豚鼠在生理上跟我们人类有诸多相似之处，是免疫学研究实验的理想动物。和人类一样，它们的体内无法合成维生素C，只能靠食物摄入，所以很容易患上环血病，是研究实验性环血病和维生素C生理功能的理想动物模型，也是维生素C的生物学检测标准动物。

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此外，它们对多种病原体和抗生素类药物敏感，常用于病原的分离诊断以及药效研究。比如，豚鼠对结核杆菌高度敏感，迟发性超敏反应与人类相似，因此也常用于结核菌分离鉴别诊断、抗结核药物的筛选以及病理研究。与此同时，它们还是研究青霉素红霉素金霉素等抗生素、一些麻醉药物和平喘药物等药效的专门动物。

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在常用的实验动物中，豚鼠对于致敏物质的反应最敏感，其后依次是兔、犬、小鼠、猫、蛙等。已经引起过敏反应的豚鼠再次接触抗原时，会引起支气管平滑肌收缩甚至死亡的急性反应，因而适用于研究过敏性呼吸道疾病。给豚鼠注射马血清，可以很容易复制出过敏性休克动物模型。切断豚鼠颈部两侧的迷走神经，可以复制典型的急性肺水肿动物模型，症状比其它动物更为明显，常用于肺水肿研究实验。它们对有毒物质的刺激反应灵敏，近似于人。而且豚鼠全年发情，妊娠期长，胎儿体积大，适用于药物或有毒物质对胎儿发育影响的试验以及妊娠并发症的研究。

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在现代医学研究中不可或缺的豚鼠，其实在先前历史上也留下过足迹。早在巫医的年代里，安第斯山脉的部落居民就拿豚鼠来诊断黄疸、风湿病、关节炎和斑疹伤寒等病症，还将其开膛破肚、取出内脏，用以检验治疗效果。如今用“Guinea pig”作为实验品的代名词，豚鼠可谓是名至实归了。

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