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/第一講實(shí)驗(yàn)動物學(xué)概論華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院孔利佳一、實(shí)驗(yàn)動物的概念二、實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)發(fā)展概況三、實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)四、實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例五、實(shí)驗(yàn)動物福利一、實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的基本概念實(shí)驗(yàn)動物(laboratoryanimal)實(shí)驗(yàn)用動物(experimentalanimal)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)(laboratoryanimalscience,LAS)實(shí)驗(yàn)動物實(shí)驗(yàn)動物(laboratoryanimal)是指經(jīng)人工飼育,對其攜帶微生物實(shí)行控制,遺傳背景明確或者來源清楚的用于科學(xué)研究、教學(xué)、生產(chǎn)、檢定以及其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動物.實(shí)驗(yàn)動物必須具備三個特點(diǎn):1、從遺傳控制角度實(shí)驗(yàn)動物必須是來源清楚、人工培育、遺傳背景明確的動物。2、從微生物控制角度所有實(shí)驗(yàn)動物攜帶的微生物、寄生蟲都是在人工嚴(yán)格控制之下的。3、從應(yīng)用角度培育所有實(shí)驗(yàn)動物的最終目的都是用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)動物的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛1、醫(yī)學(xué)生物學(xué)2、制藥工業(yè)3、生物制品4、中醫(yī)藥5、輕工業(yè)和食品工業(yè)6、農(nóng)業(yè)7、宇航、國防和軍事科學(xué)在生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中實(shí)驗(yàn)動物總是被作為前沿哨兵和人類的替身,用來驗(yàn)證一個又一個的生命科學(xué)真理。由于生命現(xiàn)象的復(fù)雜性,目前還沒有其他方法能夠完全替代實(shí)驗(yàn)動物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。從某種意義上說,實(shí)驗(yàn)動物是經(jīng)人類用現(xiàn)代科技手段創(chuàng)造的用于為人類科學(xué)實(shí)驗(yàn)服務(wù)的,并具有新的生物學(xué)特性的動物物種。實(shí)驗(yàn)用動物:(Animalforresearch)泛指一切用于實(shí)驗(yàn)的動物。也可稱為廣義的實(shí)驗(yàn)動物。實(shí)驗(yàn)動物學(xué):(laboratoryanimalscience)是研究實(shí)驗(yàn)動物和動物試驗(yàn)的科學(xué)。它涉及到兩方面的問題:1、實(shí)驗(yàn)動物;2、動物試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)動物(laborat(yī)oryanimal)是以實(shí)驗(yàn)動物本身為研究對象,專門研究它的生物學(xué)特性,遺傳育種,保種,培育新的品種品系,疾病控制,營養(yǎng)需要等方面的問題,以達(dá)到提供標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)動物的目的。動物試驗(yàn):(animalexperiment)是以實(shí)驗(yàn)動物為材料,采用各種方法在實(shí)驗(yàn)動物身上做試驗(yàn),研究動物在實(shí)驗(yàn)過程中的反應(yīng)、表現(xiàn)及發(fā)生、發(fā)展規(guī)律和有關(guān)技術(shù)問題.也就是實(shí)驗(yàn)動物的應(yīng)用問題。實(shí)驗(yàn)動物學(xué)誕生于上世紀(jì)50年代,由于近交系動物、免疫缺陷性動物、悉生動物以及大量基因修飾等特殊動物的培育成功,使其從普通動物學(xué)中脫穎而出。目前已發(fā)展成為一門獨(dú)立的、綜合性的基礎(chǔ)學(xué)科。它融生物學(xué)、動物學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、獸醫(yī)學(xué)等為一體并引用其他自然科學(xué)的成功發(fā)展起來。實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的基本內(nèi)容:1、實(shí)驗(yàn)動物遺傳育種學(xué)2、實(shí)驗(yàn)動物微生物與寄生蟲學(xué)3、實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境生態(tài)學(xué)4、實(shí)驗(yàn)動物營養(yǎng)學(xué)5、實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)6、比較醫(yī)學(xué)7、動物試驗(yàn)方法及技術(shù)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)的任務(wù)研究怎樣以優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)動物和精確的實(shí)驗(yàn)方法,使動物經(jīng)實(shí)驗(yàn)處理后,能獲得良好的反應(yīng)重復(fù)性。實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)作為生命科學(xué)研究的重要手段和條件,直接影響著許多領(lǐng)域研究成果的確立和水平高低,同時它的發(fā)展和提高又會把許多領(lǐng)域的研究引入新的境地,推動生命科學(xué)的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)化:實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)條件標(biāo)準(zhǔn)化;實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化;動物實(shí)驗(yàn)應(yīng)用條件標(biāo)準(zhǔn)化。實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化包括微生物寄生蟲學(xué)質(zhì)量及遺傳學(xué)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化.實(shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)化的四大控制1、實(shí)驗(yàn)動物遺傳質(zhì)量控制2、實(shí)驗(yàn)動物微生物和寄生蟲質(zhì)量控制3、實(shí)驗(yàn)動物營養(yǎng)質(zhì)量控制4、實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)動物的標(biāo)準(zhǔn)化直接關(guān)系到生命科學(xué)研究的質(zhì)量、生物制品的產(chǎn)品質(zhì)量、以及藥品、食品等的安全性有效性的正確評價,因而與人類健康緊密相關(guān)。二、發(fā)展概況人類使用動物做實(shí)驗(yàn)已有上千年的歷史.木乃伊的制作——-古埃及動物臟器解剖---古希臘血液循環(huán)現(xiàn)象的證實(shí),心臟的作用—英國學(xué)者(1578—1657)病原微生物引起傳染病和疫苗的發(fā)明—法國化學(xué)家(1822-1895)無菌豚鼠的培育—1885年DBA小鼠的培育—1909年發(fā)現(xiàn)裸小鼠—1962年人類腫瘤移植裸小鼠成功—1969年遺傳工程小鼠的創(chuàng)立—20世紀(jì)末20世紀(jì)50年代后,伴隨著生命科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,特別是實(shí)驗(yàn)科學(xué)的興起,極大地促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)的發(fā)展.1956年聯(lián)合國教科文組織與醫(yī)療科學(xué)國際組織和國際生命科學(xué)會聯(lián)合成立了國際實(shí)驗(yàn)動物委員會(InternationalCouncilonLaboratoryAnimalScience,ICLAS)國際實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)委員會(ICLAS)全球性實(shí)驗(yàn)動物學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)國際實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)事業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)協(xié)調(diào)與管理工作,每三年召開一次國際學(xué)術(shù)研討會,交流信息,加強(qiáng)合作,對促進(jìn)實(shí)驗(yàn)動物的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化、社會化,推動實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)的發(fā)展起了良好作用。該委員會有40余個成員國,中國1987年正式被接納為該委員會的成員國。AAALAC國際實(shí)驗(yàn)動物管理評估及認(rèn)證協(xié)會(AAALAC,AssociationforAssessmentandAccreditationofLaboratoryAnimalCareInternational)是世界公認(rèn)的國際認(rèn)證機(jī)構(gòu)之一,AAALAC認(rèn)證是我國新藥安全評價和科學(xué)研究走向國際的一個重要環(huán)節(jié),成為我國生命科學(xué)事業(yè)與實(shí)驗(yàn)動物福利與倫理與國際接軌的重要標(biāo)志。近年來國內(nèi)一些較大的動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施都陸續(xù)開展了對外服務(wù),通過了美國的AAALAC認(rèn)證,具備了服務(wù)國外高端客戶的條件。武漢大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心2008年通過美國的AAALAC認(rèn)證。