實驗動物的特點

關(guān)于實驗動物的特點一、實驗動物的特點

根據(jù)實驗動物的定義和科學(xué)研究的要求，實驗動物具有以下特點：（一）經(jīng)過人工培育，遺傳背景清楚（二）質(zhì)量實行控制（三）環(huán)境實行控制（四）應(yīng)用范圍明確第2頁,共26頁，2024年2月25日，星期天實驗動物的特點（一）經(jīng)過人工培育，遺傳背景清楚未經(jīng)人工培育（如野生動物）或不同遺傳背景的實驗動物其遺傳物質(zhì)有較大差異，表現(xiàn)出不同的生物學(xué)特性，因而對實驗處理的反應(yīng)也不盡相同，這樣可能會影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。因此實驗動物必須是經(jīng)過人工培育，使其遺傳特性均一，背景明確。只有這樣，才能保證實驗動物對實驗處理反應(yīng)的一致性和實驗結(jié)果的可靠性。根據(jù)實驗動物的遺傳學(xué)特點，將實驗動物分為近交系（Inbredstrain）、封閉群（ClosedHybridcolony）和雜交群（Hybridcolony）。第3頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（二）質(zhì)量實行控制實驗動物在生產(chǎn)過程中和動物實驗過程中的質(zhì)量也直接影響實驗結(jié)果的可靠性，因此，無論是在在實驗動物生產(chǎn)繁育過程中還是在動物實驗過程中，必須對實驗動物質(zhì)量即其攜帶的微生物和寄生蟲實行控制。根據(jù)對實驗動物微生物和寄生蟲的控制程度，我國目前將實驗動物劃分為4個等級：普通級動物（Conventionalanimal，CV）；清潔級動物（Cleananimal，CL）；無特定病原體動物（Specificpathogenfreeanimal，SPF）；無菌動物（Germfreeanimal，GF），其中包括悉生動物（Gnotobioticsanimal，GN）。實驗動物的特點第4頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（三）環(huán)境實行控制為保證實驗動物質(zhì)量，實驗動物必須飼養(yǎng)于達(dá)到一定要求的環(huán)境中，即要對實驗動物的環(huán)境實行控制。實驗動物生產(chǎn)繁育設(shè)施以及動物實驗設(shè)施環(huán)境的優(yōu)劣，直接影響實驗動物質(zhì)量和動物實驗結(jié)果。不同等級的實驗動物必須飼養(yǎng)于與之相適應(yīng)的環(huán)境設(shè)施中。目前我國按國標(biāo)（GB14925——2001）將實驗動物環(huán)境設(shè)施分為3類：普通環(huán)境、屏障環(huán)境和隔離環(huán)境。實驗動物的特點第5頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（四）應(yīng)用范圍明確實驗動物是用于科學(xué)研究、教學(xué)、生產(chǎn)、檢定以及其他科學(xué)實驗的動物，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗、生物制品、輕工業(yè)、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧獸醫(yī)、環(huán)保、國防、航空航天、乃至實驗動物科學(xué)本身等。在研究人類生命現(xiàn)象方面，實驗動物作為人類的“替身”和“活的精密儀器”，為科學(xué)發(fā)展、人類的生存和健康服務(wù)。實驗動物的特點第6頁,共26頁，2024年2月25日，星期天實驗動物與試驗用動物和其他動物不同，一般來說，凡是以研究、實驗、教育、藥品生產(chǎn)等為目的而使用的動物通稱為實驗用動物（Animalforresearch），包括實驗動物、野生動物、經(jīng)濟(jì)動物、觀賞動物等。實驗動物與其他動物的區(qū)別第7頁,共26頁，2024年2月25日，星期天實驗動物：是專門供醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、生物學(xué)、獸醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的科研、教學(xué)、醫(yī)療、檢定、診斷、生物制品的需要而馴養(yǎng)、繁殖、育成的動物。其遺傳背景清楚、質(zhì)量和環(huán)境實行控制。經(jīng)濟(jì)動物:（Economicalanimal）：是指作為人類社會生活需要（肉、乳、蛋、皮毛用等）而馴養(yǎng)、培育、繁殖生產(chǎn)的動物。野生動物:（Wildanimal）：是指作為人類需要從自然界捕獲的未經(jīng)人工繁殖飼養(yǎng)的動物。觀賞動物:（Exhibitinganimal）：是指供人類玩賞（寵物）和游人玩賞而飼養(yǎng)的動物，如犬、貓等。實驗動物與其他動物的區(qū)別第8頁,共26頁，2024年2月25日，星期天由于經(jīng)濟(jì)動物、野生動物以及觀賞動物與實驗動物相比其生物學(xué)特性、遺傳背景、質(zhì)量控制和環(huán)境控制等都有一定的不確定性，因此應(yīng)用這些動物進(jìn)行科學(xué)實驗其結(jié)果往往出現(xiàn)較大誤差而降低實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。所以在科學(xué)實驗中經(jīng)濟(jì)動物、野生動物以及觀賞動物要慎用。實驗動物、野生動物、經(jīng)濟(jì)動物、伴侶動物的區(qū)別見下表。實驗動物與其他動物的區(qū)別第9頁,共26頁，2024年2月25日，星期天實驗動物與其他動物的區(qū)別

