人类疾病动物模型是现代医学发展过程中出现的一个里程碑式的重大进步。动物模型是指为生物医学建立的，具有人类疾病模拟性表现的动物疾病模型和相关的模型系统材料。动物模型是用生物医学或者生物工程手段在动物身上造成或模拟疾病的相关状态，它可以系统全面地反映疾病的发生、发展过程，也可以体现某个系统或局部的特征变化。

人类疾病动物模型主要的特征是对人类疾病某些功能、代谢、结构、行为、病理等特征进行模拟。建立各种人类疾病的实验模型是比较医学中重要的研究手段，特别是对于那些在人体上无法完成的实验更有价值。动物模型或模型系统具有人类疾病模拟性表现，可提供有实验研究价值的替代物，包括整体动物、细胞、各种培养物以及实验动物模型的计算机模型系统。

回顾人类的医学发展史，疾病动物模型在医学发展中的贡献非常突出。18世纪英国人Jenner报道了人类通过感染牛痘后能避免感染天花；19世纪法国人Pasteur成功利用狂犬疫苗保护人类免受狂犬病毒袭击，德国人Koch利用炭疽小鼠提出了疾病的病原学理论“Koch法则”；20世纪初Ellerman和Bang通过实验性鸡红细胞增多症提出了肿瘤的转染因子学说。直至20世纪60年代，“动物模型”这个概念正式提出，各国研究工作者在国际上成立了各种团体，致力于动物模型的开发与研究。动物品系、自发性动物模型和诱发性动物模型不断得到开发，大型动物的小型化研究，特别是针对遗传性疾病、肿瘤等方面的研究的动物模型取得了巨大的进展，大大促进了医学及生物学的发展。仅1982年《动物模型录》记录的自发性疾病动物模型近1300种，诱发性动物模型达到2700种。随后转基因技术不断发展，转基因小鼠、转基因兔、转基因猪等纷纷出现，利用转基因技术可以复制出人类疾病模型，并将显性致病基因分离并明确其功能。虽然目前转基因技术还有局限性，但相信随着日益完善，各类人类疾病模型均可在实验动物中得到复制。

我国的人类疾病动物模型研究起步较晚，但目前国内各高校和医疗研究机构均相继成立了实验动物研究机构，实验动物疾病模型研究得到了迅速发展，现在已积累了超过2000种以上的人类疾病动物模型。

人类疾病动物模型是现代医学、生物学研究领域的一个重要工具。利用动物模型能使科研工作者深刻的认识疾病的发生和发展规律，并为防治疾病提供十分重要的实验材料，对人类疾病的诊断、预防、治疗和明确发病机制都有着极其重要的作用。

人类疾病的发展非常复杂，以人本身作为研究对象来探讨疾病的发展机制，推动医学的进步是非常缓慢的，而且临床经验的积累不仅受时间空间局限，也受伦理和道德的约束。而借助于动物模型的间接研究，可以有意识地改变那些在自然条件下不可能或不易排除的因素，在较短的时间内获得大量具有可比性，并能得到从人体不易获得的有价值的疾病材料，以便更准确地观察模型的实验结果并与人类疾病进行比较研究，有助于更方便，更有效地认识人类疾病的发生发展规律。长期以来，医学的研究往往依赖于使用动物模型作为实验假说和临床假说的基础。通过应用动物模型复制出人类的各种疾病及生命现象，进而推论到人类，探索人类生命的奥秘，控制人类的病痛与衰老，延长人类的寿命。因此，动物模型的应用是现代医学研究中的极为重要的实验方法和手段，其在医学研究中发挥着巨大的作用，越来越受到研究者们的重视。

现代医学研究中，动物模型作为人的替身，可以在人工设计的条件下进行实验，并对研究结果进行全面评价和分析，以了解疾病因素在人体身上可能引发的反应。例如各种治疗药物、生物制品和日常化妆品等在正式使用前，都需要在动物身上完成安全性评价及“三致”试验，以保证使用人的安全。同时临床上某些如中毒、外伤、肿瘤等疾病以及行为学和心理学等研究，由于社会道德伦理方面的原因，不能在人体进行试验，可选择相应的动物模型开展研究。除了克服人类疾病研究中常遇到的伦理道德和法律限制外，还可采用某些不能用于人类研究的方法，由动物承担实验风险，进而为人类疾病的诊断和治疗服务，进一步提高人类的健康水平。