國外發(fā)展趨勢1、使用動物的數(shù)量不斷下降,質(zhì)量不斷提高。使用動物的種類也發(fā)生明顯變化。2、動物實(shí)驗(yàn)?zāi)P妥呦蛏唐坊?,人類疾病的動物模型大量發(fā)展。許多國家的實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)廠商已可出售多種經(jīng)過遺傳修飾的動物模型。3、動物替代物和替代方法不斷推廣應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)動物的福利和動物保護(hù)運(yùn)動呈現(xiàn)全球化趨勢,發(fā)達(dá)國家有關(guān)實(shí)驗(yàn)動物的法律和法規(guī)逐步完善,普遍開展了以替代(replacement)、減少(reduction)優(yōu)化(refinement)為核心的“3R"運(yùn)動。目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平較高的國家都相繼頒發(fā)了實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例、法規(guī)或規(guī)范,已實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化和社會化,并且形成了完整的實(shí)驗(yàn)動物教育、科研、生產(chǎn)管理與應(yīng)用體系.實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化及社會化程度是一個國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。自1901年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎設(shè)立以來,到2009年為止,109年中有71年的獎項(xiàng)直接涉及到25種動物。包括常規(guī)實(shí)驗(yàn)動物如小鼠、大鼠、兔、犬、豚鼠、地鼠、貓、豬、猴、雞和蛙;還有非常規(guī)實(shí)驗(yàn)動物如鳥類、馬、魚、蛇、果蠅、蜜蜂、線蟲等??梢哉f,沒有動物的巨大貢獻(xiàn),人類對于生命的理解是絕對不可能達(dá)到現(xiàn)在這一程度.國內(nèi)發(fā)展概況我國實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)起步較晚,1949年在全國六大生物制品所和大的科研機(jī)構(gòu)和高等醫(yī)學(xué)院校陸續(xù)建立了一定規(guī)模的實(shí)驗(yàn)動物繁殖場,培訓(xùn)了干部和工作人員,成為我國實(shí)驗(yàn)動物事業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。我國的實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)在1978年第一次全國科技大會以后才真正發(fā)展起來。為了適應(yīng)我國科學(xué)技術(shù)與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,1981年全國人大提案國務(wù)院責(zé)成國家科學(xué)技術(shù)部進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動物情況調(diào)查,科學(xué)技術(shù)部于1982年11月在云南召開第一屆全國實(shí)驗(yàn)動物工作會議,把發(fā)展實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)納入國家計(jì)劃,從而促進(jìn)和推動了我國實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)事業(yè)的發(fā)展。1987年中國實(shí)驗(yàn)動物學(xué)會成立,同年加入國際實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)委員會,成為ICLAS的成員國.1988年“實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例"經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn),由國家科委以第二號令發(fā)布施行。衛(wèi)生部頒布了“醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例實(shí)施細(xì)則”。1994年國家技術(shù)監(jiān)督局正式發(fā)布了“實(shí)驗(yàn)動物微生物和寄生蟲監(jiān)測”等7個中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。表明我國實(shí)驗(yàn)動物的法規(guī)體系已經(jīng)形成。1997年全國的實(shí)驗(yàn)動物工作歸口國家科學(xué)技術(shù)部主管.各省、直轄市、自治區(qū)的實(shí)驗(yàn)動物工作歸各自科技廳(局)和科委主管.2001年12月七部委聯(lián)合簽署了關(guān)于實(shí)行實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)和使用許可證的管理辦法,進(jìn)一步加強(qiáng)了對實(shí)驗(yàn)動物工作的管理力度。北京市人大1996年率先通過了對實(shí)驗(yàn)動物工作管理的法規(guī)。湖北省第十屆人民代表大會常務(wù)委員會第十六次會議于2005年7月29日通過了《湖北省實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例》,自2005年10月1日起實(shí)施。云南省2007年也通過了對實(shí)驗(yàn)動物工作的管理法規(guī),開始了對實(shí)驗(yàn)動物工作的立法管理。三、實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)動物的標(biāo)準(zhǔn)是對以實(shí)驗(yàn)動物為對象或應(yīng)用材料這一重復(fù)性事物或有關(guān)概念所做出的統(tǒng)—規(guī)定;是以實(shí)驗(yàn)動物這一領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù),實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的成果為基礎(chǔ),經(jīng)有關(guān)方面的協(xié)商一致。由國家主管機(jī)關(guān)批準(zhǔn),以特定形式發(fā)布。是實(shí)驗(yàn)動物科技人員需要共同遵守的準(zhǔn)則和依據(jù)。2002年由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局頒布實(shí)施第二版《實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》包括12項(xiàng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)(GB)和71項(xiàng)非強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)(GB/T)。強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)(GB12項(xiàng))哺乳類實(shí)驗(yàn)動物的遺傳質(zhì)量控制微生物學(xué)等級及檢測寄生蟲學(xué)等級及檢測環(huán)境及設(shè)施配合飼料通用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)配合飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)大小鼠、豚鼠、家兔、地鼠、犬和猴配合飼料推薦性標(biāo)準(zhǔn)(GB/T71項(xiàng))主要是涉及實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量的各種檢測方法.哺乳類實(shí)驗(yàn)動物的遺傳質(zhì)量控制(GB)規(guī)定了哺乳類實(shí)驗(yàn)動物的遺傳分類及命名原則、繁殖交配方法和近交系動物的遺傳質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).適用于哺乳類實(shí)驗(yàn)動物的遺傳分類、命名、繁殖及近交系小鼠、大鼠的遺傳純度檢測。微生物學(xué)等級及檢測GB規(guī)定了實(shí)驗(yàn)動物微生物等級及監(jiān)測。包括:實(shí)驗(yàn)動物微生物學(xué)的等級分類、檢測要求、檢測程序、檢測規(guī)則、結(jié)果判定和報(bào)告。適用于豚鼠、地鼠、兔、犬和猴;清潔級及以上小鼠、大鼠。環(huán)境及設(shè)施GB規(guī)定了實(shí)驗(yàn)動物繁育、生產(chǎn)及實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件和設(shè)施的技術(shù)要求及檢測方法,同時規(guī)定了實(shí)驗(yàn)動物墊料、飲水和籠具的要求。適用于一切實(shí)驗(yàn)動物繁育、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)場所的環(huán)境條件及設(shè)施設(shè)計(jì)、施工、工程驗(yàn)收及經(jīng)常性監(jiān)督管理。GB50447-2008實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施建筑技術(shù)規(guī)范微生物學(xué)等級是2002年GB與1994年GB變化最大的部分。也是對實(shí)驗(yàn)動物工作影響最大的一個部分。實(shí)驗(yàn)動物微生物等級的設(shè)定(1994GB)小鼠普通級清潔級SPF級無菌級大鼠普通級清潔級SPF級無菌級地鼠普通級清潔級SPF級無菌級豚鼠普通級清潔級SPF級無菌級家兔普通級清潔級SPF級無菌級犬普通級SPF級猴普通級SPF級實(shí)驗(yàn)動物微生物等級的設(shè)定(2002)小鼠清潔級SPF級無菌級大鼠清潔級SPF級無菌級地鼠普通級清潔級SPF級無菌級豚鼠普通級清潔級SPF級無菌級家兔普通級清潔級SPF級無菌級犬普通級SPF級猴普通級SPF級實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)驗(yàn)動物工作的重要組成部分,是實(shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和科學(xué)化管理的基礎(chǔ),是提高實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量水平的基本保障。是全國范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)動物工作統(tǒng)一的技術(shù)要求。