實驗動物學第一講精簡版-圖文

第一章緒論主講人：王蕭36585747第一章緒論

要求掌握內(nèi)容1.實驗動物學、實驗動物、動物實驗、中醫(yī)實驗動物學、AEIR、3R、5大自由的概念。2.實驗動物的四大特點。3.實驗動物學在生物醫(yī)學研究中的意義。第一節(jié)實驗動物學的概念神農(nóng)本草經(jīng)李時珍本草綱目琴納牛痘天花亨特淋病膿液哈雷蓖麻油拉齊爾黃熱病毒蛇專家。。。

實驗動物(laboratoryanimal，LA)指由人工培育，來源清楚，遺傳背景明確，對其攜帶的微生物和寄生蟲實行監(jiān)控，用于生命科學研究、藥品與生物制品生產(chǎn)和檢定，以及其他科學研究的動物。

實驗動物具有四大特點：遺傳限定：

近交系(inbredstrain)、

封閉群(遠交群,closedcolonyoroutbredstock)、

雜交群(hybrids)。微生物和寄生蟲的監(jiān)控特點

普通級動物

conventional（CV）animal清潔動物

clean（CL）animal無特定病原體動物

specificpathogenfree（SPF）animal無菌動物

germfree（GF）animal

普通級動物[conventional（CV）animal]是微生物和寄生蟲控制級別最低的實驗動物；要求不攜帶所規(guī)定的人獸共患病病原和動物烈性傳染病病原，以及人獸共患寄生蟲。

2001版實驗動物國家標準取消了普通級小鼠和大鼠等級標準，故不設普通級大、小鼠等級。

清潔動物[clean（CL）animal]是根據(jù)我國國情而設立的等級動物，除普通級動物應排除的病原和寄生蟲外，不攜帶對動物危害大和對科學研究干擾大的病原和寄生蟲。

犬和猴沒有清潔動物等級。

無特定病原體動物[specificpathogenfree（SPF）animal]通常被稱為SPF動物，除清潔動物應排除的病原和寄生蟲外，不攜帶主要潛在

感染或條件致病和對科學實

驗干擾大的病原和寄生蟲。

SPF動物包括小鼠、大鼠、

豚鼠、地鼠、兔、犬和猴等。

無菌動物[germfree（GF）animal]指無可檢出一切生命體的動物。其來源是普通動物經(jīng)無菌剖腹

產(chǎn)手術，幼仔在無菌

隔離器中人工哺育或

由其他無菌動物代乳

飼育而成。常見的無

菌動物有小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠和兔。

如果在無菌動物體內(nèi)人為植入一種或數(shù)種微生物，稱為悉生動物[gnotobiotic（GN）animal]，又稱已知菌動物或已知菌叢動物(animalwithknownbacterialuflora)。而依植入菌種數(shù)目的不同，又分單菌、雙菌、多菌動物。

適宜環(huán)境和均衡營養(yǎng)

活的分析天平應用于科學研究實驗動物主要應用于科學實驗

實驗用動物

(animalsforresearch)

指一切可以用于實驗的動物，包括野

生動物、經(jīng)濟動物、警衛(wèi)動物、觀賞動物和實驗動物。實驗動物不同于其他的動物動物人工培育繁殖遺傳背景物種來源微生物寄生蟲用途實驗動物嚴格人工明確明確人工控制科學實驗野生動物未經(jīng)自然不明確不明確自然選擇生態(tài)保護經(jīng)濟動物一定程度人工一般一般一般發(fā)展經(jīng)濟（食用）觀賞動物一定程度人工一般一般一般觀賞

實驗動物學(laboratoryanimalscience，LAS)

——是以實驗動物為主要研究對象，并將培育的實驗動物應用于生命科學等

研究的一門綜合性學科。

——研究實驗動物+動物實驗的一

門綜合性學科。

實驗動物學的分支學科

實驗動物遺傳育種學、實驗動物微生物學與寄生蟲學、實驗動物環(huán)境生態(tài)學、實驗動物營養(yǎng)學、實驗動物醫(yī)學、比較醫(yī)學、動物實驗、實驗動物飼養(yǎng)管理、中醫(yī)實驗動物學等。實驗動物遺傳育種學:應用遺傳調(diào)控原理，控制實驗動物的遺傳特性，培育新的實驗動物品系和多種動物模型，以實現(xiàn)實驗動物化的目的。

