员实验操作中提供有力条件，可以在药物开发研究和毒理学测试中确定安全剂量范围。

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1. 眼科：猪的眼睛与人类有许多相似之处，这体现在猪的全血管性视网膜脉管系统、视网膜外侧的视锥细胞光感受器、无脉络膜、相当的巩膜厚度和角膜胶原纤维的排列。在选择最适合眼睛研究的动物模型时，与非人灵长类动物相比，猪更受青睐。

2. 颅面：由于解剖学上的相似性，包括唾液腺、眼眶、鼻腔、上颌骨、下颌骨和颞下颌关节（TMJ）等结构，猪是研究人类颅面的合适模型。

3. 肌肉骨骼：猪的股骨横截面直径、面积、片状骨结构、骨再生过程、骨矿物质密度和浓度、骨骼肌蛋白质组学与人类相似。因此，猪是研究骨解剖学、形态学、骨坏死、愈合和重塑研究的首选生物医学模型。

4. 皮肤：猪皮肤的表皮、厚度、毛囊密度和细菌群与人类皮肤相当，猪模型已被普遍用于研究药物毒性、治疗方式、烧伤和伤口愈合、整形外科技术和人工皮肤移植。

5. 生殖：猪与人类在生殖特征上有相似之处，如人类和猪的卵母细胞大小相似、人类和猪在卵母细胞成熟的不同阶段有相似的蛋白质组表达模式，模拟人类生殖的猪生物医学模型极大地促进了人们对青春期、受精、怀孕和疾病的基础科学的理解。

6. 心脏：猪在心脏器官大小、免疫学、生理学和大体形态方面与人类有相似之处，特别是在心房、心室和冠状动脉循环模式的结构上有相似之处，是研究心脏病的一个有利模型。

在心血管系统疾病研究中，应用最多的实验用小型猪模型是动脉粥样硬化（atherosclerosis, AS）模型，该模型构建方式分为人工高脂高胆固醇诱导和基因编辑构建自发性小型猪AS模型。李艳君等持续饲喂巴马小型猪高脂高胆固醇饲料3个月，小型猪AS指数达3.8以上，并维持了3个月，成功构建动脉粥样硬化巴马小型猪模型。基因构建自发性AS模型中，大部分为敲除低密度脂蛋白受体（low density lipoprotein receptor, LDLR）基因、脂蛋白E（apolipoprotein E, ApoE）基因。通过敲除LDLR基因，使小型猪血液中的低密度脂蛋白胆固醇lowdensitylipoprotein cholesterol, LDL-C）值升高，从而诱发AS症状。DAVIS等采取敲除LDLR基因，然后通过体细胞移植到尤卡坦小型猪，再经过６个月的高脂饲喂，成功构建尤卡坦小型猪AS模型。在尤卡坦小型猪的腹主动脉和冠状动脉中均发现了不同程度的动脉粥样硬化。高甘油三酯症是引起人类冠心病的最大因素。小型猪还被应用于高甘油三酯症模型的构建，基于该模型的研究发现，载脂蛋白CⅢ（apolipoprotein, ApoCⅢ）与甘油三酯密切相关，甘油三酯水平升高会显著降低ApoCⅢ酶的活性。在慢性心肌缺血的小型猪模型构建上，田玉龙等用五指山小型猪构建慢性心肌缺血病模型，对心力衰竭、心肺复苏后心肌代谢进行相关的评估，这对治疗心脏病研究具有十分重大意义。近年来，小型猪应用于医疗器械方面的研究主要集中在心血管系统疾病上，对小型猪品种没有特殊要求，但常选择体型稍大的小型猪进行相关研究。

7. 肺部：猪和人类有相似的肺叶和支气管解剖结构，这使得它们对呼吸系统疾病的建模和治疗测试非常有用。

8. 胰腺：猪胰腺的形态和发育与人类相似，且猪胰腺分泌的胰岛素与人类胰岛素只有一个氨基酸的差别，猪在治疗糖尿病的药物测试和替代研究中发挥着突出的作用。

此外，猪也是作为癌症的遗传易感性、进展、检测和治疗研究，异种器官移植，感染性疾病研究、疫苗研究等领域的理想模型。与灵长类动物相比，猪的社会伦理争议较小，符合动物实验伦理审查的多数规范（如替代、减少、优化原则），以及长周期研究的适用性使其具有巨大的应用价值。