是科技人員需要共同遵守的準(zhǔn)則和依據(jù)。四、實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例《湖北省實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例》分為八章三十九條。湖北省實(shí)驗(yàn)動物網(wǎng)上管理平臺動物福利(animalwelfare)指為了保證動物在健康舒適的狀態(tài)下生存,而人為給動物提供的相應(yīng)物質(zhì)條件和采用的行為方式,以保證動物處于生理和心理愉快的感受狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)動物福利的內(nèi)涵由于實(shí)驗(yàn)動物是為實(shí)驗(yàn)而生、為實(shí)驗(yàn)而長、為實(shí)驗(yàn)而死,那么如何避免因各種形式的實(shí)驗(yàn)給動物帶來不同程度的疼痛和痛苦就成為了實(shí)驗(yàn)動物福利中帶有根本性的問題。1、“善待活著的動物,減少死亡的痛苦”。動物應(yīng)享有5大自由:與國外相比,我國實(shí)驗(yàn)動物福利立法相對落后。1988年頒布的《實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例》中僅簡單地提到“從事實(shí)驗(yàn)動物工作的人員對實(shí)驗(yàn)動物必須愛護(hù),不得戲弄或虐待?!敝腥A人民共和國科學(xué)技術(shù)部令?第11號國家科技計(jì)劃實(shí)施中科研不端行為處理辦法(試行)2006第三條本辦法所稱的科研不端行為,是指違反科學(xué)共同體公認(rèn)的科研行為準(zhǔn)則的行為,包括:(一)在有關(guān)人員職稱、簡歷以及研究基礎(chǔ)等方面提供虛假信息;?(二)抄襲、剽竊他人科研成果;
(三)捏造或篡改科研數(shù)據(jù);
(四)在涉及人體的研究中,違反知情同意、保護(hù)隱私等規(guī)定;?(五)違反實(shí)驗(yàn)動物保護(hù)規(guī)范;?(六)其他科研不端行為。隨著科技的進(jìn)步、加入世貿(mào)組織和國際交流的增多,國家越來越意識到實(shí)驗(yàn)動物福利的重要性。2006年發(fā)布實(shí)施的《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動物的指導(dǎo)性意見》,是我國第一部專門用于指導(dǎo)科技管理人員和技術(shù)人員重視實(shí)驗(yàn)動物福利的政策性文件。關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動物的指導(dǎo)性意見
科學(xué)技術(shù)部辦公廳2006年10月8日印發(fā)第一章總則第二章飼養(yǎng)管理過程中善待實(shí)驗(yàn)動物的指導(dǎo)性意見第三章應(yīng)用過程中善待實(shí)驗(yàn)動物的指導(dǎo)性意見第四章動物運(yùn)輸過程中善待實(shí)驗(yàn)動物的指導(dǎo)性意見第五章善待實(shí)驗(yàn)動物的相關(guān)措施第六章附則主張動物福利是一個嚴(yán)肅的道德議題、科學(xué)議題、法律議題和政治議題。為了維護(hù)實(shí)驗(yàn)動物福利,規(guī)范實(shí)驗(yàn)動物倫理審查和實(shí)驗(yàn)動物從業(yè)人員的職業(yè)行為,根據(jù)國家科學(xué)技術(shù)委員會發(fā)布施行的《實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例》和國家有關(guān)法律、法規(guī),參考國際慣例,國內(nèi)許多單位都成立了實(shí)驗(yàn)動物倫理委員會,負(fù)責(zé)受理實(shí)驗(yàn)動物倫理審查的申請.各類實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)和動物實(shí)驗(yàn)都應(yīng)獲得倫理委員會的批準(zhǔn)方可開始,并接受日常的監(jiān)督檢查。對嚴(yán)重違反實(shí)驗(yàn)動物福利倫理審查的部門和個人,實(shí)驗(yàn)動物倫理委員會將作出限期整改決定,作為警示信息記錄到信用信息管理系統(tǒng),并公示。不久的將來動物保護(hù)和動物福利將成為國際市場準(zhǔn)入的重要條件.3R(減少、替代、優(yōu)化)原則減少(Reduction):是指如果某一研究方案中必須使用實(shí)驗(yàn)動物,同時又沒有可行的替代方法,則應(yīng)把使用動物的數(shù)量降低到實(shí)現(xiàn)科研目的所需的最小量。替代(Replacement):是指使用低等級動物代替高等級動物,或不使用活的脊椎動物進(jìn)行實(shí)驗(yàn),而采用其它方法達(dá)到與動物實(shí)驗(yàn)相同的目的。優(yōu)化(Refinement):是指通過改善動物設(shè)施、飼養(yǎng)管理和實(shí)驗(yàn)條件,精選實(shí)驗(yàn)動物、技術(shù)路線和實(shí)驗(yàn)手段,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)操作技術(shù),盡量減少實(shí)驗(yàn)過程對動物機(jī)體的損傷,減輕動物遭受的痛苦和應(yīng)激反應(yīng),使動物實(shí)驗(yàn)得出科學(xué)的結(jié)果。目前“3R”已成為國際實(shí)驗(yàn)動物學(xué)發(fā)展的主要趨勢.安死術(shù):是指用公眾認(rèn)可的、以人道的方法處死動物的技術(shù)。其含義是使動物在沒有驚恐和痛苦的狀態(tài)下安靜地、無痛苦地死亡。Euthanasia表達(dá)人們對實(shí)驗(yàn)動物的懷念和敬意提醒大家在動物實(shí)驗(yàn)研究過程中關(guān)愛實(shí)驗(yàn)動物,重視實(shí)驗(yàn)動物的生命,提高科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果的質(zhì)量,讓實(shí)驗(yàn)動物犧牲的值得!第二講實(shí)驗(yàn)動物遺傳質(zhì)量控制第一節(jié)實(shí)驗(yàn)動物的遺傳學(xué)分類一、分類同源突變近交系近交系同源導(dǎo)入近交系相同基因類型分離近交系品系重組近交系雜交F1代遠(yuǎn)交種不同基因類型封閉群突變種品種二、實(shí)驗(yàn)動物品種(strain)與品系(stock)概念:指具有相似的外貌特征,獨(dú)特的生物學(xué)特性以及穩(wěn)定的遺傳性能,共同遺傳來源和一定遺傳結(jié)構(gòu)的動物群體。品系與品種差異:1、品系比品種的群體特點(diǎn)更加突出。2、品系的性狀及適應(yīng)性必須相同。3、品系的基因型相同。第二節(jié)近交系一、概念近交系(inbredstrain):指至少經(jīng)連續(xù)20代以上全同胞交配或親子交配培育而成,品系內(nèi)所有個體都可追溯到起源于20代或以后代數(shù)的一對共同祖先,近交系數(shù)達(dá)98。6%以上的遺傳群體.命名:C3H(F130)近交系數(shù):指群體中某個個體通過遺傳攜帶兩個同源等位基因的概率。Fn=〔1—(1-△F)n〕×100%全同胞△F=19.1%同父異母△F=11。0%堂兄妹△F=8%親子交配△F=19.1%近交衰退(inbredinflation):指在近交過程中動物群體由于基因分離和純合而產(chǎn)生的不利于個體和群體發(fā)育的現(xiàn)象。近交衰退包括:1.由于有害隱性基因的純合,出現(xiàn)遺傳缺陷或某種疾病發(fā)生率的提高。2。影響繁育如產(chǎn)子數(shù)下降、母性不良。3.個體發(fā)育不良,對環(huán)境的適應(yīng)性差。亞系(substrain):指育成的近交系在繁育過程中,由于殘余雜合基因的分離、基因突變的產(chǎn)生和抽樣誤差導(dǎo)致部分遺傳組成改變而形成遺傳差異的近交系動物群體。命名:DBA/2;CBA/J;C57BL/6J常用小鼠近交系名稱縮寫B=C57BL;B6=C57BL/6;C=BALB/c;CB=CBA;C3=C3H;D=DBA;D2=DBA/2亞系分化:1。全同胞交配達(dá)40代之前形成分支,很可能由于殘余雜合基因分離導(dǎo)致。2.一個分支與其他分支分開繁殖超過100代,可能由突變形成。3。已發(fā)現(xiàn)一個分支與其他分支存在遺傳差異。產(chǎn)生這種差異的原因可能是殘留雜合、突變或遺傳污染(geneticcontamination)支系(subline):由于飼養(yǎng)環(huán)境的改變,或?qū)游镞M(jìn)行人為的技術(shù)處理,對某些動物特征產(chǎn)生影響,形成不同的支系。如:引種、精卵或胚胎移植(eggorembryotransfer,e)、代乳(fosternursing,f)、人工喂養(yǎng)(hand-rearing,h)、冷凍保存(freezepreservation,p)。命名:C3fB6:由C57BL/6代乳的C3H品系.C57BL/6peCBA/H:C57BL/6的受精卵經(jīng)冷凍保存移植到CBA/H妊娠、代乳獲得。二、近交系的特征基因純合性(homozygosity)遺傳穩(wěn)定性(stability)遺傳同源性(isogenicity)表型一致性(uniformity)個體性(individuality)可分辨性(identification)分布的廣泛性資料可查性三、常用近交系品系BALB/cAnN遺傳背景:1923年MacDowell近交26代引到Snell(加/c)1935年引到Andervont(An:美國國立腫瘤研究所Andervont博士)1951年72代引到NIH。單倍型為H-2dC57BL/6J//Ola遺傳背景:1921年Little獲得C57BL,1937年分成兩個亞系C57BL/6和C57BL/10,1974年從JAX引種到LAC,1983年引種到OLAC(英國牛津?qū)嶒?yàn)動物場)。單倍型為H-2b。DBA/2N遺傳背景:1909年Little培育,1951年由JAX引到NIH.淡棕色。單倍型為H-2dC3H/He//Ola遺傳背景:1920年Strong用Bagg白化雌鼠與DBA雄鼠交配后,選擇高乳腺腫瘤發(fā)病率動物培育,1930年引到Andervont近交35代后,于1941年引到Heston,1978年引到OLAC.野鼠色。單倍型為H-2kCBA/J//Ola遺傳背景:1920年Strong用Bagg白化雌鼠與DBA雄鼠交配后,選擇低乳腺腫瘤發(fā)病率動物培育培育,1947年引到Andervont近交35代后,于1948年引到JAX,1983年引到OLAC。野鼠色。單倍型為H-2k第三節(jié)同源導(dǎo)入、同源突變和分離近交系一、同源性(homologous)指基因的來源相同,即控制同類性狀的基因。二、同源突變近交系和同源導(dǎo)入近交系同源突變近交系(coisogenicinbredstrain):兩個近交系,除一個指明位點(diǎn)等位基因不同外,其他遺傳基因相同.命名:C57BL/6J—bg/bg原品系突變基因以純合狀態(tài)保存同源導(dǎo)入近交系(congenicinbredstrain):通過雜交—互交或回交等方式將一個基因?qū)氲浇幌抵?,由此形成的一個新近交系與原近交系只在一個小染色體片段上的基因不同。命名:B10。