常見的實驗動物如小鼠（shǔ）、大鼠、兔子、犬、貓和猴等是指（zhǐ）經（jīng）人工飼養、繁（fán）育，對其攜帶的微生物（wù）及寄（jì）生蟲實行控製、遺傳背景明確或（huò）者來源清楚，應用於科學研究、教學、生產和鑒定的動（dòng）物。此外，家畜中的豬和羊、家禽中雞和（hé）鴨，甚至是（shì）一些野生動物也會在特定的科學實驗中出（chū）現。因這些動物應用範圍有限，往往（wǎng）沒有統一的遺傳和微生物標準，而常（cháng）被稱作實驗用動物。但你可能無法想象凶猛的草原霸主——獅（shī）子也（yě）曾以實驗用動物的身份為人類的健康（kāng）做出了重（chóng）要貢（gòng）獻。要了解這段曆史（shǐ），還需從生物體所（suǒ）需要的微量營養成分維（wéi）生素D及其缺乏所導致的佝僂（lǚ）病說起。

維生素D/ 佝僂病

維生素是一係（xì）列有（yǒu）機化合物的統稱，它們一般無法由生物體自己（jǐ）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（yàng）可以產生能量，但卻（què）對生物體的（de）新陳代謝調節起著至關重（chóng）要的作用，缺乏維生素會導致嚴重的健康問題。其中維生素D的主要功能是維持鈣（gài）穩態。它通過提高腸道吸收膳食鈣的效率（lǜ）來實現對（duì）鈣穩態（tài）的調解。當飲（yǐn）食中的鈣含量不足以滿（mǎn）足人體對鈣的需求時，維生素D會向破骨細胞前（qián）體發出信號，使其成熟（shú）並溶解骨骼中儲存的鈣，導致骨質疏鬆（sōng）或成（chéng）年人的軟骨（gǔ）病。在兒童時期，骨骼處於快速（sù）生長時段，如果維生素D缺乏，則會導（dǎo）致對鈣的吸收能（néng）力不足，進而引起骨發育不良，並導致佝僂（lǚ）病。

佝僂（lǚ）病是指（zhǐ）骨骺尚未融合的生長期兒童中因長骨生長板礦化不足而（ér）出現（xiàn）腕部和膝（xī）部骨頭增寬、弓形腿、脊（jǐ）柱畸形、骨折、骨痛及牙齒異常等症狀的（de）一種（zhǒng）疾病。佝僂病最早的曆史記錄可追溯到古羅馬時期(公元（yuán）前110-130年)，17世紀中葉後佝僂病在工業化國家廣泛流行，並且逐漸成為危害兒童（tóng）生命的重要疾病。調查表明，18世紀歐洲（zhōu）開始工業化期間（jiān），燃煤產生的煙霧使天空變（biàn）黑，飲食中鈣、磷酸鹽和維生素D含量往（wǎng）往不足，導致生活在北歐城市的（de）兒童中有60%～80%患有（yǒu）佝（gōu）僂病。但直到19世紀（jì）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救幼獅事件改變了這一局麵，並為佝（gōu）僂病研究（jiū）提（tí）供了重要（yào）線索。