各類動物的區(qū)別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(yán)格人工明確明確人工控制科學(xué)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(hù)經(jīng)濟(jì)動物一定程度人工一般一般一般發(fā)展經(jīng)濟(jì)觀賞動物一定程度人工一般一般一般觀賞第10頁,共26頁，2024年2月25日，星期天二、實驗動物在生物醫(yī)學(xué)中的地位及作用

實驗動物是生命科學(xué)研究的基礎(chǔ)和重要支撐條件。目前，幾乎所有的生命科學(xué)領(lǐng)域的科研、教學(xué)、生產(chǎn)、檢定、安全評價和成果評定都離不開實驗動物，實驗動物被稱為"活的儀器"，有著不可替代的作用。在現(xiàn)代科學(xué)的帶動下，實驗動物學(xué)已發(fā)展成為一門綜合性的新興學(xué)科，其發(fā)展和應(yīng)用程度被作為衡量一個國家、一個地區(qū)、一個部門或行業(yè)，特別是生物醫(yī)學(xué)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。第11頁,共26頁，2024年2月25日，星期天二、實驗動物在生物醫(yī)學(xué)中的地位及作用

21世紀(jì)將是高科技激烈競爭的年代，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)及生物高科技已成為時代競爭的熱點和制高點，因此，實驗動物科學(xué)倍受重視。發(fā)達(dá)國家每年都投入大量資金，以促進(jìn)實驗動物學(xué)的發(fā)展。實驗動物在科學(xué)研究中占有重要地位，如美國生物科學(xué)課題投資的40%涉及實驗動物，60%的生物學(xué)課題需要實驗動物。美國腫瘤研究中心，每年的研究經(jīng)費為2.2億美元，而需要利用實驗動物進(jìn)行研究的課題占1.4億美元。有人統(tǒng)計，我國生物醫(yī)學(xué)科研課題的60%以上需要實驗動物。由此可見實驗動物在科學(xué)研究中所占的重要位置。

第12頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（一）生物醫(yī)學(xué)乃至生命科學(xué)

的發(fā)展離不開實驗動物

回顧生物醫(yī)學(xué)發(fā)展的歷史不難發(fā)現(xiàn)，許多具有里程碑式的或劃時代的研究成果，往往與實驗動物及動物實驗密切相關(guān)。生理學(xué)家巴甫洛夫曾經(jīng)指出，“沒有對活動物進(jìn)行實驗和觀察，人們就無法認(rèn)識有機(jī)世界的各種規(guī)律，這是無可爭辯的”，“整個醫(yī)學(xué)，只有經(jīng)過實驗的火焰，才能成為它所應(yīng)當(dāng)成為的東西”，“只有通過實驗，醫(yī)學(xué)才能獲得最后的勝利”。這些論點，已經(jīng)并且正在被醫(yī)學(xué)發(fā)展的歷程所證實。

第13頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（一）生物醫(yī)學(xué)乃至生命科學(xué)