12-H—12b配系C57BL/10供系129目的基因符號三、分離近交系分離近交系(segregat(yī)inginbredstrain):培育近交系的同時,采取一定的交配方法使個別位點(diǎn)的基因處于雜合狀態(tài),從而分離出該基因位點(diǎn)上帶有不同等位基因的兩個近交亞系。命名:DW-dw/+品系雜合基因符號第四節(jié)重組近交系和系統(tǒng)雜交動物一、重組近交系(recombinantinbredstrainRI)概念:由兩個無血緣關(guān)系的近交系雜交后得到F2代,分組分別連續(xù)20代以上全同胞交配而育成的一組近交系.RI特點(diǎn):1、RI的遺傳成分雖然限于兩個祖系,但不均等。2、與普通近交系一樣,具有極高的純合性。3、品系分布模式的形成,由基因自由組合與互換導(dǎo)致.應(yīng)用:1、分離分析2、連鎖分析3、功能分析二、系統(tǒng)雜交動物(hybrids)概念:由不同品系或種群之間雜交產(chǎn)生的后代.雜交一代動物:由兩個無關(guān)的近交品系雜交而繁殖的第一代動物,其遺傳組成均等地來自兩個近交品系,屬遺傳均一并具有表現(xiàn)型相同的動物.應(yīng)用:1、干細(xì)胞研究。2、移植免疫研究。3、細(xì)胞動力學(xué)研究。4、單抗研究第五節(jié)封閉群動物一、群體的遺傳結(jié)構(gòu)基因頻率(allelesfrequency):在一個二倍體群體中某一基因?qū)ζ涞任换虻南鄬Ρ嚷?p、q)。基因型頻率(genotypefrequency):一個群體中某一性狀的各種基因型間的比率(D、H、R)?;蝾l率與基因型頻率的關(guān)系P=D+1/2Hq=R+1/2H隨機(jī)交配(randommating):在一個有性繁殖的生物群體中,任何一個雌性或雄性的個體與任何一個相反性別的個體交配的概率都相等.Hardy-Weinberg定律:1、在隨機(jī)交配的大群體中,如果沒有突變、選擇和遷移,則群體每一世代的基因頻率保持不變.2、任何一個大群體,無論其基因頻率如何,只要經(jīng)一代隨機(jī)交配,基因型頻率達(dá)到平衡。3、平衡狀態(tài)下D=p2H=2pqR=q2二、封閉群動物(closedcolony)定義:以非近親交配方式進(jìn)行繁殖生產(chǎn),在不從外部引入新的血緣條件下,至少連續(xù)繁殖4代以上的種群。特點(diǎn):1、一定的雜合性:不引入新的基因,又不使群體內(nèi)基因丟失。2、相對的穩(wěn)定性:群體在一定范圍內(nèi)保持相對穩(wěn)定的遺傳特征。3、個體差異取決于祖代動物。4、較強(qiáng)的繁殖力、抗病力.5、群體易保存有模型價值的突變基因。命名:N:NIH由美國國立衛(wèi)生研究院保存的NIH小鼠.應(yīng)用:1、類似人群體遺傳的異質(zhì)性組成,在藥物篩選、毒性試驗(yàn)方面有不可替代的作用.2、可大量供應(yīng),用于預(yù)試驗(yàn)、教學(xué).3、用于攜帶突變基因。一、近交系的遺傳監(jiān)測免疫學(xué)方法1、皮膚移植:背部、耳部、尾部,但雌性對雄性的Y抗原產(chǎn)生排斥.2、血凝試驗(yàn)3、細(xì)胞毒試驗(yàn)4、免疫雙擴(kuò)散試驗(yàn)生化電泳法1、生化標(biāo)記:同工酶、同種異構(gòu)蛋白。2、支持物:紙電泳、凝膠電泳、薄膜電泳。形態(tài)學(xué)方法1、毛色基因檢測法2、下頜骨測量分子生物學(xué)技術(shù)1、限制性片段長多態(tài)2、簡單序列長多態(tài)3、DNA指紋二、封閉群動物的遺傳監(jiān)測群體的形態(tài)學(xué):毛色、體型、體重、下頜骨繁殖性能:離乳率、產(chǎn)仔率血液常數(shù):白細(xì)胞計(jì)數(shù)、紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、血紅蛋白含量一些質(zhì)量性狀的基因與基因型頻率:生化標(biāo)記、免疫遺傳標(biāo)記第一節(jié)實(shí)驗(yàn)動物分級實(shí)驗(yàn)動物微生物分級的依據(jù)1動物本身的凈化程度2、動物生活環(huán)境的凈化程度二、國內(nèi)與國際實(shí)驗(yàn)動物微生物分級標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié)普通動物(CV)一、基本概念二、普通動物的管理與用途三、實(shí)驗(yàn)動物常見人獸共患病四、動物間烈性傳染病低:微生物分級中級別最低低:生活的環(huán)境要求低低:微生物控制標(biāo)準(zhǔn)低低:質(zhì)量較低低:在實(shí)驗(yàn)研究中敏感性低三、實(shí)驗(yàn)動物常見人獸共患病1、狂犬病(狂犬病毒tabesvirus)(1)臨床上分狂暴型和麻痹型.感染犬以極度興奮、狂躁不安、流涎、攻擊人獸為特征.(2)我國是高發(fā)地區(qū)之一。全球均有發(fā)生,以亞洲和非洲為主。(3)所有的溫血動物都對RV易感。(4)實(shí)驗(yàn)用犬進(jìn)行疫苗接種。(5)感染后大多呈預(yù)后良好,僅有極少數(shù)病例死亡.不顯著感染;無腦膜炎癥狀的流感樣疾病;無菌性腦膜炎;腦膜腦脊髓炎;沙門氏菌在自然界分布廣泛,主要引起消化系統(tǒng)的疾病。實(shí)驗(yàn)動物的沙門氏菌主要是由鼠傷寒沙門氏菌和腸炎沙門氏菌引起,多種動物均能感染,尤以小鼠和豚鼠易感性最高.消化道感染,不能通過胎盤.對化學(xué)消毒劑的抵抗力不強(qiáng).中間宿主:貓等45種哺乳動物、70種鳥類和5種冷血動物。終末宿主:貓1、鼠痘(mousepox)(脫腳?。┬∈蠹毙粤倚詡魅静?,急性突然死亡。慢性表現(xiàn)為:腳、尾和鼻部出現(xiàn)皮疹和潰瘍,嚴(yán)重者可見腳、尾壞死脫落。隱性感染無臨床癥狀,實(shí)驗(yàn)激活鼠痘病毒而使鼠痘流行.2、兔出血癥(rabbitepidermichemorrhagicfever)(1)是家兔的一種急性烈性傳染病。(2)具有傳播快、病程短,發(fā)病率和死亡率高的特點(diǎn)。分為急性和慢性,但多呈急性發(fā)病。(3)主要感染青壯年兔,且病情嚴(yán)重,多呈急性經(jīng)過。(4)接種疫苗后,3—4天后即可產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫力,免疫效果可持續(xù)6個月以上。在使用普通級動物進(jìn)行試驗(yàn)時,要注意1、到具有動物生產(chǎn)許可證的單位去購買動物2、在具有動物使用許可證的環(huán)境下實(shí)驗(yàn)3、犬、兔可以接種一些指定的疫苗4、購回動物后要嚴(yán)格檢疫。第三節(jié)清潔級動物與無特定病原體動物—、基本概念二、潛在感染的病毒三、條件致病菌四、對實(shí)驗(yàn)干擾大的寄生蟲五、應(yīng)用與飼養(yǎng)管理1、清潔級動物(Cleananimals,CL)(1)是根據(jù)我國國情而設(shè)立的等級動物。(2)除普通動物應(yīng)該排除的病原體外還不攜帶對科學(xué)研究干擾大的病原體(3)來源于SPF動物或剖腹產(chǎn)動物.(4)飼養(yǎng)在屏障系統(tǒng)中。(5)目前我們國家使用廣泛的實(shí)驗(yàn)動物。特點(diǎn):3個不應(yīng)有1、不應(yīng)有異常的死亡.2、不應(yīng)有明顯的疾病癥狀.3、尸體解剖時,主要臟器、組織無論是眼觀還是病理切片均不應(yīng)有無病變。(1)國際通用(2)除清潔級動物應(yīng)排除的病原體外,不攜帶主要潛在感染或條件致病和對研究實(shí)驗(yàn)干擾大的寄生蟲及病原(3)SPF動物來源于無菌動物(4)飼養(yǎng)在屏障系統(tǒng)中(5)目前我們國家使用廣泛的實(shí)驗(yàn)動物(二)清潔級動物和SPF動物的共同特點(diǎn):在屏障系統(tǒng)里生活內(nèi)環(huán)境中沒有致病強(qiáng)的微生物及寄生蟲生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)的效果比普通動物好一旦遭到污染后,病原體的傳播強(qiáng)烈在我們國家廣泛地被應(yīng)用△可引起小鼠致死性肝炎、腦炎和腸炎△改變肝酶的活性△改變小鼠機(jī)體的各種免疫應(yīng)答參數(shù)△感染的裸小鼠常呈暴發(fā)性發(fā)病,迅速消瘦,出現(xiàn)進(jìn)行性消耗綜合癥(四)、嚙齒類動物細(xì)小病毒小鼠細(xì)小病毒(MinutevirusofmiceMVM)和大鼠細(xì)小病毒(Rat(yī)parvovirus)。是迄今所知的唯一抗癌譜廣、具有高度抗癌特異性的微生物,對肝癌、胃癌、肉瘤等多種腫瘤均有明顯殺傷作用,故其感染將會給腫瘤的研究造成嚴(yán)重的干擾。(一).支氣管敗血性波氏桿菌(B。brochiseptica)○家兔和豚鼠尤為敏感,侵害部位是呼吸器官(鼻腔炎、支氣管肺炎)?!鸨揪鷮Νh(huán)境抵抗力較強(qiáng),可在異種動物間互相傳染,傳播性強(qiáng).○在不良情況下可使動物發(fā)病。(二).巴氏桿菌(Pasteurella)△多殺巴斯德菌(P.multocida)對兔和小鼠有較強(qiáng)的致病作用,主要侵襲部位呼吸系統(tǒng)?!魇确伟退沟戮?P.pneumotropica)在動物的呼吸道、生殖道帶菌率較高,但致病性不強(qiáng)。(清潔級大鼠)五、應(yīng)用與飼養(yǎng)管理1.應(yīng)用(1)清潔級動物:是根據(jù)我國國情而設(shè)立的等級動物。(2)SPF動物:是國際標(biāo)準(zhǔn)級別的實(shí)驗(yàn)動物。一、概念二、特征三、培育與飼養(yǎng)管理四、應(yīng)用(放在悉生動物一起講)無菌動物在自然界并不存在,必須人為的建成。消化系統(tǒng):腸道肌層薄。盲腸肥大。肝臟重量相對下降.營養(yǎng):體內(nèi)不能合成維生素B和K.代謝:代謝周期長,無菌動物血液中含氮量少,腸管對水的吸收率低。壽命:長。三、無菌動物的培育飼養(yǎng)管理1無菌動物在自然界并不存在,必須用人為的方法培育而成。2飼養(yǎng)在隔離系統(tǒng)中;3所用一切經(jīng)過消毒滅菌處理4要定期對環(huán)境和動物進(jìn)行檢測5補(bǔ)充維生素K、B無菌動物在消化與代謝方面中有以下特征:腸道肌層薄,盲腸肥大體內(nèi)不能合成維生素B和K代謝周期長二、無菌動物和悉生動物的應(yīng)用能夠廣泛地應(yīng)用于生命科學(xué)的各個領(lǐng)域各個級別動物的先驅(qū)。(2)、衰老機(jī)理研究無菌動物的壽命比同種普通動物的壽命長,對2—3年齡無菌大鼠的研究證明,其心、腎、肺、腦等部位沒有檢出與年齡相關(guān)的病變,而作為對照組SFP大鼠則有這種變化.(3)、免疫學(xué)研究球蛋白來自與消化道菌的刺激。給無菌動物喂無抗原的飼料時,動物血清完全沒有丙種球蛋白和特異性抗體存在。無菌動物血液中無特異性抗體,很適合做各種免疫現(xiàn)象的研究。無抗原動物應(yīng)用?a?a疾病的診斷4.檢測頻率普通動物清潔動物SPF動物實(shí)驗(yàn)動物與環(huán)境一、實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境控制是實(shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)化的主要內(nèi)容之一。實(shí)驗(yàn)動物一般都較長時間甚至終身被限制在一個極其有限的環(huán)境范圍內(nèi)生活,這種環(huán)境就成了實(shí)驗(yàn)動物賴以生存的條件。