實驗動物微生物學與寄生蟲學：研究實驗動物的微生物、寄生蟲分類以及與實驗動物和人類的相互關系，探討與實驗動物疾病作斗爭的措施，實行對實驗動物微生物與寄生蟲的質(zhì)量監(jiān)控，以達到控制和消滅實驗動物疾病的目的。實驗動物環(huán)境生態(tài)學：研究實驗動物與環(huán)境相互關系的分支學科；實際上主要研究氣候因素（溫度、濕度、氣流、風速、氣壓等）、理化因素（光照、粉塵、噪聲、有害氣體等）、生物因素（病原體等）、棲居因素（動物密度等）對實驗動物的影響。

實驗動物設施：普通環(huán)境（開放系統(tǒng)）、屏障環(huán)境（屏障系統(tǒng)或SPF動物設施）、隔離環(huán)境。實驗動物營養(yǎng)學：研究飼料（營養(yǎng)素）與實驗動物機體生長、發(fā)育、繁殖、健康及實驗結果關系的學科。

實驗動物醫(yī)學：專門研究實驗動物疾病的診斷、治療、預防及其在生物醫(yī)學領域中應用的分支學科。

比較醫(yī)學：對實驗動物與人類基本生命現(xiàn)象的異同，進行比較研究。通過研究實驗動物與人類的共性探討人類相應疾病的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律。通過研究實驗動物與人類的差異尋找治病的方法和手段。動物實驗：研究如何利用技術手段對實驗動物實施各項操作，獲得科研所需的樣品、數(shù)據(jù)和結果。其中包括實驗技術、實驗方法、實驗設備、各項實驗操作規(guī)程等。

實驗動物飼養(yǎng)管理：研究實驗動物的繁育和生產(chǎn)管理，并使管理標準化和規(guī)范化。

中醫(yī)實驗動物學：以中醫(yī)藥理論為基礎，運用實驗動物學的理論和方法，進行中醫(yī)藥研究的實驗學科。

第二節(jié)實驗動物學發(fā)展概史著名醫(yī)學科學家的重大發(fā)現(xiàn)與動物實驗的關系表1：早年醫(yī)學研究

發(fā)現(xiàn)年份發(fā)現(xiàn)人所用動物血液循環(huán)1628哈維蛙、蛇、魚、蟹、其他醚麻醉1846瑪?shù)区B類、其他細菌與疾病的關系1878科赫牛、羊、其他細菌致弱用免疫1880巴斯德鳥類狂犬病免疫1885巴斯德鳥類、家兔蟲媒傳播疾病1898史密斯等牛蚊傳播瘧疾1898羅斯鳥類一、實驗動物學源于古代的動物實驗的發(fā)展表2現(xiàn)代醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)年份發(fā)現(xiàn)人所用動物腫瘤的病毒病原1910洛斯雞胰島素1921班定狗休克治療1927博萊羅克狗抗細菌藥物（百浪多息）1935多麥克小鼠心肺旁道器1953葛明貓小兒麻痹癥疫苗1954索爾克恒河猴變性腦病的病毒病原1965格但斯克猩猩心臟移植1967伯納德狗一、實驗動物科學發(fā)展概況世界上最早有文字記載的動物實驗可追溯到公元前4～3世紀，亞里斯多德（Aristotle，公元前384-前322

）首先用解剖的技術展示了動物的內(nèi)在差別。埃拉西斯特拉塔（Erasistratus，公元前304～前258）在豬體內(nèi)確定了氣管是吐納空氣的通道，而肺則是呼吸空氣的器官。被認為是進行活體動物解剖的創(chuàng)始人。蓋倫（Galen