的發(fā)展離不開實驗動物

根據(jù)國際上有的部門統(tǒng)計，世界上生物醫(yī)學(xué)研究論文的60%以上是采用實驗動物來進(jìn)行的，半數(shù)左右的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎項目成果的取得離不開實驗動物。以實驗性科學(xué)為主的學(xué)科如生理學(xué)、病理生理學(xué)、藥理學(xué)等絕大部分論文是使用實驗動物來完成的。由此可見，離開實驗動物和動物實驗，很難設(shè)想生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展。由此可見，近代生物醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展，始終離不開實驗動物。2007年，美國科學(xué)家馬里奧·卡佩基、奧利弗·史密斯和英國科學(xué)家馬丁·埃文斯。他們的一系列突破性發(fā)現(xiàn)為“基因靶向”技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，使深入研究單個基因在動物體內(nèi)的功能并提供相關(guān)藥物試驗的動物模型成為可能。

基因打靶技術(shù)

小鼠胚胎干細(xì)胞技術(shù)第14頁,共26頁，2024年2月25日，星期天(二)實驗動物已成為支撐生命科學(xué)發(fā)展的要素

人們經(jīng)過長期實踐總結(jié)出支撐生命科學(xué)發(fā)展的四大要素，即AERI：A是實驗動物（Animal），E是設(shè)備（Equipment），R是試劑（Reagent），I是信息（Information）。當(dāng)今由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要獲得高、精、尖的儀器設(shè)備，純度高的試劑，必要的文獻(xiàn)信息，已是容易辦到的事。隨著生命科學(xué)的發(fā)展，實驗動物也得到了重視。第15頁,共26頁，2024年2月25日，星期天（三）實驗動物在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用1．生命科學(xué)研究方面2．制藥及生物制品方面3．化學(xué)工業(yè)和重工業(yè)方面4．畜牧科學(xué)方面5．農(nóng)業(yè)科學(xué)方面6．健康相關(guān)產(chǎn)品方面7．環(huán)境保護(hù)方面8．國防、航空航天、軍事科學(xué)方面9．國際貿(mào)易方面10．其他方面第16頁,共26頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)用領(lǐng)域

1．生命科學(xué)研究方面

生命科學(xué)中，人類的健康和福利研究離不開應(yīng)用實驗動物。在對人的各種生理現(xiàn)象和病理機(jī)制及疾病的防治研究中，實驗動物是人的替難者。譬如，癌癥是威脅人類健康的最大疾病，由于在腫瘤的移植、免疫、治療等研究中使用了裸鼠、悉生動物和無菌動物，對各種惡性腫瘤的致癌原因，尤其是化學(xué)致癌物質(zhì)、病毒致癌、腫瘤的病毒、免疫、治療等方面和研究有了極大的進(jìn)展，計劃生育研究有相當(dāng)大的工作是在動物身上作的。各種疾病，如高血壓、動脈硬化、心臟病等發(fā)病、治療與痊愈的機(jī)制及其生理、生化、病理、免疫等各方面的機(jī)理，都經(jīng)過動物實驗加以闡明或證實。有許多課題的研究離開了實驗動物就寸步難行。目前，對于生物學(xué)的研究已進(jìn)入分子水平，而這一領(lǐng)域大部分研究材料也是來自實驗動物。第17頁,共26頁，2024年2月25日，星期天2．制藥及生物制品方面

新的藥品必須通過大量的動物實驗來進(jìn)行嚴(yán)格的安全性有效性評價，其中包括動物急性、亞急性及慢性試驗，三致試驗（致畸、致癌、致突變），包括以嚙齒動物、犬或猴等不同進(jìn)化程度的動物進(jìn)行試驗，證明對人體安全可靠后，方能報有關(guān)部門審批，申請生產(chǎn)批號。藥品在正常生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品也要通過動物實驗進(jìn)行安全性檢驗，以保證產(chǎn)品的安全性。如1962年，西德某藥廠生產(chǎn)一種反應(yīng)停（Thalidomide），推廣給孕婦使用，結(jié)果在若干年內(nèi)發(fā)現(xiàn)畸胎發(fā)生率增高，究其原因就是與孕婦服用Thalidomide有關(guān)。實驗動物不僅是生物制品安全性有效性評價的必不可少的工具，也是其生產(chǎn)的原料，如牛體制備牛痘苗，猴腎制備小兒麻痹癥疫苗、以地鼠腎制備乙腦及狂犬疫苗，以SPF雞胚制備麻疹疫苗以及以兔生產(chǎn)各種免疫血清、馬體制備白喉、破傷風(fēng)或氣性壞疽等血清等。

