常見的實（shí）驗動物如小鼠、大鼠、兔子、犬、貓和猴等是指經人工飼養、繁育（yù），對（duì）其攜帶的微生（shēng）物（wù）及寄生蟲實行控（kòng）製、遺傳背景明確或（huò）者來源清楚，應用（yòng）於科學研（yán）究、教學、生產和鑒定（dìng）的動物。此（cǐ）外，家畜中的豬和羊、家禽中雞和鴨，甚至是一些野生動物也會在特定的科學（xué）實驗中出（chū）現。因這些動物應用範圍有限，往往沒有統一的遺傳和微生（shēng）物標準，而（ér）常被稱（chēng）作實驗用（yòng）動物。但你可能無法想象凶猛的草原霸主——獅（shī）子也曾（céng）以實（shí）驗用動物的身份為人類的健康做出了重要（yào）貢獻。要了解這段曆史，還需從生物體所需要的微量營養（yǎng）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

維生（shēng）素是一（yī）係（xì）列有機化合物的統稱，它們一般無（wú）法由生物體自己生產，而需要通過飲食等手段獲得。維生素雖不能（néng）像糖類、蛋（dàn）白質及脂肪那樣可以產生能量，但卻對生物體（tǐ）的新陳代謝調（diào）節起著至關重（chóng）要的（de）作用，缺乏維生素會導致嚴重（chóng）的健康問題。其中（zhōng）維生素D的（de）主要功能是維（wéi）持鈣穩態。它通過提高腸道吸收膳食鈣的效率來實現對（duì）鈣穩態的調解。當（dāng）飲食中的鈣含量不足以滿足人體對鈣（gài）的需（xū）求時（shí），維生素D會向破骨細胞前體（tǐ）發出信號，使其成熟並溶解骨骼中儲存的鈣，導致骨質疏鬆或成年人的軟骨病。在兒童時期，骨骼處於快速生（shēng）長時段，如（rú）果維生素D缺乏，則會導致對鈣的吸收能力（lì）不足，進而引起骨發育不良，並導致佝（gōu）僂病。

佝僂病是指骨骺尚（shàng）未融合的生長期兒童中因長骨生長板礦化不（bú）足而出現腕部和膝部骨頭增寬、弓形腿、脊柱畸形、骨折、骨痛及牙齒異常等症狀的一種疾病。佝僂病最早的（de）曆史記錄可追溯到古（gǔ）羅馬時期(公元（yuán）前110-130年)，17世紀中（zhōng）葉後（hòu）佝僂病在工業化國家廣泛（fàn）流（liú）行（háng），並且逐漸成為危害兒童生命的重要疾病。調查表明，18世紀歐洲（zhōu）開始工（gōng）業化期間，燃煤產生的煙霧使天空變黑，飲食（shí）中鈣、磷酸鹽和維生素（sù）D含量往往不足，導致生活（huó）在（zài）北歐城市的兒童中有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（què）仍一無所知。然而，發生在英國倫敦動物園內挽（wǎn）救幼獅事件改變了這一局麵，並為（wéi）佝僂病研究提供了重要線索。

發現背景

1881年，英國解剖師布蘭德·薩頓（dùn）應（yīng）倫敦病理學會要求到倫敦動（dòng）物園開展動物解剖和病理分析工作。薩頓首先檢查了一百（bǎi）隻死猴子的屍體，並（bìng）發現它們大多數猴子死於支氣管炎，而非肺結核（hé）（肺（fèi）結核被（bèi）認為是當時最（zuì）常見的死因）。更出乎薩頓意（yì）料（liào）的是，他發現動物園內猴子的第二大死因是軟骨病，而這也是（shì）當時人類所麵臨的主要健康問題之一。為此，薩頓對動物園內的佝僂（lǚ）病猴子進行了更（gèng）細致和（hé）深（shēn）入的觀察，並發現與人類的情況類似，不同年齡段（duàn）的猴（hóu）子所發的佝僂病形式不同。除了開展病理學研究（jiū）外，薩（sà）頓還記錄（lù）了患病猴子出現的各種症狀，如活動減少和下肢癱瘓等。下肢癱瘓後，猴子會依賴它們前肢繼續行走，直到因脊柱無法承受體重而彎下腰，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（yě）開始（shǐ）觀察動物園內其它動物（wù）的佝僂病患病情況，並在1884年發表於《解剖學與生理（lǐ）學雜誌》的（de）一篇論（lùn）文中詳細描述了包括猴子、狒狒和懶熊等動物的佝僂病症狀，及得出佝僂病“在圈養野生動物的幼崽中更常見”的結（jié）論。與此（cǐ）同（tóng）時，他還對動物園內的（de）動物生活條件（jiàn）與人類患者所經曆的（de）生活條件進行流行病學對比（bǐ），並（bìng）發現限製運動、暴露於不良（liáng）空氣環境和不合適的飲食以及（jí）母親未能（néng）哺乳是佝（gōu）僂病發生最（zuì）可能的促成因素。