公元130～200）對豬、猴等多種動物進行了解剖檢查，他總結了前人做過的若干實驗，研究動物活體損傷、毀壞或切除某一器官后產(chǎn)生的后果，以推斷器官的功能。他提出，不依據(jù)實驗而無的放矢的論斷，無助于科學進步。在蓋倫之后的若干世紀，實驗工作受到攻擊。盡管實驗僅使用死亡的動物和人體進行解剖，也被當時的教會統(tǒng)治當局所禁止，他們阻止人們獲得有關自然世界的知識。

一、實驗動物科學發(fā)展概況直至16世紀初，科學意識才再度覺醒。A.韋薩留斯（Andreas

Vesalis，1514～

1564）利用犬和豬進行了公開的解剖學的示范教學。這種活體解剖實驗使解剖學和

生理學發(fā)展產(chǎn)生了一系列的飛躍。

17世紀，英國醫(yī)生哈維(William

Harver,1578－1657)采用狗、蛙、蛇、魚和

其他動物進行了一系列的動物實驗，根據(jù)大量的實驗研究結果，發(fā)現(xiàn)了血液循環(huán)，

并闡明了心臟在此過程中的作用。指出血液受心臟推動，沿動脈流向全身各部，

再沿靜脈返回心臟。１６２８年發(fā)表《動物心血運動的解剖研究》，1651

年發(fā)表

了《論動物的生殖》。這些成就對于生理學和胚胎學的發(fā)展起了很大的作用。恩格

斯對哈維的發(fā)現(xiàn)給予了高度的評價。他曾說：“由于哈維發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)，而把生理

確定為一門科學。”

巴斯德(Louis

Pasture,1822－1895)是著名的法國微生物學家、

化學家和近

代微生物學的奠基人。他在病原微生物方面的研究，奠定了醫(yī)學微生物的基礎。他

在研究炭疽病中，從埋葬死于炭疽病的羊的尸體周圍的土壤中分離到了這種病原菌

，并接種到豚鼠,豚鼠得了這種病。晚年在鳥和家兔上進行狂犬病疫苗的研究，

對

狂犬病免疫作出了很大的貢獻。成為人類制備各種防疫疫苗的開端。

一、實驗動物科學發(fā)展概況俄國生理學家巴甫洛夫(1849－1936)，一生中作了大量的動物實驗。在心臟生理、消化生理和高級神經(jīng)活動三個方面作出了重大的貢獻。1904年獲得諾貝爾生理和醫(yī)學獎。1895年，Nuttall和Thierfelder經(jīng)剖腹產(chǎn)獲得無菌豚鼠，用牛奶飼喂了8天后處死，腸道內(nèi)未檢出細菌。1889年Schottelius獲得無菌雞并在無菌環(huán)境中養(yǎng)活了17天。至此打破了動物沒有腸道菌不能存活說法。1909年，C.C.Little首先采用近親繁殖而育成了DBA近交系小鼠，成為實驗動物科學發(fā)展史上第一個近交系動物。1914年日本科學家山極和川市使用瀝青長期涂抹家兔耳朵，成功的誘發(fā)出皮膚癌，證實了化學物質(zhì)的誘癌作用。1955年無菌小鼠、1955年無菌豚鼠等相繼培育成功。

19世紀以來，動物實驗的成就顯著，開創(chuàng)了科學醫(yī)學的黃金時代。二、實驗動物科學的形成與發(fā)展

一、國際發(fā)展概況（一）實驗動物標準化管理1944年，美國率先提出了實驗動物標準化問題，1950年成立了美國實驗動物科學學會；1952年，日本成立了實驗動物中央研究所，專門從事實驗動物標準化工作；1956年，聯(lián)合國科教文組織、國際醫(yī)學組織、國際生物學協(xié)會共同發(fā)起成立了“實驗動物國際委員會”，1979年更名為國際實驗動物協(xié)會(ICLAS)；1956年，美國開始建立“實驗動物飼養(yǎng)與應用認可程序”，為實驗動物研究的專業(yè)性提供了標準化的程序；1961年，加拿大生物聯(lián)合會建立了動物管理常務委員會，開始實驗動物飼養(yǎng)管理標準化工作。

