常見的實（shí）驗動物如（rú）小鼠、大鼠、兔子、犬、貓和猴等是指經人工（gōng）飼養、繁育，對其攜帶的微生物（wù）及寄生蟲實行控製、遺傳背景明確或者來源清楚，應（yīng）用於（yú）科學研究、教學、生產和鑒（jiàn）定的動物。此外，家畜（chù）中的豬（zhū）和（hé）羊、家禽（qín）中雞和鴨，甚至是（shì）一些野生動物也會在特定（dìng）的科（kē）學實（shí）驗中出現。因這些動物應用範（fàn）圍有（yǒu）限，往往沒（méi）有統一的遺傳和微生物（wù）標準，而常被稱作實驗用（yòng）動物。但你（nǐ）可能無法想象凶猛的草原（yuán）霸主——獅子也曾以實驗用動物的身份為人類的健康做出了重要（yào）貢獻（xiàn）。要了解這段曆史，還需從生物體所需要的（de）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

維生素是（shì）一係列有機化合物的統稱，它（tā）們一般無法由（yóu）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代謝調（diào）節起著至關重要的作用，缺乏維生素會導致嚴重（chóng）的健康問題。其中維生素D的主要（yào）功（gōng）能是維持鈣穩（wěn）態。它通過提高腸道吸收膳食鈣的（de）效率來實現對鈣穩態的調解。當飲食中的鈣含（hán）量不足以滿足人體對鈣的需（xū）求時，維（wéi）生（shēng）素D會向破骨細胞前體發出信號（hào），使其成熟並溶解骨骼中儲存的鈣（gài），導致骨質疏鬆或成年（nián）人（rén）的軟骨病。在兒童時期，骨（gǔ）骼處於快速生長時段，如果維（wéi）生素D缺乏，則會導致對（duì）鈣的吸收能（néng）力不（bú）足，進而引起骨發育不良，並導致佝僂病。

