常見的實驗動物如小鼠、大（dà）鼠、兔（tù）子、犬、貓和猴等是指（zhǐ）經人工飼養（yǎng）、繁育（yù），對其攜帶的微生物及寄（jì）生蟲（chóng）實行控製、遺傳背景明確或者來源清楚，應用於科學研究、教學、生產和鑒定的動物。此外，家畜中的豬和羊、家禽中（zhōng）雞（jī）和鴨（yā），甚至是一些野生（shēng）動物也會在特定的科（kē）學實驗中出現。因這些動物應用範圍（wéi）有限，往往沒有統一的遺傳和微生物標準，而常被稱（chēng）作（zuò）實（shí）驗用動物。但你可能無法想（xiǎng）象凶猛的草原霸主——獅子也曾以實驗用（yòng）動物的身份為人類的健康做（zuò）出了重要貢獻（xiàn）。要了（le）解這段曆史，還需從生物體所需要的微量營養成分維生素D及其缺乏所導致的佝僂病說起。

維生素D/ 佝僂病（bìng）

維生（shēng）素是一係列有機化合物的統稱，它們一般無法（fǎ）由生（shēng）物體自（zì）己生產，而需要通過飲（yǐn）食等手（shǒu）段獲得。維生素雖不能像糖類、蛋白質及脂肪那樣可以產生（shēng）能量，但卻對生物體的新陳代謝調節（jiē）起著至關重要的作用，缺乏維（wéi）生素會導致嚴重（chóng）的健康問題。其中維生素D的主要功能是維持（chí）鈣穩態。它通過提高腸道吸收（shōu）膳食鈣的效（xiào）率（lǜ）來實現對鈣（gài）穩態的調解。當飲食中的鈣含（hán）量不（bú）足以滿足人體對鈣的需求時，維生素D會向破（pò）骨細胞前（qián）體發出信號，使其成熟並溶解骨骼中儲存的（de）鈣，導致骨質（zhì）疏鬆（sōng）或成年（nián）人的軟（ruǎn）骨病。在兒童時（shí）期，骨（gǔ）骼處（chù）於快速生長時段，如果維生（shēng）素D缺乏（fá），則（zé）會導致對鈣的吸收能力不（bú）足，進而引起骨發育不良，並導致佝僂病。

佝僂病是指骨（gǔ）骺尚未融合的生（shēng）長期兒童中因長骨生（shēng）長（zhǎng）板礦化不足而出現（xiàn）腕部和膝部骨（gǔ）頭增寬、弓形腿、脊柱畸形、骨折、骨痛及牙齒異常等症狀的一種疾病。佝僂病（bìng）最早的曆史記錄可追溯到古羅馬時期(公元前110-130年)，17世紀中葉（yè）後佝僂病在工業化國家廣泛流行，並且逐漸成為危害兒童生命的重要疾（jí）病（bìng）。調查表明，18世紀歐洲開始工業化期間，燃煤產生（shēng）的煙霧使天（tiān）空變黑，飲食中鈣、磷酸鹽和（hé）維生素D含量（liàng）往（wǎng）往不足，導致生活在北歐城市的兒童中有（yǒu）60%～80%患有佝僂病（bìng）。但直到19世紀初，人類對佝僂病的病因卻仍一無所知。然而，發（fā）生在英國倫敦（dūn）動物園內挽救幼獅事件改變了這一（yī）局麵，並為佝僂病研究提供了（le）重要線索。

