動物病理模型和真實疾病存在哪些常見差異？如何彌補？
謝邀。猶豫很久了，因為不知道從何說起。後來想想，還是只從自己熟悉的角度出發吧。所以我談談一些neural disorder的animal model，畢竟呆過幾個相關的組。除非聲明，下劃線均是我加的。
首先，我回答過這個問題目前精神病學、神經病學、心理學研究中都有哪些動物病理模型？，故接下來只就說說我們所常研究的一些疾病（其中好些做neural disorder的組我也呆過），大致有alzheimer"s disease, parkinson"s disease, amyotrophic lateral sclerosis, schizophrenia, and autism.回復按各種模式生物展開。
然後，我覺得有必要再引用下這篇文章：Evaluation of animal models of neurobehavioral disorders
特別是這個圖，因為就如@器器所說，沒有100% recapitulate all characteristics的animal model，現在我們所能做的，就是儘力接近，並且有一套SOP，能夠盡量保證這一目標的實現。當然除了這篇文章，還有一些evaluation和critic的，這裡就不一一列出了。值得指出的是，動物模型model的很多時候只是這種疾病的一小部分病因，有些時候，比如這裡「A number of such animal models have been developed that have different mutations that cause Alzheimer』s disease in different families across the world. Together these families can account for about 6 % of the total number of Alzheimer』s disease cases. The other 94% of Alzheimer』s cases do not have highly expressed genetic factors. Instead, they are largely determined by risk factors such as age, preceding head trauma and defective cholesterol metabolizing enzymes.」 （Blanchette Rockefeller Neurosciences Institute）能有個單基因的疾病來研究，還有動物模型，這事情真是太幸福了，簡直做夢都會笑出來，呵呵。
然後開始吧。這些疾病，或多或少在Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster, Danio rerio, Mus musculus這些常見的模式動物中可以構建出transgenic或者knock-out的動物模型，當然這些年在rat，Macaca fascicularis以及一些其他的non-human primitive中也能進行轉基因等操作了，但鑒於這些都還比較新並且沒有前述那幾種大規模和長久地被研究，這裡就簡介好了。除了轉基因和敲除可構建穩定的疾病模型，你當然也可以施加藥物處理。恐怕最著名的就是可以導致PD syndrome的MPTP，那幾位嗑錯葯的仁兄對此物的發現起到了極其重要的作用。
下表列出一些model時的注意事項（Animal Models for Huntingtons and Parkinsons Diseases）
Analogy to human disease
- How analogous are the affected tissues between the animal in question and humans?
- How similar are the symptom presentations (i.e. what is the face validity of the model)?
- How transferable is the information from animals to humans (i.e. how predictive is the model)?
- Are the disease symptoms and pathology mimicked in the animal model (i.e. what is the construct validity of the model)?
- Are there any ethical considerations that would invalidate using the animal for the experiments?
Tools
- Is the model amenable to tools that will adequately address the experimental question (e.g. is it possible to conduct behavioral or genetic screening in the model)?
- Is access to instrumentation necessary for the experiments readily available?
Research design and interpretation
- How much background knowledge is already available?
- What is the genetic uniformity of the model?
- How many animals must be examined for each data point?
- What additional factors (e.g. strain, gender, weight) affect experimental outcome and can they be adequately controlled for?
- Are there any environmental consequences that would impact the research design?
Economics
- How much does it cost to obtain and maintain the animals?
- If access to the necessary equipment is not available, is obtaining the equipment cost-prohibitive?
