常見的實驗動物（wù）如小鼠、大鼠、兔子、犬、貓和猴等是指經人工飼養、繁育（yù），對（duì）其攜帶的微生物及寄生蟲實行控製、遺傳背景明確或者（zhě）來源（yuán）清楚，應用於科學研（yán）究、教學、生產（chǎn）和鑒定的（de）動（dòng）物。此外，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（zài）特定的（de）科（kē）學實驗中出（chū）現（xiàn）。因這些動物（wù）應用（yòng）範圍有限，往往沒（méi）有統一的遺傳和微生物標準，而常被稱作實驗用動物。但你（nǐ）可能無法想（xiǎng）象凶猛的（de）草原霸主——獅子也曾以實驗用動物的身（shēn）份為（wéi）人類的健康做出了重要貢獻。要了解這段曆史，還需從生物體所需要（yào）的微量營養成分維生素（sù）D及其缺乏所（suǒ）導致的佝僂（lǚ）病說（shuō）起。

維生素D/ 佝僂病

維（wéi）生素是一係列有機化合物的統稱，它們一般無法由生物體自己生產，而需要通過飲食等手段獲（huò）得。維生素雖不能像糖類、蛋白質及脂肪那樣可以產生能量，但卻對生物體的新陳（chén）代謝調節起著至關（guān）重要的作用，缺乏維生素（sù）會導致嚴重的健康問題。其中維生素D的主要功能是維持（chí）鈣穩態。它通過提（tí）高腸道吸收膳（shàn）食鈣的（de）效率來實現對鈣（gài）穩態的調（diào）解。當飲食中的鈣含量不足以滿足人體對鈣的需求時（shí），維生素D會向破骨細胞前（qián）體發出信號，使其成熟並溶解骨骼中儲存的鈣，導致骨質（zhì）疏鬆或成年人的軟（ruǎn）骨病。在兒童時（shí）期，骨骼處於快（kuài）速生長時段，如果維（wéi）生素D缺乏，則會導致對鈣的吸（xī）收能力不足，進而引起（qǐ）骨發育不（bú）良，並導致佝僂病。

佝僂病是指骨骺尚未（wèi）融合的生長期兒童中（zhōng）因長骨生長板礦化不足而（ér）出現腕部和膝部骨頭增寬、弓形腿、脊（jǐ）柱畸（jī）形（xíng）、骨折（shé）、骨痛及（jí）牙齒異常等症狀的一種疾病。佝僂病最早的曆史記錄可追（zhuī）溯到古羅馬時期(公元前（qián）110-130年)，17世紀中葉後佝僂（lǚ）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（chóng）要疾病。調查表明，18世紀歐洲開始工業（yè）化期間，燃（rán）煤產生的煙霧使（shǐ）天空變黑（hēi），飲食（shí）中鈣、磷酸鹽和維生素D含（hán）量往往不足，導致生活（huó）在北歐城市的兒童中有60%～80%患有佝僂病。但直到19世紀初，人類對佝僂（lǚ）病（bìng）的病因卻仍一無所知。然而，發生在英國倫敦動物園內挽救幼獅事件改變了這一局麵，並為佝僂病研（yán）究提供了（le）重要線索。