為了使實(shí)驗(yàn)動物能夠正常生長、發(fā)育、繁殖和進(jìn)行良好的實(shí)驗(yàn)處理,正確認(rèn)識環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)動物的影響就顯得十分重要。主要內(nèi)容1、環(huán)境控制的重要性2、環(huán)境影響因素的分類3、實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施的分類4、實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)條件5、實(shí)驗(yàn)動物的營養(yǎng)控制動物性狀的表現(xiàn)決定于多種因素,主要是遺傳因素和環(huán)境因素的綜合結(jié)果。遺傳基因是決定生物性狀的物質(zhì)基礎(chǔ),但在個體發(fā)育中,基因作用的表現(xiàn)離不開環(huán)境的影響。一個性狀的正常表現(xiàn)不僅需要完善的一組基因,而且需要正常的環(huán)境。動物性狀的表現(xiàn)決定于多種因素,主要是遺傳因素和環(huán)境因素的綜合結(jié)果.基因型︱←發(fā)育環(huán)境表現(xiàn)型∣←周圍環(huán)境演出型動物實(shí)驗(yàn)是對演出型的一種影響處置。為了求得動物對處理結(jié)果的可信性和可重復(fù)性,就要求演出型的穩(wěn)定,積極控制影響動物機(jī)體的遺傳基因和環(huán)境條件。環(huán)境因素的重要性實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境因素比較復(fù)雜,包括兩個方面,即自然因素(包括物理、化學(xué)、生物學(xué)因素)和人為因素.環(huán)境因素的重要性不論是自然因素,還是人為因素都不是孤立的,而是互相聯(lián)系而產(chǎn)生影響的。環(huán)境因素有“有利”和“有害”作用兩個方面。因此實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境因素控制的原則是,充分利用和創(chuàng)造那些有利的因素,消除和防止那些有害因素得以保證實(shí)驗(yàn)動物的健康和達(dá)到實(shí)驗(yàn)利用的目的。沒有環(huán)境控制就沒有實(shí)驗(yàn)動物!二、環(huán)境因素的分類實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境是指圍繞實(shí)驗(yàn)動物客觀事物的總和,主要包括外環(huán)境和內(nèi)環(huán)境兩大部分。外環(huán)境主要是實(shí)驗(yàn)動物飼育和實(shí)驗(yàn)場所外的周圍環(huán)境。內(nèi)環(huán)境主要是指實(shí)驗(yàn)動物飼育和實(shí)驗(yàn)場所內(nèi)的環(huán)境。環(huán)境對動物的影響并非僅受上述諸因素中各個單一因素的作用,而是受到多種因素的復(fù)合作用.在論述實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境時,有必要經(jīng)常按復(fù)合環(huán)境(environmentalcomplex)狀態(tài)加以考慮.第二節(jié)氣候因素一、溫、濕度:動物實(shí)驗(yàn)時最適宜的環(huán)境溫度為:21℃-25℃,GB目前18—-29℃。溫度對實(shí)驗(yàn)動物的影響環(huán)境溫度可影響動物的生殖機(jī)能.環(huán)境溫度可影響動物機(jī)體的抵抗力。環(huán)境溫度可影響動物的臟器重量.環(huán)境溫度可影響動物的新陳代謝。環(huán)境溫度可影響動物的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)性.暴露在高溫或低溫環(huán)境下的動物,對其神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)以及各種酶活性的亢進(jìn)或抑制等均有影響。二、濕度:動物試驗(yàn)中適宜的相對濕度范圍是40%—-70%??諝獾南鄬穸葘游锏捏w溫調(diào)節(jié)有密切關(guān)系,在高溫情況下,影響尤其明顯。高溫高濕導(dǎo)致機(jī)體蒸發(fā)散熱受阻,引起動物代謝紊亂和抵抗力下降,動物的發(fā)病率和死亡率也明顯增加.溫度過高,微生物易于繁殖和傳播,墊料、飼料也容易發(fā)生霉變。相對濕度過低可導(dǎo)致粉塵飛揚(yáng),引起動物和人的呼吸道疾病.相對濕度在40%以下實(shí)驗(yàn)大鼠可發(fā)生環(huán)尾病(ringtai).動物室內(nèi)變態(tài)反應(yīng)原的含量隨濕度的下降而上升。三、氣流與風(fēng)速動物試驗(yàn)室內(nèi)風(fēng)速一般控制在0.1-0。2m/s,換氣次數(shù)在10—20次/h.合理組織氣流和風(fēng)速可調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度,又可降低室內(nèi)粉塵和有害氣體污染,甚至可以控制傳染病的流行。動物室內(nèi)氣流速度過小,空氣流通不良,動物缺氧,室內(nèi)有害氣體濃度升高,散熱困難,易造成呼吸道傳染病的傳播,甚至死亡.動物室內(nèi)氣流速度過大,使動物體表散熱量增加危及動物健康,影響動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果。動物設(shè)施內(nèi)各區(qū)域的靜壓狀況(正壓、負(fù)壓)決定了動物室內(nèi)空氣流動的方向。一般動物室內(nèi)要求保證正壓狀態(tài),確保病原微生物不至侵入動物室內(nèi)。在感染或放射性動物實(shí)驗(yàn)室,室內(nèi)必須處于負(fù)壓狀態(tài).GB規(guī)定實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施內(nèi)壓力梯度為20-50Pa。第三節(jié)物理化學(xué)因素一、光照作為實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境的光照有三個次級因素對實(shí)驗(yàn)動物有影響:1、照度2、光線波長3、明暗交替時間目前GB動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施環(huán)境指標(biāo)規(guī)定動物試驗(yàn)室工作照度為150—300l(fā)x;小動物照度為15-20lx;大動物照度為100—200lx;晝夜明暗交替時間(h)為12/12或10/14。噪聲噪聲是影響實(shí)驗(yàn)動物健康的重要環(huán)境因素。噪聲可引起實(shí)驗(yàn)動物煩躁不安、緊張、呼吸和心跳加快、血壓升高、腎上腺皮質(zhì)激素增高等一系列的生理變化。GB規(guī)定實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)觀察室的音響應(yīng)在60dB以下.空氣潔凈狀況1.粉塵空氣中浮游的微??偡Q空氣溶膠(aeroso1),分別按其狀態(tài),物理化學(xué)生成過程以及大小而分為粉塵(dust)、煙塵(fume)、薄霧(mist)、濃霧(fog)、煙(smoke).實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)室空氣中顆粒物的來源主要有兩個途徑:1、室外空氣未經(jīng)過濾處理直接帶入:2、動物體表被毛、皮屑、飼料和墊料等材料的碎屑被氣流攜帶或動物活動揚(yáng)起在空氣中懸浮,形成顆粒物污染。顆粒物對實(shí)驗(yàn)動物和工作人員的健康有很大影響,顆粒物作為過敏原可引起實(shí)驗(yàn)動物和人的呼吸系統(tǒng)疾病和過敏性皮炎等;還可成為微生物的載體,把各種微生物粒子包括飼料、墊料中帶入的粉螨、霉菌孢子、各種細(xì)菌及其芽孢和病毒帶入飼養(yǎng)室,而引起多種傳染病。2.臭氣所謂惡臭物質(zhì)(malodor,cacosmia,stinkmaterial)是指對人產(chǎn)生不快的氣味或可能破壞生活環(huán)境的可怕物質(zhì).動物室內(nèi)的主要有害氣體有氨氣、甲基硫醇、硫化氫、硫化甲基、三甲胺、本乙烯、乙醛和二硫化甲基等八種??諝庵邪钡暮渴呛饬靠諝赓|(zhì)量的指標(biāo),在動物實(shí)驗(yàn)室要求不超過14mg/m3(相當(dāng)于20ppm)。空氣中氨含量增多刺激動物粘膜引起動物流淚、咳嗽等,嚴(yán)重者可引起粘膜發(fā)炎、肺水腫和肺炎,甚至死亡。長期處于高濃度氨的環(huán)境中,實(shí)驗(yàn)動物上呼吸道可出現(xiàn)慢性炎癥,使其失去使用價值。生物因素1、動物社會因素和動物飼養(yǎng)密度2、微生物3、其它動物4、實(shí)驗(yàn)人員動物籠內(nèi)飼養(yǎng)動物密度的不同會引起動物反應(yīng)的不同。因?qū)嶒?yàn)?zāi)康牟煌瑫胁町?所以在飼養(yǎng)過程中要注意防止動物間的激烈爭斗和咬傷.實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境設(shè)施條件的分類實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施根據(jù)對飼養(yǎng)動物的微生物控制程度和空氣凈化程度分為隔離環(huán)境、屏障環(huán)境和開放環(huán)境三類。第五節(jié)實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施?(laborat(yī)oryanimalfacility,LAF)是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)、保種維持、生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)研究、試驗(yàn)等設(shè)施的總稱.包括實(shí)驗(yàn)動物繁育、生產(chǎn)設(shè)施和動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施.實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施是實(shí)驗(yàn)動物工作的基本條件。沒有良好的實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施,就不可能保證實(shí)驗(yàn)動物的質(zhì)量和動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確和可靠。一、隔離環(huán)境(隔離系統(tǒng))隔離環(huán)境(islationsystem)是以隔離器及其他附屬裝置所組成的飼養(yǎng)系統(tǒng)。該設(shè)施采用無菌隔離裝置以保存無菌或外來無污染動物。隔離器內(nèi)應(yīng)為完全無菌(飼養(yǎng)無菌動物時)和已知菌(飼養(yǎng)悉生動物時)的環(huán)境,人與動物不能直接接觸,工作人員通過隔離器上的橡膠手套進(jìn)行操作,進(jìn)入隔離器的空氣必須經(jīng)過高效過濾,正壓要求達(dá)到98~147Pa(1~1。5H2O)。進(jìn)入的物品必須經(jīng)消毒后經(jīng)滅菌渡艙或傳遞艙移入。