應(yīng)用領(lǐng)域第18頁,共26頁，2024年2月25日，星期天被反應(yīng)停奪去胳膊的孩子們反應(yīng)停致短肢畸形第19頁,共26頁，2024年2月25日，星期天

3．化學(xué)工業(yè)和重工業(yè)方面

化工等工業(yè)的勞動衛(wèi)生措施，特別是各種職業(yè)性中毒（如鉛、苯、汞、錳、矽、酸、一氧化碳、有機(jī)化合物等）的防治方法，在重工業(yè)上，對有害物的鑒定和防治都必須選用實驗動物進(jìn)行各種動物實驗后才能確定。

應(yīng)用領(lǐng)域第20頁,共26頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)用領(lǐng)域4．畜牧獸醫(yī)科學(xué)方面

獸藥的研發(fā)和鑒定、獸醫(yī)生物制品的安全性檢驗、效力檢驗等，都要使用標(biāo)準(zhǔn)化的實驗動物。特別是在畜禽傳染病的研究工作中，常需要有合格的實驗動物進(jìn)行實驗。如1981年，我國某獸醫(yī)生物制品廠生產(chǎn)的豬瘟疫苗混有豬瘟強毒，結(jié)果注射后引起大批豬死亡，造成國家經(jīng)濟(jì)的很大損失，其原因是由于制苗所用的仔豬帶毒，而安全檢驗用的動物數(shù)量和質(zhì)量又不符合要求所引起的。目前在獸醫(yī)科學(xué)研究上，實驗動物必須符合要求。目前大多數(shù)禽用生物制品是用SPF雞胚制備的，使用SPF雞胚制備的生物制品，其質(zhì)量得到了保證。第21頁,共26頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)用領(lǐng)域

5．農(nóng)業(yè)科學(xué)方面

新的優(yōu)良品種的確立除要做物理的、化學(xué)的分析以外，利用實驗動物進(jìn)行生物學(xué)的鑒定是十分重要和有意義的?；瘜W(xué)肥科、農(nóng)藥的殘毒檢測，糧食、經(jīng)濟(jì)作物品質(zhì)的優(yōu)劣等，最后也還是要通過利用實驗動物來確定?；屎娃r(nóng)藥是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要材料，由于未經(jīng)嚴(yán)格的動物實驗而發(fā)生的問題很多。在合成的多種新農(nóng)藥化合物中，真正能通過動物試驗對人體和動物沒有危害的只占1/30，000，其余都因發(fā)現(xiàn)對人的健康有危害而禁用。70年代，我國從瑞士某公司進(jìn)口殺蟲瞇的生產(chǎn)流水線，但就是因為忽略了動物的安全性試驗而造成了很大損失。因為投產(chǎn)后，才從國外知道消息，殺蟲瞇能致癌，國外已經(jīng)不用。由此可見，用實驗動物進(jìn)行的安全性試驗對農(nóng)藥、化肥等生產(chǎn)極為重要。第22頁,共26頁，2024年2月25日，星期天應(yīng)用領(lǐng)域6．健康相關(guān)產(chǎn)品方面

與人們健康密切相關(guān)的吃穿用的健康相關(guān)產(chǎn)品，包括化妝品、消毒產(chǎn)品、涉水產(chǎn)品，還有保健食品等，上市銷售，都要求必須先經(jīng)國家指定的機(jī)構(gòu)采用實驗動物進(jìn)行安全性試驗，以證明其對人體無急慢性毒性，且無致癌、致畸、致突變作用，才能供應(yīng)市場。第23頁,共26頁，2024年2月2