动物实验，如何设置对照？

动物对照给药

对照实验 (Control experiments) 是在实验中设置比较对象的一种科学方法，对照组的设置可评估实验条件改变对实验结果产生的影响。动物实验中的对照实验一般可分为空白对照、阳性对照和阴性对照。

了解了动物对照给药的基本定义之后，下面我们一起来看一下实例吧~
 

动物实验中，不加任何对照药物的对照组，称为空白对照。空白对照可以排除假阳性的结果。

在Fasting-mimicking diet and hormone therapy induce breast cancer regression 中，研究者们使用低血清，低葡萄糖培养条件，模拟禁食或 FMD (短期饥饿，STS)，FMD 增加了 Tamoxifen (TAM; 他莫昔芬) 和 Fulvestrant (FULV; 氟维司汀)在 HR+/HER2- 乳腺癌 (BC) 细胞系中的抗肿瘤活性。在这些细胞系的小鼠异种移植瘤模型中，得到了与体外实验相似结果：如图 2A 所示：与空白对照 (随意饮食) 以及单独他莫昔芬和氟维司群组相比，FMD 与他莫昔芬/氟维司汀组合更能诱导乳腺癌消退。
 

阳性对照是按照当前实验方案一定能得到阳性结果的对照实验。阳性对照可以排除假阴性的结果。如图 3 所示，研究者先建立了子宫内膜瘤的类器官模型，通过高通量筛选的筛出有特异性反应的治疗药物，并将得分最高的几种药物通过异种移植 (PDX) 模型进行体内验证。

携带子宫内膜癌小鼠分别接受实验组药物 (奥拉帕尼，伏立诺他，布帕尼西，布帕尼西+奥拉帕尼，布帕尼西+伏立诺他) 以及阳性对照 (卡铂+紫杉醇) 治疗。与阳性对照组相比，布帕尼西，布帕尼西+奥拉帕尼，布帕尼西+伏立诺他组更显著抑制肿瘤生长。
 

阴性对照和阳性对照相反，按照当前的实验方案一定不会得到阳性结果。

■ 溶剂对照 (Solvent Control)
最常见的阴性对照。有些化合物由于水溶性差，在进行药物溶解时，可能需要使用有机溶剂 (如 DMSO) 以及助溶剂辅助溶解。为排除溶剂本身对动物的影响，往往会设置一个溶剂对照组。

如下图 4 所示，文献旨在研究抗生素-化学引诱剂 (fPeps-万古霉素偶联物) 对 S. aureus 肺炎小鼠模型的影响。在该研究中MRSA 小鼠接受 fPeps-万古霉素偶联物，万古霉素以及溶剂对照 (5% DMSO+95% PBS) 鼻内给药。fPeps-万古霉素偶联物较单独使用万古霉素组显著减轻少 S. aureus 肺炎小鼠模型的炎症和细菌负荷。
 

■ 假手术处理对照 (Sham Control)
除此之外，在给动物造模的过程中，也会涉及到假手术处理对照 (Sham Control)。例如，在 Longitudinal functional imaging of VIP interneurons reveals sup-population specific effects of stroke that are rescued with chemogenetic therapy 一文中，实验组小鼠通过手术诱导中风，给对照组小鼠进行假手术。对比假手术小鼠，中风小鼠的长效皮质兴奋性和反应能力明显衰减。注射氯氮平N-氧化物 (CNO) 后，显着增强了表达hM3Dq 的小鼠的诱发皮层场电位幅度 (5C)。

■ 同型对照 (Isotype control)
除了上述阴性对照，使用抗体治疗的组别还需要设置同型抗体作为对照（Isotype control)。例如在研究压力相关激素和神经递质对抗癌疗法影响的实验中，携带 MCA205 肿瘤的社交失败 (SD) 小鼠和对照 (Ctrl) 小鼠分别用抗 PD-1 mAb（clone RMP1-14）以及同种型Ab（clone 2A3）治疗。结果表明，抗 PD-1 mAb显著抑制了肿瘤生长；且米非司酮 (MIFE) 改善了抗 PD-1 mAb 在 SD 小鼠中的抗肿瘤作用。

 

以上就是动物实验中常出现的对照实验举例。其实动物实验的对照组和细胞实验的对照组设计思路是相同的，都是为了佐证实验结果的可靠性，同时在实验失败时帮助我们排查导致失败的原因。
 

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参考文献
1. Caffa I, Longo VD, Nencioni A, et, al. Fasting-mimicking diet and hormone therapy induce breast cancer regression. Nature. 2020 Jul;583(7817):620-624.
2. Pauli C, Rubin MA, et, al. Personalized In Vitro and In Vivo Cancer Models to Guide Precision Medicine. Cancer Discov. 2017 May;7(5):462-477.
3. Payne JAE, Cryle MJ, et, al. Antibiotic-chemoattractants enhance neutrophil clearance of Staphylococcus aureus. Nat Commun. 2021 Oct 25;12(1):6157.
4. Motaharinia M, Gerrow K, Brown CE, et, al. Longitudinal functional imaging of VIP interneurons reveals sup-population specific effects of stroke that are rescued with chemogenetic therapy. Nat Commun. 2021 Oct 20;12(1):6112.
5. Yang H, Xia L, Ma Y, et, al. Stress-glucocorticoid-TSC22D3 axis compromises therapy-induced antitumor immunity. Nat Med. 2019 Sep;25(9):1428-1441