平时临床少见的放射病、烈性传染病、战伤等疾病，可根据实验目的要求，在实验室随时复制出该类疾病的动物模型，满足研究所需。还有一些代谢性、免疫性疾病在临床上发病率低，研究人员可有意识的选用发病率高、类似人类疾病的动物种群制作动物模型以供研究工作。另外面对肿瘤、类风湿等发展速度缓慢、潜伏期长、病程漫长的疾病，如果以人类为模板，需要两代或几代人的观察研究，因此可以选择生命周期较短的动物，可在短时间内进行两代或几代的观察。通过动物模型可有效克服研究上述人类疾病的不足之处。

临床上的疾病大多数都是比较复杂的，患者通常同时患有几种疾病，即便是仅患一种疾病，也存在年龄、性别、体质、遗传与社会因素的差异，进而导致不同的疾病发生、发展形式。而动物模型研究过程中，根据动物品种、性别、年龄以及复制的时间、方法、途径等进行选择和分组，选择单一的影响因素，排除其他因素的干扰，使得实验的结果更加准确。

面对临床上很难在短期内获得大量某种疾病的定性材料的困难，动物模型不仅在群体数量上可以满足要求，而且还能通过药物或移植细胞的方法，限制可变因素，在短时间内获得大量能够再现疾病演变过程，具有较强可比性，拥有良好可重复性的实验材料。

临床从病患身上获取疾病的相关资料，在数量和种类上都有着很大的局限性。而动物模型作为人体疾病的“模型”，除了可以非常贴切的再现人体疾病的各种特征外，还有利于简化操作过程，按时采集研究所需的各种与疾病相关的样品，如组织器官、细胞、血液、尿液，甚至是基因等，甚至可通过及时或分批处死动物后完成采集，以便了解疾病模型动物异常反应的全过程，达到实验的目的，这明显优于临床研究。另外，小型动物模型具备个体小、生命周期短、对疾病治疗反应灵敏等特征，实验动物向小型化发展的趋势，进一步便于研究者的实验操作和管理。

目前许多致病因素不仅导致人类发生疾病，也能引起动物发病，其临床表现各有特点。通过两者间的比较研究，可观察到同一致病因素在不同机体上引起的各种损伤，并进行类比推演。因此，动物模型可以使研究工作升华到立体水平来揭示某种疾病的本质，更有利于解释在人体上所发生的一切病理变化，更有利于对疾病本质获得全面的认识。临床研究难免带有一定的局限性，而动物模型可以细微观察环境和遗传因素对疾病形成、发展的影响，对全面认识疾病的本质有重要意义。因此，利用动物模型研究人类疾病，可克服人体作为医学研究对象的局限性，如伦理道德限制、耗时长、投资多、研究难度大、干扰因素多等缺陷，成为医学科学研究中必不可少的重要研究方法和手段，也是实验研究、比较医学研究的核心内容。

动物模型的最终目的是为了防治人类疾病，因此模型研究结果的可靠性取决于模型与人类疾病的相似或可比拟的程度。因此一个理想的人类疾病动物模型应具备以下特征。

复制的动物模型应尽可能的和人类疾病具有相似性，并有人类疾病的病理变化，最好能找到与人类疾病相同的动物自发性疾病；其次在复制动物模型的实验方法上不断探索改进，寻找最相似的构建模型的方法；另外在观察指标方面也应加以周密的设计。动物模型与人类疾病的相似性，是判断动物模型实用价值的基础，即动物所表现出的病态与人类的病理变化相比较，两者越相似，研究结果则越可信。

理想的人类疾病动物模型应该是可重复的，也应该是可标准化的，否则无法进行应用研究。为了增强动物模型复制的可重复性，在设计的时候应尽可能选用标准化实验动物，同时在标准化动物实验设施内完成动物模型复制工作。同时在其他的因素上也应当保持一致性，包括选用动物的品种、品系、年龄、体重、健康状况、饲养管理等；实验环境及条件、季节、昼夜节律、应激、实验方法和步骤等；试剂和药品的厂家、批号、纯度、规格；给药的剂型、剂量、途径和方法；所用仪器的型号、灵敏度等；甚至还包括实验者的操作技术、熟练程度等因素。

