實(shí)驗(yàn)動物學(xué)概論緒論

實(shí)驗(yàn)動物學(xué)概論1緒

論2什么是實(shí)驗(yàn)動物?3第一節(jié)

實(shí)驗(yàn)動物的基本概念一、實(shí)驗(yàn)動物實(shí)驗(yàn)動物(Laboratory Animals)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。4實(shí)驗(yàn)用動物（experimental

animal)是指用于實(shí)驗(yàn)的各類動物。5二、實(shí)驗(yàn)動物學(xué)實(shí)驗(yàn)動物學(xué)（Laboratoryanimalsciences,

LAS）是以實(shí)驗(yàn)動物為主要對象和研究重點(diǎn)，以服務(wù)于動物實(shí)驗(yàn)為工作目標(biāo)和探索方向的一門綜合性、應(yīng)用性的支撐學(xué)科。67實(shí)驗(yàn)動物生物學(xué)：是研究不同種屬、不同品種品系實(shí)驗(yàn)動物生物學(xué)特規(guī)律的基礎(chǔ)學(xué)科。包括：一般生物學(xué)特性、解剖特點(diǎn)、生理生化特性等。實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境生態(tài)學(xué)：是研究影響實(shí)驗(yàn)動物生存的環(huán)境與條件。例如飼養(yǎng)動物的房舍、通風(fēng)、溫度、濕度、光照、噪聲、籠具、飼料、飲水以及各種墊料等。12三、 實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)研究范疇8實(shí)驗(yàn)動物遺傳育種學(xué)：是利用遺傳調(diào)控機(jī)理，采用傳統(tǒng)的和現(xiàn)代生物技術(shù)手段，控制動物的遺傳特性，培育新的動物品種品系和各種動物模型，家畜和野生動物的實(shí)驗(yàn)動物化。實(shí)驗(yàn)動物營養(yǎng)學(xué)：是研究動物攝入、利用營養(yǎng)物質(zhì)全過程與生命活動相互關(guān)系的科學(xué)。34第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)研究范疇實(shí)驗(yàn)動物微生物學(xué)與寄生蟲學(xué)：是研究實(shí)驗(yàn)動物的微生物、寄生蟲分類學(xué)、與人類的相互關(guān)系和對科學(xué)試驗(yàn)的干擾作用，探討預(yù)防、檢測、凈化和治療疾病方法和措施的科學(xué)。69實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)：是專門研究實(shí)驗(yàn)動物健康標(biāo)準(zhǔn)和疾病的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸、診斷、治療和預(yù)防及其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用的科學(xué)。5第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)研究范疇比較醫(yī)學(xué)：是比較研究動物與人類生命現(xiàn)象的異同，特別對各種人類疾病進(jìn)行類比研究，采用其異同點(diǎn)，通過建立實(shí)驗(yàn)動物疾病模型來研究人類相應(yīng)的疾病。動物實(shí)驗(yàn)技術(shù)：包括研究實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)管理技術(shù)，各種監(jiān)測方法和動物實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。動物實(shí)驗(yàn)倫理學(xué)：是研究動物實(shí)驗(yàn)中如何體現(xiàn)人類的道德倫理價值觀的科學(xué)。10789第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)研究范疇實(shí)驗(yàn)動物福利：是專門研究如何科學(xué)地善待實(shí)驗(yàn)動物相關(guān)問題的科學(xué)。動物實(shí)驗(yàn)替代方法：是研究如何用無知覺材料替代有知覺的動物實(shí)驗(yàn)，用低等級動物替代高等級動物，用無脊椎替代脊椎動物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的科學(xué)。111011第二節(jié) 實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)研究范疇本課主要介紹的內(nèi)容第一章 緒論第二章

實(shí)驗(yàn)動物的遺傳質(zhì)量控制及分類第三章 實(shí)驗(yàn)動物的病原學(xué)控制及分類第四章 實(shí)驗(yàn)動物的營養(yǎng)學(xué)質(zhì)量控制第五章 實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境控制第六章

實(shí)驗(yàn)動物與動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施及屏障設(shè)施的運(yùn)行管理第七章 常用實(shí)驗(yàn)動物的生物學(xué)特性及應(yīng)用第八章 特種實(shí)驗(yàn)動物第九章 人類疾病的動物模型第十章 動物實(shí)驗(yàn)的基本技術(shù)和方法第十一章

醫(yī)學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)動物的選擇和動物實(shí)驗(yàn)設(shè)計12第三節(jié) 實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)的發(fā)展概況13一、國際發(fā)展概況（一）實(shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)化管理1950年，成立了美國實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)學(xué)會（AALAS）

；1952年，實(shí)驗(yàn)動物資源研究所；1957年，實(shí)驗(yàn)動物醫(yī)學(xué)學(xué)會（ACLAM）；1966年經(jīng)國會批準(zhǔn)的《實(shí)驗(yàn)動物福利法案》；1956年，美國開始建立“實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)與應(yīng)用認(rèn)可程序”，為實(shí)驗(yàn)動物研究的專業(yè)性提供了標(biāo)準(zhǔn)化的程序；

1952年，日本成立了實(shí)驗(yàn)動物中央研究所，專門從事實(shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)化工作；