倫敦動物園當時最受（shòu）遊客（kè）歡迎的動物是獅子（zǐ），付費觀看獅子是動物（wù）園收入的主要來源。因此，獅子的健（jiàn）康成為動物園管理者既重視又擔憂（yōu）的問題。然而，當時倫敦動物園的獅子幼崽幾乎無一能存活。它（tā）們天生就有齶裂，並有明（míng）顯的佝僂病症狀。作為動物園的科學（xué）顧問，薩頓受動物園（yuán）之托將他的研究擴展到幼（yòu）獅的佝僂病預防上。薩頓發現，成年獅子和幼（yòu）崽通常（cháng）都（dōu）以老馬的屍體為食，這些老馬的骨頭對獅子的牙（yá）齒來說太硬了。因此，他嚐試給懷孕的獅（shī）子喂食（shí）山羊肉和軟骨，從而解決了出生後發生齶裂的問題。此外，當他在獅子的食物中加（jiā）入搗碎（suì）的骨頭和魚（yú）肝（gān）油後，發現搖搖晃晃的佝僂病幼獅很快就（jiù）康複了。鑒於魚肝油補充劑成本過高，動物（wù）園管理方最終並沒有接受薩頓的飲食方案（àn）。然而，薩頓通過改（gǎi）變飲食成分成功逆轉幼獅佝僂病的（de）工作卻為人類佝僂病的成因和治（zhì）療提供了線索。雖然這項開創性的（de）幹預試驗缺少對照（zhào）實驗（yàn），但其重要價值不言而喻，因為這個工作鼓勵了其他研究人員通過設計實驗來（lái）探索營養因素在（zài）佝僂病發病和治療中的作用。受其啟（qǐ）發，來自英國的（de）愛德（dé）華·梅（méi）蘭比（Edward Mellanby）及其同事評估了飲食（shí）對幼犬佝僂病的作用，來自（zì）美國馬（mǎ）裏蘭州巴爾的摩的埃爾默·V·麥科勒姆（Elmer V. McCollum）團隊以大鼠為研究對象，發現某些脂肪（魚肝油、黃（huáng）油和牛（niú）奶）可以逆（nì）轉佝僂病。他（tā）們還（hái）發現脂肪中的（de）一種物質，在魚肝油中的（de）濃（nóng）度遠高（gāo）於在黃油中的濃度，是“抗佝僂病”的關鍵因素（sù）。麥（mài）科勒姆（mǔ）最終確認（rèn）這（zhè）一因子是維（wéi）生素D。維生（shēng）素D可以在皮膚內經光照刺激，以7-脫氫膽固醇為底物來合成（chéng）或通過飲食（shí）攝取。上述研究最（zuì）終（zhōng）促成了通過在牛奶中添加經過輻照的麥角甾醇（chún） (400 IU/L) 來控製佝僂病（bìng）的發生，並在1920年後期（qī）就幾乎消除了佝僂病。

雖然不同於當下通過遺傳改（gǎi）造或其它方式誘導實驗動物發生（shēng）某種疾（jí）病（bìng）以幫助解決人類健康問題，17世紀末動物園（yuán）內自發患病的獅子在不知情的情況下（xià）幫助人類認識到了佝僂病的（de）潛在（zài）發病原因和（hé）治療方向，因此獅子也就成為了最早促進了人類健康進步的實驗用（yòng）動物之一。