二、屏障環(huán)境(屏障系統(tǒng))屏障環(huán)境(barriersystem)是標(biāo)準(zhǔn)動物飼養(yǎng)室和動物試驗(yàn)室用的最多的一種環(huán)境設(shè)施系統(tǒng).是用來飼養(yǎng)清潔級、SPF級動物和做清潔級和SPF級動物各種試驗(yàn)的主要設(shè)施。一切進(jìn)入屏障的人和物品均需經(jīng)過嚴(yán)格的微生物控制??諝饨?jīng)初、中、高效過濾器進(jìn)入室內(nèi),利用空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)形成清潔走廊、動物飼養(yǎng)間,非清潔走廊、室外的靜壓差梯度,各梯度差范圍在20~50Pa(0。5cmH2O)。復(fù)旦大學(xué)發(fā)育生物學(xué)研究所動物室人員和動物凈化的特殊性和重要性人員進(jìn)出時的凈化管理要點(diǎn)(1)人員進(jìn)出時的凈化管理要點(diǎn)(2)動物進(jìn)出時的凈化管理要點(diǎn)獨(dú)立供氣動物籠系統(tǒng)(independentventilat(yī)ioncage,IVC)20世紀(jì)90年代研制出的一種屏障系統(tǒng)動物飼養(yǎng)設(shè)施.99。99的空氣經(jīng)過過濾,是一種低成本高效率的SPF屏障系統(tǒng)。適合于使用嚙齒類動物進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn)研究;應(yīng)用IVC系統(tǒng)最好是在潔凈動物實(shí)驗(yàn)室內(nèi),其更換籠內(nèi)墊料應(yīng)在特殊封閉罩內(nèi)進(jìn)行.IVC的特點(diǎn)三、普通環(huán)境普通環(huán)境(opensystem)是飼養(yǎng)普通動物的設(shè)施。這類設(shè)施也要能適合實(shí)驗(yàn)動物居住的基本要求。它并非不需要進(jìn)行嚴(yán)格的環(huán)境控制和積極的微生物控制,只是不似屏障系統(tǒng)那樣嚴(yán)格,變動范圍較大,且不能控制傳染因子。普通環(huán)境設(shè)施只適用于飼養(yǎng)教學(xué)等用途的普通級實(shí)驗(yàn)動物.一些大動物的科學(xué)研究目前仍可在普通設(shè)施中進(jìn)行.動物試驗(yàn)設(shè)施環(huán)境指標(biāo):?﹝以屏障系統(tǒng)小動物為例﹞溫度:20~25℃日溫差:≤3~4℃相對濕度:40~70%換氣次數(shù):10~20次/h氣流速度:0.1~0.2m/s壓強(qiáng)梯度:20~50Pa空氣潔凈度:10000級落下細(xì)菌數(shù):≤3個/皿氨濃度:≤14mg/m3噪聲:≤60dB照度:(工作)150~300lx(小動物)15~20lx,(大動物)100~200lx晝夜明暗交替時間:12/12或10/14小時四、實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)條件1?;\具(cage)籠具是實(shí)驗(yàn)動物長期生活的環(huán)境,其質(zhì)量優(yōu)劣直接影響實(shí)驗(yàn)動物的健康.我國的實(shí)驗(yàn)動物籠具正朝標(biāo)準(zhǔn)化和通用化方面發(fā)展.大鼠代謝籠斑馬魚的飼養(yǎng)設(shè)備非洲爪蟾的飼養(yǎng)設(shè)備實(shí)驗(yàn)動物籠具的一般要求:(1)舒適衛(wèi)生;(2)堅(jiān)固耐用;(3)操作使用方便;(4)牢固、穩(wěn)定、不宜過大。2.飲水設(shè)備和飲用水要求一般采用飲水瓶(玻璃瓶或無毒塑料瓶)、飲水盒或自動飲水裝置。具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、不易交叉感染、便于清洗消毒等優(yōu)點(diǎn).大動物飲水用盆、罐應(yīng)作固定,以免被弄翻。自動飲水裝置可以節(jié)省勞力,尤其飼養(yǎng)大量動物時更有價值.實(shí)驗(yàn)動物飲水要求,一般按實(shí)驗(yàn)動物的等級而不同。普通級動物可按照生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求,屏障系統(tǒng)及隔離器內(nèi)飼養(yǎng)的動物的要求使用高壓滅菌水或酸化水。3.排泄物和墊料實(shí)驗(yàn)動物使用的墊料要滿足幾個條件:①墊料對動物無刺激作用,無毒性、無異味、無油脂;②墊料吸水性能良好,塵埃少,并應(yīng)有吸附臭氣的作用;③使用方便,容易獲得,價格低廉。常用的墊料有木屑(粗及細(xì))、木刨花、打碎的玉米棒及桿、吸水紙及棉花等。可根據(jù)不同要求選擇使用。墊料需經(jīng)殺蟲、滅菌后才能使用.應(yīng)及時清除動物的排泄物和墊料。更換墊料頻度每周至少1—2次。五、特殊動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施1.感染性動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施感染動物設(shè)施是指使用病原體對動物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)感染的設(shè)施.此種設(shè)施除備有通常動物設(shè)施要求外,還必須具備防止由動物傳染人,動物相互間的交叉感染、動物向設(shè)施外感染的結(jié)構(gòu)和功能.此類設(shè)施設(shè)計(jì)的目的是防止生物性危險和有害因素向動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施和外界的污染.目前通常采用物理學(xué)隔離,主要是在氣密性結(jié)構(gòu)內(nèi)采用負(fù)壓通風(fēng),以達(dá)到防止氣溶膠擴(kuò)散污染的目的。目前國內(nèi)外根據(jù)隔離的要求分為A1-A4四個級別:A1級:進(jìn)行普通微生物實(shí)驗(yàn)的動物實(shí)驗(yàn)室,對工作人員進(jìn)出要求不嚴(yán).A2級:禁止非工作人員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)區(qū)??赡馨l(fā)生氣溶膠擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)在Ⅱ級生物安全柜中進(jìn)行。A3級:禁止非工作人員進(jìn)入設(shè)施內(nèi)。由雙重密封門或氣閘室(緩沖隔離室)將核心區(qū)與外部實(shí)驗(yàn)區(qū)隔離。外部空氣通過高效過濾器送入室內(nèi),向外排出的空氣亦需經(jīng)高效過濾器過濾。A4級:采用獨(dú)立的建筑物內(nèi)用隔離區(qū)和外部隔斷的構(gòu)造。根據(jù)相應(yīng)的隔離等級使室內(nèi)保持負(fù)壓。在密封型(即Ⅲ級)生物安全柜內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),非本區(qū)工作人員禁止入內(nèi)。2.放射性核素動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施放射性同位素動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施,簡稱RI動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施。設(shè)施要求防止放射性同位素對人的影響,防止射線對一般動物和環(huán)境的放射能污染及同位素的泄漏.其要求應(yīng)按國家有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。3.特殊化學(xué)物質(zhì)動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施用化學(xué)物質(zhì)作安全性試驗(yàn)等的特殊動物實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)者及有關(guān)人員的健康有一定影響,如:致癌性物質(zhì)等,其設(shè)施與設(shè)備必須防止對人的危害和對實(shí)驗(yàn)場所及周圍環(huán)境的污染。在修建以上三種特殊的實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施時,為了人民的身體健康必須嚴(yán)格按照國家有關(guān)要求,專門的設(shè)計(jì)、施工單位進(jìn)行施工;在進(jìn)入特殊實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn)時應(yīng)該首先認(rèn)真閱讀有關(guān)操作規(guī)程,嚴(yán)格按要求去做,千萬不能馬虎。實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施的管理1、完善的組織和嚴(yán)密的制度與規(guī)范2、嚴(yán)格的人員、物品、動物質(zhì)量控制3、設(shè)施內(nèi)部環(huán)境的管理4、設(shè)備的管理:通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是核心設(shè)備;高壓鍋是必備設(shè)備;其他設(shè)備.實(shí)驗(yàn)動物飼料與營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)動物配合飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)動物配合飼料通用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)動物營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)動物配合飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)動物配合飼料應(yīng)該無毒、無害,不得摻入抗生素、驅(qū)蟲劑、防腐劑、色素、促生長劑以及激素等添加劑?;瘜W(xué)污染物:砷、鉛、鎘、汞、農(nóng)藥殘留物、黃典霉毒素B1.微生物:大腸桿菌、致病菌(沙門氏菌)。清潔級實(shí)驗(yàn)動物配合飼料應(yīng)進(jìn)行高壓消毒滅或輻照滅菌,以符合其特殊要求。實(shí)驗(yàn)動物配合飼料通用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)配合飼料應(yīng)混合均勻,新鮮、無雜質(zhì)、無異味、無霉變、無發(fā)酵、無蟲蛀及鼠咬。需要消毒滅菌的配合飼料,應(yīng)根據(jù)不同消毒滅菌方法可能造成某些種營養(yǎng)成分的損失,適當(dāng)?shù)靥岣呦鄳?yīng)營養(yǎng)成分的含量,保證配合飼料在消毒后和飼喂前符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。不得摻入抗生素、驅(qū)蟲劑、防腐劑、色素、促生長劑以及激素等藥物及添加劑。為了保證實(shí)驗(yàn)動物的正常生長,飼料原料不得使用菜籽餅粕、棉籽餅粕、亞麻仁餅粕等含有有害毒素的飼料原料。飼料原料應(yīng)符合GB13078的規(guī)定。不得使用發(fā)霉、變質(zhì)或被農(nóng)藥及其他有毒有害物質(zhì)污染的飼料原料。飼料營養(yǎng)1、從合格實(shí)驗(yàn)動物飼料生產(chǎn)單位購買。2、注意保管。3、適量喂用。附1:國標(biāo)對動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施環(huán)境指標(biāo)的規(guī)定
