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出版者:Academic Pr

作者:Fox, James G. (EDT)/ Barthold, Stephen W. (EDT)/ Davisson, Muriel T. (EDT)/ Newcomer, Christian E. (

出品人:

頁數:392

译者:

出版時間:2006-12

價格:$ 163.85

裝幀:HRD

isbn號碼:9780123694584

叢書系列:

圖書標籤:

• 生物醫學研究
• 實驗動物
• 小鼠
• 動物模型
• 倫理
• 動物福利
• 實驗室動物科學
• 研究方法
• 生物技術
• 生命科學

實驗室中的微小探險傢：哺乳動物模型在生命科學研究中的基石 導言： 自古以來，人類對生命奧秘的探索從未止步。隨著科學的進步，我們逐漸認識到，要深入理解復雜的生物係統和疾病機製，就必須擁有可靠、可控的研究模型。在眾多可用的生物模型中，哺乳動物，特彆是那些體型微小、生命周期適中、遺傳背景明確的物種，成為瞭現代生物醫學研究中不可或缺的基石。本書將帶領讀者深入探索這些“微小探險傢”——小型哺乳動物模型——在各個前沿生命科學領域中的應用、挑戰與未來前景。我們聚焦於這些模型如何成為連接基礎生物學發現與臨床醫學轉化的關鍵橋梁。 第一部分：模型的建立與遺傳學基礎 任何成功的科學研究都依賴於穩定且可重復的模型。本部分將詳述如何構建和維護高質量的小型哺乳動物模型，重點關注遺傳背景的標準化和可追溯性。 第一章：小型哺乳動物模型的構建學 本章詳細闡述瞭當前最主流的實驗室小型哺乳動物物種的選擇標準，包括但不限於小鼠（Mus musculus）和褐傢鼠（Rattus norvegicus）的生物學特性對比。我們將探討不同品係（如C57BL/6、BALB/c等）的生理和免疫學特性差異，以及這些差異如何影響實驗結果的解釋。此外，還涵蓋瞭品係保種、交叉育種以及應對遺傳漂變的策略，確保模型的長期穩定性和生物學有效性。 第二章：基因工程技術的革新與應用 現代生物醫學研究的飛躍，很大程度上歸功於對生物體基因組進行精準編輯的能力。本章將深入剖析從傳統的同源重組技術到當前主導地位的CRISPR/Cas9基因編輯係統在模型構建中的應用。我們將詳細介紹如何利用這些技術創建單基因敲除/敲入、條件性錶達（如Cre-LoxP係統）以及基因組結構變異模型。重點討論模型創建過程中的效率優化、脫靶效應的評估與最小化，以及如何通過靶嚮突變來模擬特定的人類遺傳疾病。 第三部分：疾病模型與病理生理學研究 小型哺乳動物模型最核心的價值在於它們能夠模擬復雜的人類疾病，為疾病的發病機製研究和潛在療法的篩選提供體外平颱。 第三章：神經科學與行為學的精準探究 中樞神經係統的復雜性使得其研究極具挑戰性。本章聚焦於利用模型研究阿爾茨海默病、帕金森病、精神分裂癥和抑鬱癥等神經退行性及精神類疾病。我們將討論如何通過遺傳修飾或特定誘導方法（如立體定位注射、化學誘導）建立符閤人類臨床錶型的動物模型。同時，詳細介紹行為學評估的標準化範式，如水迷宮、新物體識彆測試、社交互動測試等，及其對神經環路功能障礙的定量分析。 第四章：腫瘤學的進展與抗癌藥物篩選 腫瘤學研究是小型哺乳動物模型應用最廣泛的領域之一。本章分類討論瞭主要的腫瘤模型類型：異種移植模型（Xenografts）、同源移植模型（Allografts）以及人源化腫瘤模型（PDX）。我們詳細分析瞭每種模型的優缺點，以及它們在評估腫瘤生長動力學、轉移潛能和藥物反應方麵的適用性。同時，探討瞭免疫功能健全的模型（如基因工程小鼠）在研究腫瘤微環境、免疫檢查點抑製劑和細胞療法（如CAR-T）中的關鍵作用。 第五章：代謝性疾病與心血管研究 糖尿病、肥胖癥和高血壓是全球性的健康挑戰。本章側重於利用模型來解析能量代謝的分子調控網絡。我們將介紹如db/db、ob/ob等經典糖尿病模型，以及通過高脂飲食誘導的肥胖模型。在心血管領域，重點討論如何使用模型研究動脈粥樣硬化、心肌梗死後的重塑過程，以及評估新型降脂藥物和抗心衰藥物的長期療效。 第四部分：前沿技術與模型優化 隨著生物學工具的不斷進步，模型的使用方式也在持續進化。本部分展望瞭未來模型研究的方嚮，強調瞭集成技術對提高研究深度的重要性。 第六章：成像技術與活體生物學監測 對活體動物進行非侵入性的、定量的生物學監測，是理解動態生理過程的關鍵。本章探討瞭各種先進成像技術在小型哺乳動物研究中的集成應用，包括：高分辨率的光學生物成像（如雙光子顯微鏡）用於深層組織的高速成像；正電子發射斷層掃描（PET）和計算機斷層掃描（CT）用於藥物代謝和腫瘤負荷的體內追蹤；以及磁共振成像（MRI）在神經和心血管功能評估中的應用。討論瞭如何將這些成像數據與分子生物學結果進行多模態整閤分析。 第七章：類器官與人源化模型的融閤 盡管小型哺乳動物模型至關重要，但它們與人類生物學仍存在差異。本章探討瞭如何通過“人源化”策略來彌補這一差距。重點介紹將人源細胞植入免疫缺陷模型中以研究人類特異性病原體感染或評估人類藥物反應。更進一步，我們將討論體外培養的類器官（Organoids）技術與體內模型的結閤，即利用基因編輯的動物模型作為“孵化器”來培養和研究具有特定遺傳背景的人類組織結構，從而實現更精準的疾病建模。 第八章：規範、倫理與數據共享 任何使用動物模型的科學活動都必須嚴格遵守倫理規範。本章討論瞭國際和國內關於動物實驗的法律法規和指導原則，特彆是“3R原則”（替代、優化、減少）的實踐。同時，強調瞭實驗設計中的統計學嚴謹性、樣本量計算的重要性，以及如何通過公開數據庫和標準化操作流程（SOPs）促進實驗數據的可重復性和共享，加速科研成果的轉化。 結論： 小型哺乳動物模型是生命科學研究不可或缺的工具箱。它們不僅幫助我們揭示瞭生命體運作的基本機製，更為應對人類重大疾病提供瞭重要的臨床前驗證平颱。通過不斷整閤先進的基因編輯技術、高分辨率成像手段以及對倫理標準的嚴格遵守，這些“微小探險傢”將繼續引導我們深入探索生物學的未知領域，最終推動醫學的革命性進步。本書旨在為所有研究人員提供一個全麵、深入的參考指南，以期更高效、更負責任地利用這些寶貴的生物資源。

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