發現背景

1881年，英國（guó）解剖師布蘭德·薩頓應倫敦（dūn）病理學會要求到（dào）倫敦動物園開展動物解剖和（hé）病（bìng）理分析工作。薩頓首先檢查了一（yī）百（bǎi）隻死猴子的屍體，並發現它們大多數猴子（zǐ）死於支氣管炎，而非肺結核（肺結核被認（rèn）為是當（dāng）時最常（cháng）見的（de）死（sǐ）因）。更出乎薩頓意料的是，他發現動物園內猴子（zǐ）的第二大（dà）死因是軟骨病，而這（zhè）也是當時人類所麵（miàn）臨的主要健康（kāng）問題之一。為（wéi）此，薩頓對動（dòng）物園內的佝僂病（bìng）猴子（zǐ）進行了更細致和深入的觀察，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形式不同。除了開展（zhǎn）病理學研究外，薩頓還記錄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（hóu）子會依賴它們前肢繼續行走，直到因脊柱無法承受體重而（ér）彎下腰，並如同截癱患者一樣最終出現了大小（xiǎo）便失禁和陰莖異常勃起。此（cǐ）後，薩頓也（yě）開始觀察動物（wù）園內其它動物的（de）佝僂病患病情況，並在1884年（nián）發（fā）表於（yú）《解剖學與生理學雜誌》的一篇論文中詳細描述了包（bāo）括（kuò）猴子、狒狒和懶熊（xióng）等（děng）動物（wù）的佝僂病症狀，及得出（chū）佝僂病“在（zài）圈（quān）養野生動物的幼崽中更常見”的結論。與（yǔ）此同（tóng）時，他還對動物園內的動（dòng）物（wù）生活條件與人類患者所經曆的生活（huó）條件進行（háng）流行（háng）病（bìng）學對比，並發現限製（zhì）運動、暴露於不良空氣環境和不合適的飲食以及母親（qīn）未能哺乳是佝僂病發生最可能的促成因素。

倫敦動物園當（dāng）時最受遊客歡迎的動物是獅子，付費觀看獅子是動物園收入（rù）的主要來源。因（yīn）此（cǐ），獅子的健康成（chéng）為動物園管理者既重視又擔憂的問題（tí）。然而，當時倫（lún）敦動物園的（de）獅子幼崽幾乎無一能存活。它們天生就有齶裂，並有明（míng）顯的佝僂病症狀。作為動物園的科學顧問，薩頓受動物園之托將他（tā）的研究擴展到幼（yòu）獅（shī）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（tǐ）為（wéi）食，這些老馬的骨頭對獅子的牙（yá）齒來說太硬了。因（yīn）此，他嚐試（shì）給懷孕的獅子喂食山羊肉和軟骨（gǔ），從而解決了出生後發（fā）生齶裂的問題。此外，當他在獅子的食物中加入搗碎的（de）骨頭和魚肝油後，發現搖搖晃晃的佝僂病幼獅很快（kuài）就康複（fù）了。鑒於魚肝油補充劑成本過高，動物園管理方最終並沒有接受薩頓的飲食方（fāng）案。然而，薩頓（dùn）通過改變飲食成分成功逆轉幼獅佝僂病的工（gōng）作卻為人類佝僂病的成因和治療提供了線索。雖然這項開（kāi）創性的幹（gàn）預試驗缺少對照實驗，但其（qí）重要（yào）價值不言而喻，因為這個工作鼓（gǔ）勵了其他研（yán）究人員通過設計實驗來探索營養因素（sù）在佝僂病發病和治（zhì）療中的作用。受其啟發，來自（zì）英國的愛德華·梅蘭比（Edward Mellanby）及（jí）其同事評估了飲（yǐn）食對幼（yòu）犬佝僂病的作用（yòng），來自美國馬裏蘭州巴爾的摩的埃爾默·V·麥科勒姆（Elmer V. McCollum）團隊（duì）以大鼠為研究對象，發現某些脂肪（fáng）（魚肝油（yóu）、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（zhōng）的濃度遠（yuǎn）高於在黃油（yóu）中的（de）濃度，是“抗（kàng）佝僂病”的關鍵因素。麥科勒姆最終確認這一因子是維生（shēng）素D。維生素D可以在皮膚內經光照刺激，以（yǐ）7-脫氫膽固醇（chún）為底物來合成或通過飲食攝取。上述研究最終促成了通過在牛奶中（zhōng）添加經過輻照的麥角甾醇（chún） (400 IU/L) 來控（kòng）製佝僂病的發生，並在1920年後期就（jiù）幾乎（hū）消除（chú）了佝僂病。

雖然不同於當下通過遺傳（chuán）改造或其它（tā）方式誘導實驗動物發生某種疾病以幫（bāng）助解決（jué）人（rén）類健康問題，17世紀末動物園內自發患病的（de）獅子（zǐ）在不知情的情況下幫助人類認識到（dào）了（le）佝僂病的潛（qián）在發病原因和治療方向（xiàng），因此獅子也就成為了最早（zǎo）促進了（le）人類健康進步的實驗用動物之一（yī）。