大鼠環(huán)狀尾癥(Ringtail)?常發(fā)生於出生後7-15天之幼鼠
第三講常用實(shí)驗(yàn)動物自我介紹陳均華:中國生物集團(tuán)武漢生研所實(shí)驗(yàn)動物中心湖北省實(shí)驗(yàn)動物(豚鼠家兔)生產(chǎn)基地動物品種:SPF級昆明小鼠、NIH小鼠、Balb/c小鼠普通級豚鼠、家兔各種飼料、墊料動物實(shí)驗(yàn):疫苗、血清等生物活性材料的檢測聯(lián)系方式:E-mail主管:陳志勇—8068常用實(shí)驗(yàn)動物小鼠大鼠豚鼠兔犬猴小型豬等主要內(nèi)容生物學(xué)特性在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用常用品種品系飼養(yǎng)管理要點(diǎn)第六章小鼠實(shí)驗(yàn)小鼠(mouse),實(shí)驗(yàn)小鼠來自于野生小鼠,經(jīng)人們長期選擇培育而成。17世紀(jì)就被用做動物試驗(yàn),是目前應(yīng)用最廣泛、被研究得最詳盡、品種最多的哺乳類實(shí)驗(yàn)動物。基因工程小鼠在當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)研究中占據(jù)重要地位.小鼠一、生物學(xué)特性(一)、動物學(xué)分類位置小鼠屬于脊椎動物門,哺乳綱、嚙齒目、鼠科、小鼠屬、小家鼠種。(二)、一般特性1、外觀:小鼠全身被毛,面部尖突,頭呈錐體形,嘴臉前部兩側(cè)有觸須,耳聳立呈半圓形,白色小鼠眼睛大而鮮紅.體長10~15cm,尾長約與身長相等,尾部覆有短毛和環(huán)狀角質(zhì)鱗片,有四條明顯的血管。健康小鼠皮毛光滑緊貼皮膚,四肢勻稱,眼睛亮而有神。小鼠有多種毛色,如白、黑、棕、灰色等。2、體型小出生體重僅1。5克左右,一月齡體重達(dá)18—22克,可供實(shí)驗(yàn)使用。成年小鼠每日食量5-8克,飲水4-7毫升,排糞1。4—2.8克/天,排尿1—3毫升/天。由于體型小,適于操作和飼養(yǎng);且占據(jù)空間小,適于大量生產(chǎn).3、生命周期短,成熟早,繁殖力強(qiáng)。雌性35-50日齡,雄性45-60日齡即可性成熟。雌性65-75日齡,雄性70-80日齡可達(dá)體成熟,此時即可交配。性周期4-5天,妊娠期19—21天,哺乳期20-21天,年產(chǎn)6-9胎,每胎6-15只。屬全年多發(fā)情動物,產(chǎn)后即發(fā)情。壽命2年左右。4、性情溫順,膽小怕驚,反應(yīng)敏感。對多種病原體、毒素及致癌物都很敏感,外界環(huán)境光照、噪音、營養(yǎng)、溫度、空氣質(zhì)量等多種因素均可對小鼠造成影響。5、群居,晝伏夜動,喜啃咬。因門齒生長較快,需經(jīng)常啃咬堅(jiān)硬物品。喜光線較暗的安靜環(huán)境,進(jìn)食、分娩都常發(fā)生在夜間,傍晚和黎明前是小鼠活動的兩個高峰。6、小鼠有20對染色體(2n=40),推測有3萬多個結(jié)構(gòu)基因,已查明的有648個.是目前被研究得最清楚的實(shí)驗(yàn)動物.1、骨骼:全身骨骼包括頭骨、椎骨、胸骨、肋骨和四肢骨。上、下頜骨各有2個門齒,6個臼齒,門齒終生不斷生長,需經(jīng)常磨損來維持齒端的長短,保持恒定。下頜骨形態(tài)分析技術(shù)進(jìn)行近交系小鼠遺傳質(zhì)量監(jiān)測。頭蓋骨:2、內(nèi)部臟器:食道細(xì)長約2cm,位于氣管背面,其內(nèi)壁有一層厚的角質(zhì)化鱗狀上皮,利于灌胃操作。胃分前胃和腺胃,胃容量小(1—1。5ml),功能較差,不耐饑餓。有膽囊。胰腺分散在十二指腸、胃底及脾門處;淋巴系統(tǒng)發(fā)達(dá),無腭或咽部扁桃體,外界刺激可使淋巴系統(tǒng)增生,誘發(fā)淋巴系統(tǒng)疾病.脾臟有明顯造血功能;骨髓為紅骨髓而無黃骨髓,終生造血.肺分五葉,左肺單葉,右肺四葉,氣管及支氣管不發(fā)達(dá),不適于做慢性支氣管炎模型及祛痰平喘藥的療效實(shí)驗(yàn).心臟由四腔組成,同其他哺乳動物。心尖位于近胸骨端第四肋間,此處為心臟采血進(jìn)針部位雌鼠為雙子宮型,呈Y字形,卵巢有細(xì)膜包繞,不與腹腔相通,故無宮外孕;乳腺發(fā)達(dá),共有五對乳頭,胸部3對,腹部2對;雄鼠為雙睪丸,幼年時藏于腹腔內(nèi),性成熟后下降到陰囊;前列腺分背、腹兩葉。幾種動物子宮類型比較3、小鼠皮膚無汗腺,它的唾液分泌能力很有限,只能改變體溫以部分地代償環(huán)境的改變。適宜溫度21~25℃.低溫繁殖率下降,持續(xù)高溫(32℃4、由于小鼠的蒸發(fā)表面與整個身體相比所占的比例大,減少飲水較大多數(shù)哺乳動物更為敏感。呼出的氣體在鼻腔內(nèi)冷卻以及尿液的高效濃縮,都有助于水分保持。這是其有別于其他動物的特性。陰道栓,是小鼠交配典型特征,被視為交配成功的標(biāo)志.性周期,雌鼠性成熟后,卵巢產(chǎn)生卵細(xì)胞并分泌雌性激素,出現(xiàn)明顯的動情周期。根據(jù)陰道涂片所觀察到的陰道上皮細(xì)胞變化,可進(jìn)一步推測卵巢、子宮、激素變化和所處的發(fā)情階段。陰道栓,是小鼠交配典型特征,被視為交配成功的標(biāo)志。性周期,雌鼠性成熟后,卵巢產(chǎn)生卵細(xì)胞并分泌雌性激素,出現(xiàn)明顯的動情周期。根據(jù)陰道涂片所觀察到的陰道上皮細(xì)胞變化,可進(jìn)一步推測卵巢、子宮、激素變化和所處的發(fā)情階段。血配,分娩24小時內(nèi)又可受孕。假妊娠,雌鼠與去勢雄鼠交配,轉(zhuǎn)基因技術(shù)中作代孕鼠。分娩,夜間或黎明,每4分鐘一只,整個產(chǎn)程約1小時,1分鐘后胎盤產(chǎn)出,母鼠食之。二、在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用(一)、藥物研究1、實(shí)驗(yàn)藥物毒性和安全性評價.小鼠常用于藥物的急性、亞急性、慢性毒性試驗(yàn)以及半數(shù)致死量和最大耐受量的測定等,?°三致?±試驗(yàn)(致畸、致癌、致突變)也常用小鼠進(jìn)行。3、藥物篩選。如抗腫瘤藥物、抗結(jié)核藥物、抗瘧疾藥物等的篩選。4、藥效學(xué)評價試驗(yàn)常用小鼠作某些藥物的藥效學(xué)和副作用的研究。如利用小鼠瞳孔放大作用測試藥物對副交感神經(jīng)和神經(jīng)連接的影響。用聲源性驚厥的小鼠評價抗痙攣藥物.5、生物制品的檢定:血清、疫苗。(二)、腫瘤學(xué)研究1、腫瘤實(shí)驗(yàn)研究:自發(fā)性腫瘤:誘發(fā)性腫瘤:人癌細(xì)胞移植腫瘤遺傳學(xué)研究(三)、遺傳學(xué)研究1、遺傳學(xué)分析:如:毛色基因是遺傳標(biāo)記和品系鑒定的依據(jù)之一。2、基因研究:重組近交系;同源近交系;轉(zhuǎn)基因小鼠3、遺傳性疾病模型動物:具有遺傳性疾病的突變系為研究人類遺傳性疾病的病因、發(fā)病機(jī)理和治療提供了自然的動物模型。如家族性肥胖、遺傳性貧血、全身性紅斑狼瘡、侏儒癥、尿崩癥等都有相應(yīng)的突變系小鼠可供研究用.(四)、病原體所致疾病的研究主要對病毒性疾病、細(xì)菌性疾病、寄生蟲性疾病的研究.由于小鼠對多種病原體和毒素敏感,可用于制作感染誘發(fā)的人類傳染性疾病的動物模型,如:瘧疾、血吸蟲、馬錐蟲、流感、狂犬等。對這些疾病的病理過程、機(jī)理和治療等進(jìn)行研究。對鉤端螺旋體不敏感。(五)、免疫學(xué)研究1、制備單克隆抗體:用BALB/C、AKR、C57BL/6J等小鼠免疫后的脾細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,進(jìn)行單克隆抗體的制備和研究.單克隆抗體已廣泛用于疾病診斷、治療和分子生物學(xué)研究。2、利用免疫功能缺陷小鼠進(jìn)行免疫學(xué)研究。無胸腺的突變系裸鼠,缺乏T細(xì)胞,SCID小鼠,是先天性T和B細(xì)胞聯(lián)合免疫缺陷的突變系動物,NZB小鼠,具有自發(fā)性的自身免疫貧血癥,用于研究自身免疫疾病的機(jī)制.(六)、老年病學(xué)研究1、小鼠是研究膠原老化的模型動物:2、老齡鼠大腦物質(zhì)代謝:3、生長激素與老化的關(guān)系:(七)、內(nèi)分泌疾病的研究小鼠內(nèi)分泌腺結(jié)構(gòu)的缺陷常引起類似人類的內(nèi)分泌疾?。耗I上腺皮質(zhì)肥大造成腎上腺功能亢進(jìn),發(fā)生類似人類柯興氏綜合癥;垂體性侏儒癥以及生長激素缺乏造成的snell侏儒癥;(八)其他方面1、神經(jīng)系統(tǒng)疾病:如亞急性壞死性腦脊髓病、癲癇等。2、呼吸系統(tǒng)疾?。盒∈笤跉溲趸@霧劑刺激下有咳嗽反應(yīng),是研究鎮(zhèn)咳藥的首選動物。3、計(jì)劃生育:三、常用品種品系近交系1、BALB/c白色,1923年培育為近交系,1979年從美國引入中國。特性:乳腺癌發(fā)病率低,但當(dāng)用乳腺腫瘤病毒誘發(fā)時發(fā)病率增高;肺癌發(fā)病率雌性26%,雄性29%;相對血壓較高,多有心臟損害,常發(fā)動脈硬化;對放射線照射極為敏感;生產(chǎn)性能良好,所需飼料中蛋白質(zhì)含量要求高。常用于單克隆抗體與免疫學(xué)研究.2、C57BL黑色,1921年培育,1937年從此系中分離出C57BL/6和C57BL/10兩個亞系.1975年從日本引入中國。特性:乳腺腫瘤自然發(fā)生率低,化學(xué)物質(zhì)難以誘發(fā)乳腺和卵巢腫瘤;對放射物質(zhì)耐受性強(qiáng);補(bǔ)體活性高;對結(jié)核桿菌敏感;對鼠痘病毒有一定抵抗力,嗜酒精性高。常用于腫瘤學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)研究。3、C3H野生色,1920年白化雌鼠與乳腺腫瘤高發(fā)DBA系雄鼠雜交,再經(jīng)20代以上近交培育而獲得。1975年從美國引入中國.主要特性:乳腺癌發(fā)病率高,6-—10月齡雌鼠乳腺癌自然發(fā)生率達(dá)85--100%,14月齡肝癌發(fā)生率為85%。補(bǔ)體活性高,干擾素產(chǎn)量低.血液中過氧化氫酶活性高,雄鼠對氨氣、氯仿、松節(jié)油等甚為敏感,死亡率高.對狂犬病毒敏感,對炭疽桿菌有抵抗力.主要用于腫瘤學(xué)、生理學(xué)、核醫(yī)學(xué)的研究。4、DBA:淡灰色,1909年在毛色分離實(shí)驗(yàn)中建立,為最古老的近交系小鼠.1929年在亞系間進(jìn)行雜交,建立了兩個亞系:DBA/1、DBA/2DBA/1系主要特征:抗DBA/2系所生長的瘤株;P1534瘤株的生長率為50%;一年以上雌鼠乳腺癌發(fā)生率為75%;對結(jié)核菌敏感。對瘧原蟲感染有抵抗力;對鼠傷寒C5敏感;老齡雌鼠都有鈣質(zhì)沉著.DBA/2系主要特征:對大部分DBA/1系的瘤株有抗性,但黑色素瘤S-91在兩亞系小鼠中均能生長;自發(fā)淋巴瘤;雌鼠乳腺腫瘤發(fā)生率為:繁殖鼠66%,處女鼠3%;36日齡小鼠聽源性癲癇發(fā)作為100%,55日齡后為5%;血壓較低,心臟有鈣質(zhì)沉著;對瘧原蟲感染和鼠傷寒C5有抵抗力;嗜酒精性低;紅細(xì)胞計(jì)數(shù)高。