佝僂病是指骨骺（hóu）尚未融合的（de）生長期兒童中因長骨生長板礦化不足而出現（xiàn）腕部和膝部骨頭增寬、弓形（xíng）腿、脊柱畸形、骨折、骨痛及牙齒異常等症（zhèng）狀的一（yī）種疾病。佝僂（lǚ）病最早的曆（lì）史記錄可追溯到古羅馬時期(公（gōng）元前110-130年)，17世紀中（zhōng）葉後佝（gōu）僂病在（zài）工業化（huà）國（guó）家廣（guǎng）泛流行（háng），並且逐漸成（chéng）為危害兒童生命（mìng）的重（chóng）要疾病。調查表明，18世紀歐洲開始工業化（huà）期間，燃煤產生的煙霧使天空變黑，飲食中鈣（gài）、磷酸鹽和維生（shēng）素D含量（liàng）往往（wǎng）不足，導致生活在北歐城市的兒童中有60%～80%患有佝僂病。但直到19世紀初（chū），人類對佝僂（lǚ）病的病因卻仍一無所知。然而，發生在英國倫敦動物園（yuán）內挽救幼（yòu）獅事件改變了這一局麵，並為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（dé）·薩頓應倫敦病理學會（huì）要求到（dào）倫敦動物園開（kāi）展動物解剖和病理分析工作。薩（sà）頓首先檢查了一百隻死（sǐ）猴子（zǐ）的屍（shī）體，並發現（xiàn）它們大多數猴子死（sǐ）於支氣管炎，而非肺結核（hé）（肺結核（hé）被認為是當時最常見的死因（yīn））。更出乎薩頓意料的是，他發現動物（wù）園內猴（hóu）子的第二大死因是軟（ruǎn）骨病，而（ér）這也是當時人類所麵臨的主要健康問題之一。為此（cǐ），薩（sà）頓對動物園內的佝僂病猴子進行了更細（xì）致（zhì）和（hé）深入的觀察，並發（fā）現與人類的情況類（lèi）似，不同年齡段的猴子所發的（de）佝（gōu）僂病形式不（bú）同。除了開展病理學研究外（wài），薩頓還記錄了患（huàn）病猴子出現的各種（zhǒng）症狀，如活動減少和下（xià）肢癱瘓等。下（xià）肢癱瘓後，猴子會依賴它們前肢繼續行走，直到（dào）因脊柱無法承受體重而彎下腰，並如同截癱患者一（yī）樣最終（zhōng）出現了大小便（biàn）失禁和陰莖異常勃起。此後，薩頓也開始觀察動物園內其它動物的佝僂病患病情（qíng）況，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包括猴子、狒狒和懶（lǎn）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（cháng）見”的結論。與此同（tóng）時，他還（hái）對動物園內的動物生活條件（jiàn）與人類患者所經曆的生活條件（jiàn）進行流行病學對（duì）比，並發現限製運動、暴露於不良空（kōng）氣環境和不合適的飲食以（yǐ）及母親（qīn）未能（néng）哺乳是佝僂（lǚ）病發生最可能的促成（chéng）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（shōu）入的主要來（lái）源。因此，獅子的健康（kāng）成為動（dòng）物園管理者既重視又擔憂的問題。然而，當時倫敦動物園的獅子幼崽幾乎無一能存活。它們天生（shēng）就有齶裂，並有明顯的佝僂病症狀。作為（wéi）動物園的科學（xué）顧問，薩頓（dùn）受動（dòng）物園之托將他的研究擴展到幼獅的佝僂病預防（fáng）上。薩頓發現，成年獅子和幼崽（zǎi）通常都以老（lǎo）馬（mǎ）的屍（shī）體為食，這些老馬的骨頭對獅子（zǐ）的牙齒來說太硬了。因此，他嚐試給懷（huái）孕的獅子喂（wèi）食山羊肉和軟骨，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（shí）物中加（jiā）入搗碎的骨頭和魚肝油後，發現搖搖晃晃的佝僂病幼獅很快就康複了。鑒於魚肝油（yóu）補充劑成本過高，動物園管理方最終並沒有接（jiē）受薩頓的飲食方案。然而，薩頓（dùn）通過改變飲食成分成功逆轉幼獅佝僂病的（de）工作卻為（wéi）人類（lèi）佝僂病的（de）成因和治療提供了線索。雖然這項開創性的幹預（yù）試驗缺少對照實驗，但其重要價值不言而喻，因為這個（gè）工作鼓勵了其他研究人員通過設計實驗來（lái）探索營養因素在佝僂病發病和治療中的作用。受其啟發，來自英國的愛（ài）德華·梅蘭比（Edward Mellanby）及其同（tóng）事評估了飲食對幼犬佝僂病的作用，來自美國馬裏蘭州巴爾的摩的（de）埃爾默·V·麥科勒姆（Elmer V. McCollum）團隊以大鼠為研究（jiū）對象，發現某些脂肪（fáng）（魚肝油、黃油和牛奶）可以逆轉佝僂（lǚ）病。他們還發現脂肪中的一種物質，在魚肝油中的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（zuì）終確認這一因子是維生素D。維（wéi）生素D可以在皮膚內經光（guāng）照刺激，以7-脫氫（qīng）膽固（gù）醇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（niú）奶中添加經（jīng）過輻照的麥角甾醇 (400 IU/L) 來控（kòng）製佝僂病的（de）發（fā）生，並在1920年後期就幾（jǐ）乎消除了佝僂病。

雖然不同於當下通（tōng）過遺傳（chuán）改造或其它方式誘導實驗動物發生某種疾病以幫助解決人類健康問題，17世紀末動物（wù）園內自發患病的獅（shī）子在不知情的情況下幫助人（rén）類認識到了佝僂病的潛在發病原因和治療方向，因此獅子也就（jiù）成為了最早促進（jìn）了人類健康進步的實驗用動物之一。