發（fā）現背景

1881年，英國解剖師布蘭德·薩頓應倫敦病理（lǐ）學會（huì）要求到倫敦（dūn）動物園開（kāi）展動物解剖和病理分析工作。薩頓首先檢查了一百隻死（sǐ）猴子的（de）屍體（tǐ），並發（fā）現它（tā）們大（dà）多數猴子死於（yú）支氣管炎，而非肺結核（肺結核被認為是當時最常（cháng）見的（de）死因）。更出乎薩頓意料的是，他發現動物園內猴子的第（dì）二（èr）大死因是軟（ruǎn）骨病，而這也是當時人類所（suǒ）麵臨的主要健康問題之一。為（wéi）此，薩頓對動物園內的佝僂病猴子進行了（le）更細致（zhì）和深入的觀察，並發現與人類的情況類似，不同年齡段的猴子所發的佝僂病（bìng）形式不同。除了開展病理學研究外，薩頓還記錄（lù）了患病（bìng）猴子出現的各種症狀，如（rú）活動減（jiǎn）少和下肢癱瘓（huàn）等。下肢癱瘓後，猴子（zǐ）會依賴它們前肢繼續（xù）行走，直到因脊柱無法承受體重而彎（wān）下腰，並如同截癱患者一樣最終出現了大小便失禁和陰莖異常勃起。此後，薩頓也開始觀察動物園內其它（tā）動（dòng）物的佝僂病（bìng）患病情況（kuàng），並在1884年發表於《解剖學與生理學雜誌》的一篇論文中詳細描述了（le）包括猴子、狒狒和懶（lǎn）熊等動物的佝（gōu）僂病症狀，及得出佝僂病（bìng）“在（zài）圈養野生動物的（de）幼崽中更常見”的結論。與此同（tóng）時，他還對動（dòng）物園內的動物生活（huó）條件與人類患者所經曆的生活條件進行流行病學對比，並（bìng）發現限製運動（dòng）、暴露於不良空氣環境和不合適的飲食以及（jí）母親未能哺乳是佝僂病發生最可能的（de）促（cù）成因素。

倫敦動物園當時最受遊客（kè）歡迎的動物是獅子，付費觀看獅子是（shì）動物園收入（rù）的主要來源。因此，獅子的健康成為動物園管理者既重視又擔憂的問題。然而，當時倫（lún）敦（dūn）動物園的獅子幼崽幾（jǐ）乎無一能存活。它們天生（shēng）就有齶（è）裂，並有明顯（xiǎn）的佝（gōu）僂病症狀。作為動物園的科學顧問，薩頓受（shòu）動物（wù）園之托將他（tā）的研究擴展到幼獅的佝僂病預防上。薩頓發現，成年獅子和幼崽通常都以老馬的屍體為食，這些老馬的骨頭對獅子的牙齒來說太硬了（le）。因此，他嚐試給懷孕的獅子喂食山羊肉和軟骨，從而解決了出生後發生（shēng）齶（è）裂的問題。此外，當他在獅子的食物中加（jiā）入搗碎的骨（gǔ）頭和（hé）魚肝油後，發現搖搖晃晃的佝僂病幼獅（shī）很快就康複了。鑒（jiàn）於魚肝油補充（chōng）劑（jì）成本過高，動物園管理方最終並沒有接受薩頓的飲食方案。然（rán）而，薩頓通過改變飲食成分成功逆轉幼獅（shī）佝僂病的工作（zuò）卻為人類佝僂病的成因（yīn）和治療（liáo）提供了線（xiàn）索。雖然這項開（kāi）創性的幹預試驗缺少（shǎo）對照實驗，但其重要價值不言而喻，因為（wéi）這個工（gōng）作鼓勵了其他研究人員通過設計實驗（yàn）來探索營養因素在佝僂病發病和治療中（zhōng）的作用。受其（qí）啟發，來自英（yīng）國的愛德華·梅蘭比（Edward Mellanby）及其同事評估了飲食（shí）對幼（yòu）犬佝僂病的作（zuò）用，來自美國馬裏蘭州（zhōu）巴爾的（de）摩的埃爾默·V·麥科勒姆（Elmer V. McCollum）團隊以（yǐ）大鼠為研究對象（xiàng），發現某些脂肪（fáng）（魚肝油、黃油和牛奶）可以逆轉佝僂病。他們還發現脂肪中的一種物質，在魚肝油中的（de）濃度遠高於在黃油中的濃度，是“抗佝僂病”的關鍵因素。麥科勒姆最終確認這一因子是維生素D。維生素D可以在（zài）皮膚內經光照刺激，以7-脫氫膽固醇為底物（wù）來合（hé）成（chéng）或通過飲食攝取。上述研究最終促成了通過在牛奶中添加經過輻照的麥（mài）角甾醇 (400 IU/L) 來控製佝（gōu）僂病的（de）發生，並在1920年後期就幾乎消除了佝僂病。

雖然（rán）不同（tóng）於當下通過遺傳（chuán）改造或其它（tā）方式誘導實驗動物發生某種疾病以（yǐ）幫助解決人類健康問題，17世紀末動物園內自（zì）發患病（bìng）的獅子在不知情的情況下幫助人類認識到了佝僂（lǚ）病的潛在發病原因和治療方（fāng）向，因此獅子也（yě）就成為了最早促進（jìn）了人（rén）類健康（kāng）進步的實驗用（yòng）動物之一。