主要用于腫瘤學(xué)、遺傳學(xué)和免疫學(xué)研究.5、TA1和TA2:白色,系我國培育的近交系。1955年天津醫(yī)學(xué)院育成TA1,1963年育成TA2。1985年被國際小鼠遺傳命名委員會承認(rèn)。主要特性:TA1為自發(fā)低乳腺癌系,TA2為自發(fā)高乳腺癌系。主要用于乳腺腫瘤的研究。6、615深褐色,國內(nèi)育成。1961年中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液病研究所用KM種小鼠雌鼠與蘇聯(lián)引進(jìn)的C57BL雄鼠雜交,爾后又作近交培育而成.1985年被國際小鼠遺傳命名委員會承認(rèn)。主要特性:8月齡后出現(xiàn)衰老現(xiàn)象,自發(fā)腫瘤發(fā)生率為10—20%,雌性為乳腺癌,雄性為肺癌;對津638白血病病毒敏感。主要用于白血病等的研究。7、CBA/J//Ola淡灰色,1920年Strong用Bagg白化雌鼠與DBA雄鼠交配后,選擇低乳腺腫瘤發(fā)病率動物培育培育,1947年引到Andervont近交35代后,于1948年引到JAX,1983年引到OLAC。野鼠色。單倍型為H-2k封閉群1、昆明小鼠(KM):白色,1926年美國從瑞士引入白化小鼠先培育成瑞士小鼠,1946年我國從印度將瑞士小鼠引入昆明,1952年從昆明引入北京生物制品研究所,1954年推廣到全國。是我國特有的封閉群小鼠。主要特性:繁殖率和成活率高,抗病力和適應(yīng)性很強(qiáng),雌鼠乳瘤發(fā)生率為25%。廣泛用于藥理、毒理、病毒和細(xì)菌學(xué)的研究,以及生物制品和藥品的檢定。2、NIH白色,由美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)培育。主要特性:繁殖力強(qiáng),產(chǎn)仔成活率高,雄性好斗,易打傷致殘。免疫反應(yīng)敏感性比昆明鼠強(qiáng),是國際廣泛通用的實(shí)驗(yàn)動物。主要用于藥物毒理研究和生物制品檢定。3、ICR又稱SwissHanschka,CD-1,Ha/ICR。為美國培育的Swiss種小鼠,因美國癌癥研究所(InstituteofCancerResearch)分送各國飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn),各國稱為ICR品種。主要特性:白色,繁殖力強(qiáng),適應(yīng)性強(qiáng),生長快速,實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好。是國際通用的封閉群小鼠。廣泛用于藥理、毒理、腫瘤、食品、生物制品的研究生產(chǎn)。裸小鼠(nudemice)突變系小鼠SCID小鼠突變系小鼠四、飼養(yǎng)管理要點(diǎn)1、飼料、飲水及喂養(yǎng)一般喂全價顆粒飼料,保證小鼠營養(yǎng)需要,但要注意有些小鼠的品系對營養(yǎng)的特殊要求.小鼠胃容量小,隨時采食,應(yīng)采取少量勤添飼喂.飼料平時要放在專用容器中保存,并放于通風(fēng)干燥處,一周內(nèi)應(yīng)用完。飲水,消毒滅菌水,每周換水2—3次,保證飲水不間斷。應(yīng)經(jīng)常清洗并消毒飲水瓶及吸水管。2、籠具和墊料籠具應(yīng)選用國家標(biāo)準(zhǔn)籠具,一般用塑料飼養(yǎng)籠,清潔級以上小鼠的籠具需消毒,TPX塑料飼養(yǎng)盒可達(dá)到耐120度高溫的要求。墊料是直接接觸動物的鋪墊物,有吸濕、保暖、作窩的作用,故應(yīng)有強(qiáng)吸濕性、無毒、無刺激性、無粉塵、不可食并舒適.一般選用以闊葉林木的刨花或鋸末為宜,切忌用針葉林木(松、杉)刨花做墊料。墊料常采用高壓消毒.3、工作常規(guī):每周更換兩次墊料,加食2次,換水2—3次。注意每天觀察動物,及時作好工作記錄和環(huán)境記錄。4、性別鑒別:成年鼠易區(qū)分,雄鼠陰囊明顯,雌鼠可見陰道開口和五對乳頭;仔鼠或幼鼠則主要從外生殖器與肛門的距離判定,近者為雌性,遠(yuǎn)者為雄性。5、動物健康的外觀檢查:食欲旺盛;眼睛有神、反應(yīng)敏捷;體毛光滑,緊貼皮膚;肌肉豐滿,活動有力;身無傷痕,尾不彎曲;天然孔腔無分泌物,無畸形;糞便黑色呈麥粒狀第七章大鼠大鼠(Rat(yī)),是野生褐家鼠的變種,起源于北美洲,于17世紀(jì)初期傳到歐洲。18世紀(jì)后期開始人工飼養(yǎng),19世紀(jì),美國費(fèi)城維斯塔爾(Wistar)研究所在開發(fā)大鼠作為實(shí)驗(yàn)動物方面作出了突出貢獻(xiàn),目前世界上使用的許多大鼠品系品種均起源于此。大鼠體形較小,對實(shí)驗(yàn)條件反應(yīng)近似。使用量僅次于小鼠。大鼠與小鼠相似,體型較大一、生物學(xué)特性外型特征行為習(xí)性解剖特點(diǎn)生理特性營養(yǎng)特點(diǎn)大鼠與小鼠相似,幾乎大十倍,為多種毛色。大鼠在實(shí)驗(yàn)動物中也屬于較小型動物。出生時體重為5。5-10g,視品種和產(chǎn)仔數(shù)而不同,一個半月齡可達(dá)180克雄性大鼠身體前比后大,雌性大鼠身體苗條,頭尖小,后比前大。成年大鼠體長不小于18—20cm,尾上覆有短毛和環(huán)狀角質(zhì)鱗片,有200多片。(二)行為習(xí)性-11、大鼠喜歡啃咬,性情溫順,易于捕捉。但孕鼠和哺乳鼠也有攻擊人。2、大鼠對新環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),晝伏夜動,夜間和清晨比較活躍,采食、交配多在此期間進(jìn)行。3、大鼠喜獨(dú)居,喜安靜環(huán)境,對外界刺激反應(yīng)敏感,適宜作行為學(xué)研究.(二)行為習(xí)性-24、大鼠對空氣濕度耐受性差,相對濕度低于40%時,常發(fā)生壞尾癥.5、大鼠嗅覺靈敏,對氨氣、硫化氫、塵埃等極為敏感,易引發(fā)呼吸道疾病。6、大鼠是雜食性動物,食性廣泛,隨時采食,喜食煮熟的動物肉。(三)解剖特點(diǎn)-11、骨骼系統(tǒng)包括頭骨、椎骨、胸骨、肋骨和前后肢骨。上下頜骨各有2個門齒,6個臼齒。門齒終生不斷生長,故需經(jīng)常磨損以維持其恒定。磨牙的解剖形態(tài)與人類相似,給致齲菌叢和致齲食物可產(chǎn)生與人一樣的齲損,適用于建立齲齒的動物模型。(三)解剖特點(diǎn)-22、消化系統(tǒng)胃分為前后兩部分,前胃壁薄,形成盲狀,后胃壁厚,富含肌肉腺體,伸縮性強(qiáng),胃中有一皺折,收縮時會堵住噴門,因而不會嘔吐.肝分為6葉(左外葉、左中葉、中葉、右葉、尾狀葉和乳突葉),再生能力強(qiáng),切除60-70%后可再生;肝枯萎細(xì)胞95%有吞噬能力,適用于肝外科實(shí)驗(yàn)研究;無膽管,來自各葉的膽管形成膽總管,在距幽門括約肌2.5cm處通人十二指腸,適宜作膽管插管模型。3、呼吸系統(tǒng)肺結(jié)構(gòu)特別由5葉組成,左肺為一整葉,右肺4葉(上中后副葉)。氣管位于食道的腹側(cè)。氣管和支氣管腺不發(fā)達(dá),不適于作慢性支氣管炎模型及去痰平喘藥的療效實(shí)驗(yàn)。4、循環(huán)系統(tǒng)大鼠心臟有4個腔組成。心臟的血液供給既來自冠狀動脈,也來自冠狀外動脈。后者起源于頸內(nèi)動脈和鎖骨下動脈.最大的安全采血量1ml5、泌尿系統(tǒng):右腎比左腎靠近頭側(cè),其頭極在第一腰椎水平,尾極在第三腰椎水平。腎只有一個乳頭和一個腎盞,可有效地進(jìn)行腎套管插入術(shù)研究。6、生殖系統(tǒng)雌鼠子宮為Y型雙子宮,胸腹部各有3對乳頭;雄鼠有高度發(fā)育的副性腺,包括大的精囊、尿道球腺、凝固腺和前列腺;腹股溝管終身保持開放,睪丸40天開始下降到陰囊.7、內(nèi)分泌系統(tǒng)垂體附著在漏斗下部,可用吸管吸除垂體,適宜制作垂體摘除模型。8、皮膚缺少汗腺,僅分布于爪墊上,主要通過尾巴散熱。運(yùn)輸中常出現(xiàn)“發(fā)汗”死亡。(四)生理特性-11、生長發(fā)育生命周期短,壽命約2.5—3年,易于飼養(yǎng)管理。新生鼠體重5.5-10g,全身無毛,兩耳關(guān)閉;3-4天兩耳張開,8-10天長門齒;14—17天開眼,16天被毛長齊;20-21天可離乳獨(dú)立生活,50—60g。成年雄鼠300-600g,雌鼠250-500g,45天左右可達(dá)180g以上,是常用的規(guī)格.(四)生理特性-22、生殖生理雄鼠出生后30—35天睪丸下降進(jìn)入陰囊,45—60天產(chǎn)生精子,60天可自行交配,但90天體成熟后才使最適繁殖期;雌鼠70—75天陰道開口,初次發(fā)情排卵也是在陰道開口前后,80天體成熟后才使最適繁殖期;雌性周期4-5天,妊娠期19-23天,哺乳期20—22天,每胎產(chǎn)仔6—12只,年產(chǎn)6-9胎,繁殖生產(chǎn)使用期為90-300天.(四)生理特性-33、體溫與水的調(diào)節(jié)大鼠汗腺不發(fā)達(dá),僅在爪墊上有汗腺,尾巴是散熱器官,周圍環(huán)境溫度過高時??苛鞒龃罅康耐僖簛碚{(diào)節(jié)體溫。最適溫度21—25℃4、大鼠的嗅覺靈敏.對空氣中的灰塵、氨氣、硫化氫極為敏感。當(dāng)長期慢性刺激時,會引起肺部大面積進(jìn)行性壞死。(四)生理特性-45、大鼠對空氣的濕度耐受力較差,當(dāng)空氣中濕度低于40%時,常發(fā)生壞尾癥,近一步發(fā)展可致尾巴一段段地脫落。(五)營養(yǎng)特點(diǎn)大鼠雜食,食性廣泛,喜食各種煮熟的動物肉.胃容量3-—7ml。大鼠是研究營養(yǎng)學(xué)的優(yōu)良動物模型。對各種營養(yǎng)素缺乏非常敏感。大鼠也是研究鈣磷代謝的常用動物。大鼠常規(guī)營養(yǎng)成分指標(biāo)大鼠氨基酸指標(biāo)大鼠維生素指標(biāo)大鼠礦物質(zhì)和微量元素指標(biāo)二、在醫(yī)學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用(一)腫瘤學(xué)研究大鼠可復(fù)制成各種腫瘤模型,是腫瘤實(shí)驗(yàn)研究最常用的實(shí)驗(yàn)動物。特別易患肝癌,應(yīng)用化學(xué)致癌物誘發(fā)肝癌應(yīng)用廣泛.還常用于人類腫瘤細(xì)胞同位移植實(shí)驗(yàn)。(二)藥物學(xué)研究大鼠繁殖力強(qiáng),易飼養(yǎng)。體形大小合適,給藥容易,采樣量合適方便?;伟l(fā)生率低,行為多樣化。常用于藥物毒理、藥效評價、新藥篩選等研究.1、用于藥物的毒理實(shí)驗(yàn)作為藥物亞急性試驗(yàn)的動物,評價和確定最大給藥量、藥物排泄速率和蓄積傾向。藥物慢性實(shí)驗(yàn),確定藥物的吸收、分布、排泄、劑量反應(yīng)曲線和代謝,以及服藥后的臨床和組織學(xué)檢查。研究藥物致畸試驗(yàn)。2、藥效學(xué)研究神經(jīng)病藥物評價,心血管藥物評價,治療炎癥藥物的篩選評價.(三)內(nèi)分泌研究大鼠的內(nèi)分泌腺容易摘除,常用于研究各種腺體及激素對全身生理生化功能的調(diào)節(jié);激素腺體和靶器官的相互作用;激素對生殖功能的影響等。(四)營養(yǎng)、代謝疾病的研究大鼠對營養(yǎng)物質(zhì)缺乏敏感,可發(fā)生典型缺乏癥狀。(五)行為學(xué)研究大鼠行為表現(xiàn)多樣,情緒反應(yīng)敏感,具有一定的變化特征,常用以研究各種行為和高級神經(jīng)活動的表現(xiàn)。如進(jìn)行迷宮試驗(yàn),獎勵
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