先說小動物，線蟲果蠅和斑馬魚。當然往線蟲或者果蠅里轉諸如A-beta或者alpha-synuclein之類的玩意構建disease model每次都會有人質疑：轉一個這種生物根本沒有的蛋白進去，出現了若干癥狀，意義到底大不大呢？況且這種生物和人類在進化上實在差得太遠。對於這種說法，一般認為線蟲果蠅很適合大規模篩選（RNAi或者EMS誘變，分屬reverse or forward screen），並且現有的資源很豐富，成像行為等實驗容易操作，飼養方便，雖然進化上差距較大，但至少可在前期篩選出值得深入做下去的target。當然隨著在老鼠上RNAi等等新技術的出現（http://www.nature.com/nature/journal/v501/n7466/full/nature12464.html），也許這些優勢會逐漸轉弱，但不可否認的是，還是有人做這類小動物的模型。
比如這個table，裡面介紹了很多用線蟲做的模型，不僅是neural disorders。
（
（Finding function in novel targets: : C. elegans: as a model organism : Article : Nature Reviews Drug Discovery）
比如這篇文章Caenorhabditis elegans as an experimental tool for the study of complex neurological diseases: Parkinson』s disease, Alzheimer』s disease and autism spectrum disorder
比如這個表，三種小動物都有所涉及
（
小鼠的model大家都應該或多或少聽說過，看看jax lab的目錄就明了，這就不列paper了。下面是AD model。
這裡問題出現得很直接：沒有哪種老鼠是所有癥狀都有的，這也是困擾很多動物模型的問題。
下面是PD model。
下面是ALS的。
由於進化上的相似和歷史原因，小鼠估計是用來model human disease最多的物種了，還有很多很多別的疾病，就不一一介紹了。如上所述，不能夠完全複製所有癥狀（有這種model么？求賜教），做實驗的時候細節也很重要，都有專門的protocol么不是（比如http://jaxmice.jax.org/literature/factsheet/LT0011_Working_with_ALS_Mice.pdf），隨後就是數據分析和處理，每一步出錯都有可能導致錯誤的結論。而且，重複一下上面的一句話，有一個或者幾個既定基因出毛病就能致病的，實在已經是很容易研究很容易model的了，大部分時候非常多的基因，環境等因素導致發病，model都model不出來。GWAS弄出一堆堆可能的區域可能的基因，這還僅僅是第一步，更別說有可能分析錯了。
下面再引用Animal Models for Huntingtons and Parkinsons Diseases裡面的兩個表，從pros和cons裡面大家也能發現各種model各種苦，沒有一個全都好。
大動物，常見的如一些靈長類，也是可以model的，鑒於其與人類的相似性，其結果應該會更有啟發意義。
幾篇review: Large Animal Models of Neurological Disorders for Gene Therapy
Of mice and monkeys: using non-human primate models to bridge mouse- and human-based investigations of autism spectrum disorders
Transgenic HD monkey model: http://www.nature.com/nature/journal/v453/n7197/full/nature06975.html
現在還有用iPSC做的，具體情況不清楚：http://www.hindawi.com/journals/bmri/2011/350131/
iPSC Disease Modeling
以流感病毒的傳播實驗來說
首先就是實驗環境和真實環境不同
實驗環境的溫度、濕度和風速都被嚴格地控制
而真實環境顯然要遠遠比這個複雜
而流感病毒在環境濕度10%和50%的情況下 在環境溫度10℃和37℃的情況下 傳播能力是截然不同的 人/動物在自然環境下對疾病的抵抗力和BSL3實驗室中的SPF（無特定病原體）動物的抵抗力是截然不同的
其次流感病毒傳播實驗所常用的實驗動物雪貂 雖然其呼吸道的流感受體分布和人類很相似（因而被拿來當流感病毒傳播特性研究的標準動物模型） 但畢竟是食肉目動物 而人類是靈長目動物 差距這麼大 想要其能100%模擬流感病毒在人類中的傳播是不可能的
用於做流感病毒空氣傳播實驗的雪貂
而且雪貂很貴的啊又很可愛的啊還很麻煩的啊籠具佔地面積也很大的啊
從實驗經費/實驗動物福利/生物民工勞動力/實驗設備數量有限的角度出發
實驗的樣本量通常都不很大（一般每個實驗組是兩隻直接攻毒的雪貂+兩隻間接接觸的雪貂）
這樣的話實驗誤差會稍大，但是現在很多文章都會把做出陽性結果的實驗組再重複實驗一次以confirm結論。
樹鼩
事實上，我認為做流感病毒致病性和傳播性研究的時候
我們經常研究的是「這個問題能壞到哪個地步？」
就比如H7N9病毒，科學家/生物民工們已經在實驗室中做出某些毒株有可能可以通過空氣高效傳播的結果，但這顯然並沒有在人群中發生。（順提，同一個病毒，在某實驗室做出的結果是可以通過空氣傳播，在另外三個實驗室做出來的結果是僅能通過接觸傳播，目前推測應該是空氣濕度問題——南方實驗室即便有大功率抽濕裝置濕度也很難控制，而做出空氣傳播的實驗室位於東北）
就比如我們做致病性實驗時，經常用很大的劑量對動物進行攻毒，來看病毒在肺內的複製情況和引起炎性反應的強毒
比如我們在小鼠或者雪貂上將病毒連續傳代十餘代來看病毒對宿主的適應能力
我們看的是最壞的情況下，這個病毒會造成什麼樣的結果
嘛 其實我是做流感致病性的用小白鼠的
雪貂這種高級貨從來沒碰過哈哈哈哈哈-_,-
我是來黑隊友的哈哈哈哈哈哈-_,-
寫了半天好像有點詞不達意，還是發布了吧
在BSL3的生物民工，左邊是我
The ferret model for influenza.