第三節(jié)國內(nèi)外實驗動物的管理與法規(guī)一、國外實驗動物的管理與法規(guī)

1、國際實驗動物科學協(xié)會（ICLAS）1956年，聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）、國際醫(yī)學組織聯(lián)合會（CIOMS）、國際生物學協(xié)會（IUBS）共同發(fā)起成立了實驗動物國際委員會（ICLA）。2、

美國國際實驗動物管理評估及認證協(xié)會（AAALAC）AAALAC成立于1965年，是一個非盈利性的國際認證組織，注冊地在美國。

二、國外有關法規(guī)

二、我國實驗動物的管理與法規(guī)

1988年10月31日經(jīng)國務院批準，國家科委（現(xiàn)國家科技部）頒布《實驗動物管理條例》。1994年10月，頒布了實驗動物《中華人民共和國國家標準》，2001年對1994年版國標進行了修訂并于2001年8月發(fā)布，2002年5月1日實施。2010年再次修訂，2011年10月1日實施。1918年，飼養(yǎng)繁殖小鼠用于實驗，以后陸續(xù)從國外引種；1944年，衛(wèi)生部北京生物制品研究所湯飛凡教授從印度Hoffkine研究所引進Swiss小鼠，飼養(yǎng)在中國昆明中央防疫處。由于該小鼠起初引入地是昆明，故稱之為昆明小鼠，這就是昆明小鼠品系名稱的由來。目前國內(nèi)已從KM小鼠遠交群中先后培育出不少近交系小鼠：C-1，615，TA2，AMMS/1等；1956年，培育了津白系小鼠。1987年，成立中國實驗動物學會1988年，國務院批準頒布《實驗動物管理條例》1996年，《北京實驗動物管理條例》成為國內(nèi)第一部有關實驗動物管理工作的地方性法規(guī)2001年開始，國家撥款籌建國家遺傳工程小鼠資源庫，并相繼建立了相關的實驗動物質(zhì)量保障體系

2001年科技部與衛(wèi)生部等七部（局）聯(lián)合發(fā)布了《實驗動物許可證管理辦法（試行）》，提出了我國實驗動物生產(chǎn)和使用實行許可證制度，并對許可證的申請和管理做出了相應的規(guī)定。

2006年9月科技部頒布了《關于善待實驗動物的指導性意見》，從實驗動物生產(chǎn)、飼養(yǎng)管理、使用和運輸?shù)确矫嫣岢隽松拼龑嶒瀯游锏闹笇砸庖姟５谒墓?jié)實驗動物在生命科學研究領域中的作用與地位“AEIR”是進行生命科學實驗研究所必需的四個基本條件?！癆”即animal(實驗動物)，“E”系equipment(設備)，“I”為information(信息)，“R”是reagent(試劑)。

二、實驗動物學對中醫(yī)藥現(xiàn)代化的意義：

（一）中醫(yī)藥現(xiàn)代化需要實驗動物學

（二）深刻揭示中醫(yī)藥治病機制，進一步提高療效需要實驗動物學

（三）中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化國際化需要實驗動物學

三、實驗動物學在制藥與化工工業(yè)的應用

四、實驗動物學在國防軍事科學上的應用

第五節(jié)動物福利一、動物福利的概念動物福利是指動物在整個生命過程中應得到人類的保護，其基本原則是要善待動物，保證動物的健康和快樂。動物福利的提出是基于這樣一個觀點，即動物與人一樣，有思維、有情感，應當給予與人一樣的生存權。

動物福利并不是一個空泛的概念，西方國家把它具象為“五大自由”：1.應提供給動物滿足生長發(fā)育和繁衍后代的營養(yǎng)食物和清潔的飲水，使其免受饑渴。2.應提供給動物適當?shù)臈⒅睾惋曫B(yǎng)場所，使其能休息和睡眠。3.應提供預防動物疾病和患病后及時診療的措施，使其免受疾病和傷害的痛苦。4.應提供給動物安靜的飼養(yǎng)環(huán)境，無刺激動物發(fā)生應激和恐懼的場面和聲音。5.應提供給動物同類一起自由玩耍、表達天性的