發現背景

1881年，英國解剖師布蘭德·薩頓應倫敦病理學（xué）會要求到倫敦動物園開展動物解剖和病理分析工作。薩頓首先檢（jiǎn）查（chá）了一百（bǎi）隻死猴子的屍體，並（bìng）發現它們（men）大多數猴子死於支氣管炎（yán），而非肺結核（肺結核被認為是當時（shí）最常見的死（sǐ）因）。更出（chū）乎薩頓意料的是，他（tā）發現（xiàn）動物園內猴子的第二大死（sǐ）因是軟骨病，而這也是當時（shí）人類所麵臨的（de）主要健康問題之一。為此，薩頓對動物園內的佝僂病猴子進行了更細（xì）致（zhì）和深入的觀察，並發現（xiàn）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（tóng）。除了開展病理學研究外，薩頓（dùn）還記錄了患病猴子出現的各種症狀，如活（huó）動減少和下肢癱瘓等。下肢（zhī）癱（tān）瘓後，猴子會依賴它們前肢繼續行走，直到因脊柱無法（fǎ）承受體重而彎（wān）下腰，並如同（tóng）截癱患者一樣最終出現了大小便（biàn）失禁和（hé）陰莖異常勃起。此後，薩頓也開始觀（guān）察（chá）動物園內（nèi）其它動（dòng）物的佝僂病（bìng）患病情況，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、狒狒和懶熊等動物的佝僂病症狀，及得出佝僂病“在圈養野（yě）生（shēng）動物的幼崽中更常見”的結論。與此同時，他（tā）還對動物園內的動物生活條（tiáo）件與人類患者（zhě）所經曆的（de）生活（huó）條件進行流行（háng）病學對（duì）比，並發現限製運動、暴露於不良空氣環境和不合適的飲食以及母親未能哺乳是佝（gōu）僂病發生最（zuì）可能的（de）促成因素（sù）。

倫敦動物園當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的主要來源。因此，獅子的健康成（chéng）為動（dòng）物園管理者既重（chóng）視又擔憂的問題。然而，當時倫敦動物（wù）園的獅子幼崽幾（jǐ）乎無（wú）一能存活。它們天（tiān）生就有齶（è）裂，並有明顯的佝（gōu）僂病症狀（zhuàng）。作為動物園的科學顧問，薩頓受（shòu）動物（wù）園之托將他的研究擴展到（dào）幼獅的佝僂病預防上。薩頓發現，成年獅子和（hé）幼（yòu）崽通常都以老馬的屍體為食，這些老馬的骨頭（tóu）對獅子的牙齒來說太硬了。因此，他嚐試給懷孕的獅子喂食山羊肉和（hé）軟骨，從而解決了出生後發生齶裂的問題。此外，當他（tā）在獅子（zǐ）的食物中加入搗（dǎo）碎的骨頭和魚肝油後（hòu），發現搖搖晃晃（huǎng）的佝僂病幼獅（shī）很快就康複（fù）了。鑒（jiàn）於魚（yú）肝油補充劑成本過高，動物園管理方最終並沒有接受（shòu）薩頓的飲食方案。然而，薩頓通過改變飲食成分成功逆轉（zhuǎn）幼獅佝（gōu）僂病的工作（zuò）卻為人類佝僂病的成因和（hé）治療提供了線索。雖然（rán）這項開創性的幹預試驗缺少（shǎo）對照實驗，但其（qí）重要價值不言而喻，因為（wéi）這個工作鼓勵了其他研究人員通（tōng）過設計（jì）實驗來探索營養因素在佝僂病（bìng）發病和（hé）治療中（zhōng）的（de）作用。受其啟發，來自英國的愛德華·梅蘭比（Edward Mellanby）及其同事評估了飲食對幼犬佝僂病的作用（yòng），來自美國馬裏蘭州巴（bā）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（mǒu）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（yú）肝油中的濃度遠高於在黃油中（zhōng）的濃度，是“抗佝僂病”的關（guān）鍵因素（sù）。麥科勒姆最（zuì）終確認這一因子是維生素D。維生素D可以在皮膚內（nèi）經光照刺激，以7-脫氫膽固醇為底物來合（hé）成（chéng）或通過飲食攝取。上（shàng）述研究最終促成了通過在牛奶中添加經過輻照的麥角甾醇 (400 IU/L) 來控製（zhì）佝（gōu）僂病的發生，並在1920年後期就幾（jǐ）乎消除了（le）佝僂病。

雖然不同於當（dāng）下通過遺傳改造或其它（tā）方式誘導實驗（yàn）動物（wù）發生某（mǒu）種疾病以幫助解決人類健康問（wèn）題，17世紀末動物園內自發患病的獅子在不知（zhī）情的（de）情況下幫助人類認識到（dào）了佝（gōu）僂病的潛在發病原因和治（zhì）療方向，因此獅子也就成（chéng）為了最早促進了人類健康進步的實驗用動物之一。