设计复制人类疾病动物模型，应尽量考虑能在临床应用和便于控制其疾病的发展，以便开展研究工作。例如有些因素可对动物起作用，但对人类无效；或者有些动物对于致病因素特别敏感，极易死亡，这些都不适于用作复制动物模型。设计动物模型时，应尽量考虑该模型的普遍适用性，如既可研究机制，也可用于研究治疗手段。同时动物模型的可控性不仅能控制模型发生程度的强弱，还能控制动物模型发生的典型性，在建造模型的时候，可人工控制某些条件，突出疾病的主要矛盾加以研究。

复制的动物模型应力求可靠地反映人类疾病，特异的反映该种疾病或某种结构、代谢、功能的变化，同时具备该种疾病的主要症状和体征，并可通过检测得以证实。易自发地出现某些相应病变的动物、易产生与复制疾病相混淆的疾病或临床症状的动物都不宜选用。另外动物的背景资料要完整，实验动物合格，生命周期要满足实验要求。

设计复制动物模型，应尽量做到方法易于执行和合乎经济原则。许多小动物如大鼠、小鼠等可以复制出十分近似人类某些疾病的动物模型，并且容易做到遗传背景明确，微生物等级可控，性状显著且稳定，种类可任意选择，数量大，来源方便，价格低廉又便于饲养管理，因此在模型设计、选择模型复制方法和检测指标上，应尽可能的选择小动物。

美国精神障碍诊断统计分类手册（第4版）将创伤后应激障碍（posttraumatic stress disorder，创伤后应激障碍）分为3个月以内的急性型与3个月以上的慢性型，以及延后半年以上才出现的伴延迟起病型。这些症状主要表现为对创伤过程的选择性遗忘和情感麻木，对创伤过程的病理性重现、创伤线索的回避和持续性的高唤醒。由于创伤后应激障碍患者的痛苦具备长时间、难治愈等特征，寻找解决这类焦虑障碍的方法凸显重要。

目前对创伤后应激障碍的诊断多采用问卷调查和心理咨询，而治疗则通常采用暴露疗法为主的心理治疗和SSRI为主的药物治疗，但无法达到很好的预期效果。对于创伤后应激障碍的产生和发展，以及通用性的治疗手段缺乏相关的研究，医学界认为这可能与目前对创伤后应激障碍的神经生物学机制研究不足有关，人们迫切需要着手解决这个问题。

创伤后应激障碍动物模型是人类疾病动物模型中的一种，建立人类创伤后应激障碍动物模型有利于我们更好的认识创伤后应激障碍的生物学机制和找到高效的治疗手段。创伤后应激障碍动物模型主要通过给予动物严重的创伤应激，测试动物的行为和生理变化，这些动物在受到创伤应激后表现出与创伤后应激障碍患者相似的行为生理特征，可用于相关生物学机制的研究。其主要表现在下丘脑-垂体-肾上腺轴系统（hypothalamic-pituitary-adrenal axis，HPA axis）负反馈抑制增加、听觉惊吓反应（acoustic startleresponse，ASR）增强、条件性恐惧反应（conditioned fear response）持续保存、空间记忆受损等。

理想的创伤后应激障碍动物模型应该具备以下特征：①短暂的应激原可以诱导创伤后应激障碍生物和行为后遗症。②应激原可在剂量依赖行为中诱导创伤后应激障碍样症状。③应激原可诱导随着传代可持续或变得更加显著生物学变化。④应激原可诱导具有双向表达潜能的生物行为学改变。⑤对于应激原反应的个体差异可以通过实验和遗传学的功能表现，也可以通过两者之间的相互作用表现。⑥具有合理的理论基础，对于药物反应的预测性。

另外，对于创伤后应激障碍动物模型的观测方法主要通过传统的行为学观察。这类方法主要通过直接观察动物习性改变，人工记录等方式进行，但直接观察和手工记录存在客观性差，标准量化不够准确，对实验人员素质要求高、标准不统一及费时费力等缺陷，同时对数据结果的统计分析过程中，对各指标间的相互影响和内在关系也不能充分揭示，特别是在应激性精神创伤等方面的研究中，行为学检测容易造成实验动物的“二次干扰应激反应”。因此，理想的动物观察应该是①减少观察过程中的干扰性；②自动化程度高，增加工作效率；③可根据情况同步记录多种定量化的行为学指标；④对采集数据进行深入分析，易于发现新颖有说服力的行为学新指标；⑤容易建立检测标准，排除人为主观因素的干扰；⑥可以将生理参数与行为学指标结合起来同步记录分析。