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9780471729259.mc15g02s13/abstract;jsessionid=62A8B59F70854F07BAE6376C73E7E494.d01t04
樹駒應用於病毒學方面的研究進展
http://www.virosin.org/CN/abstract/abstract6901.shtml
來說點發育毒理實驗里對於環境毒物動物實驗對於人群暴露化學物的影響的參考意義吧。
在教科書里提到的結論來說，對於4100種已經過了致畸性實驗的化學品來說，大約有三分之二的無致畸性，7%在一個以上物種中有致畸性，18%對大多數受試物種中有致畸性，只有大約35～40種化合物或因素有證據表明能影響人類胚胎髮育。
絕大多數的致畸作用是可以通過動物實驗篩選出來的，但是也不能排除個例，使得所有現有的動物模型均無法觀察到致畸作用，但是會導致人類的發育毒性效應，如妥布黴素。
Francos的文獻綜述總結，在現有的動物模型中，預測能力最高的物種是小鼠（85%），以及大鼠（80%），次之為兔（60%）和倉鼠（40%）；而Schardein的結論為，在5種受試動物中，以生長停滯、孕體死亡或畸形作為評價效應時，大鼠與人類結果最為一致（98%），小鼠次之（91%），倉鼠第三（85%），猴第四（82%），兔最低（77%）
因此為了較好地評價未知效應化學物的致畸性，一般其評價步驟為體外預篩試驗，體內預篩試驗，在有必要的時候進行常規整體動物省局與發育毒性實驗（因為基本上這幾步的特異性是遞增的，假如有多種新化合物同時進行測試，有幾種在前面的步驟測出來陽性了，那麼只要有類似功能的其他新化合物能進入下一階段測試，那麼其他的幾種就被槍斃了）。
「但是」誰也不能保證所有的結果都能如願篩選出來，畢竟妥布黴素這種例子也是有的，所以對於進入市場的化合物還要有一個試用期（或者藥物的三期臨床試驗什麼的），流行病學是守衛人類健康的最後一道保障。（說白了我們現在享用的醫療成果，都是有無數的動物甚至患者的貢獻，才能享受的到的，換言之我們自己又在為我們的後代做著貢獻——提供統計數字）
不妥之處在所難免，如有錯誤歡迎指出^_^
參考文獻：
1）化學致畸作用和發育毒性，《毒理學教材》（第三版），周宗燦 編著，P260-265
2）Manson, Jeanne M., and Y. J. Kang. "Test methods for assessing female reproductive and developmental toxicology." Principles and methods of toxicology 3 (1994): 989-1034.
3）Schardein, James L. Chemically induced birth defects. New York: Marcel Dekker, 1985, 1985.
謝邀。我昨天在這個答案裡面基本上說了動物神經病理模型和真實疾病之間的關係，就不再做重複回答了。
在此只是說說個人觀點。
有兩個極端觀點都是不可取的：動物模型和真實疾病一致，動物模型和真實疾病完全無關。
舉個例子，ABC三個人，都得了抑鬱症，都用氟西汀治療，結果A有效，B無效，C吃了葯沒幾天就自殺了。如果把A看作是個「模型」，那麼用BC來衡量，A模型失敗的一塌糊塗。連人之間的差異都這麼大，動物病例模型顯然不可能和真實疾病沒有差異。
再舉個例子。慢性不可預知應激是目前相對理想的抑鬱症模型。在這個模型下，我們「默認」老鼠就抑鬱了。但是你看看那些從集中營裡面出來的人，哪個不是被慢性強應激過, 也沒有多少就得抑鬱症了啊。另一方面，這個模型在研究抑鬱症的病因病理、藥物評價方面確實有很重要的貢獻，你也不能說因為模型和人類差異過大，而否認這個模型的有效性。
第二個問號是如何彌補。這個要看你用模型的目的。若是篩葯,就用藥物預見性好的模型,若是研究病理病因，就用模擬病理病因好的模型。認真挑選適用的動物模型，同時也認清該模型的缺點不足，是彌補的最好方式。（無論如何不可能完全彌補，人和動物的差異永遠無法彌補）
----最後直接把我上個答案的第一段copy過來---------------------------------------------------------------------
理想的疾病模型，需要滿足以下三個指標：1. 病因學和病理學上和人的一致性；2.模擬核心癥狀；3.良好的藥物預見性。（當然，最好還得成本低，時間周期短，易於操作等）
在多數情況下，神經疾病的動物模型都不夠理想，只能滿足三個指標中的一個或者幾個。對於基礎科研來講，最重要的是病因學和病理學，對於藥物研發來講，最重要的是藥物預見性。而模擬核心癥狀是個比較讓人煩的事情，畢竟是子非魚焉知魚之樂，對於一些複雜點的疾病如精神分裂症，模擬核心癥狀就只能說「呵呵」了。(但是疾病模型又必須得模擬了或者看起來模擬了相關癥狀, 不然就難以叫做疾病模型不是?)
能不能問具體一點啊，病理模型多了去了，不同的制模方案都還要效果比較呢。
彌補？不管如何都要進行臨床試驗的，只能多試，多種動物，多種計量，每個國家都有一套規範。
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