1956年，聯(lián)合國科教文組織、國際醫(yī)學(xué)組織、國際生物學(xué)協(xié)會共同發(fā)起成立了“實(shí)驗(yàn)動物國際委員會”(ICLAS)，后更名為國際實(shí)驗(yàn)動物協(xié)會；

1961年，加拿大生物聯(lián)合會建立了動物管理常務(wù)委員會，開始實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)管理標(biāo)準(zhǔn)化工作。英國

制定了《虐待動物條例1876》

法國、荷蘭、德國

于1953、1955、1956年相繼設(shè)立了實(shí)驗(yàn)動物中心機(jī)構(gòu)。14（二）實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)發(fā)展15在實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)發(fā)展歷程中，近交系（1909年）、無菌動物（1943年）的成功培育和應(yīng)用以及免疫缺陷動物（1962年）的問世是實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)發(fā)展的里程碑。在高等生物體中沒有一個基因是單獨(dú)活動的，基因功能的評估，唯一的辦法是從分子生物學(xué)本身轉(zhuǎn)移到生物個體——即整體動物模型的分析。一般來說是:分子→細(xì)胞→組織→器官→個體近年來，人們利用分子生物學(xué)技術(shù)和胚胎工程技術(shù)進(jìn)行了大量的基因定位突變、基因敲除（Knock-out）和轉(zhuǎn)基因（Knock-in）研究工作，成功地培育了上千種新動物（Transgenic

Animal）和上百種動物生物反應(yīng)器（Animal

Bioreactor）。1909年美國杰克遜（Jackson）實(shí)驗(yàn)室第一任主任Little培育出第一株近交系小鼠DBA。1943年美國圣母大學(xué)細(xì)菌學(xué)實(shí)驗(yàn)室的Reyniers和Trexler正式報道了繁育無菌實(shí)驗(yàn)動物的技術(shù)，1942年培育成無菌猴，1943年培育成無菌雞，1946年培育成無菌大鼠。1962年蘇格蘭醫(yī)師Issacson等發(fā)現(xiàn)無胸腺裸小鼠。16二、國內(nèi)實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)發(fā)展17（一）實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)的發(fā)展1918年齊長慶教授首先飼養(yǎng)小鼠開始1919年謝增恩用地鼠作肺炎球菌的試驗(yàn)1946年我國從印度Haggkine研究所引入小鼠1948年蘭春霖教授從美國舊金山Hooper基金醫(yī)學(xué)研究所帶回金黃色地鼠50年代后李銘新、楊簡等先后育成中國1號（C-1，1955）低癌系津白1號（TA1 1955）高癌系津白2號（TA2 1963）白血病試驗(yàn)小鼠615（醫(yī)科院1961）18從國外引進(jìn)：C3H、C57BL、DBA、BALB/C及裸鼠等20余個品系。又培育出：SPF雞、豚鼠、大鼠、小鼠、小型豬、地鼠、家兔等新的實(shí)驗(yàn)動物品種。19實(shí)驗(yàn)動物模型培育和標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)研究中國三種實(shí)驗(yàn)用小型豬遺傳學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化的研究高脂血癥-動脈粥樣硬化等動物模型的建立白血病、鼻炎癌轉(zhuǎn)基因模型及人類消化系統(tǒng)惡性腫瘤模型的建立東方田鼠、灰倉鼠、SCID同源導(dǎo)入系及IRM-2近交系的培育嚙齒類實(shí)驗(yàn)動物冷凍胚胎保種技術(shù)研究和應(yīng)用（二）我國實(shí)驗(yàn)動科學(xué)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展安全性評價常用實(shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)的建立21（二）我國實(shí)驗(yàn)動科學(xué)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展（續(xù)）實(shí)驗(yàn)動物檢測技術(shù)方法及標(biāo)準(zhǔn)化研究加快泰澤氏菌、兔出血癥病毒檢測方法的研究實(shí)驗(yàn)動物營養(yǎng)飼料中泛酸、生物素、膽堿測定方法的研究實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施環(huán)境檢測標(biāo)準(zhǔn)方法建立與技術(shù)規(guī)范化研究我國實(shí)驗(yàn)動物疾病病理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化診斷方法研究組織相容性復(fù)合體（MHC）分析法在實(shí)驗(yàn)動物遺傳監(jiān)測領(lǐng)域中的應(yīng)用弓形蟲檢測方法的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)的修訂補(bǔ)充及檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究清潔級實(shí)驗(yàn)小鼠微生物和遺傳檢測試劑盒的研究（SPF雞）質(zhì)量檢測試劑盒的研究22（二）我國實(shí)驗(yàn)動科學(xué)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展（續(xù)）人才培養(yǎng)職高本科上崗培訓(xùn)?？拼T士博士23●●國家嚙齒類實(shí)驗(yàn)動物種子中心國 實(shí) 實(shí) 實(shí) 實(shí)實(shí)實(shí) 野家驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)生遺禽兔用用靈水動傳類種小犬長生物工種質(zhì)型種類生種程質(zhì)資豬質(zhì)種物質(zhì)小資源種資質(zhì)種資鼠源基質(zhì)源資質(zhì)源資基地資基源資開源地源地中源發(fā)庫基心基地地實(shí) 實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)用 用低 家等 養(yǎng)動 動物 物種 種質(zhì) 質(zhì)資 資源 源開 開發(fā) 發(fā)實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)

量保障體系實(shí)數(shù)驗(yàn)據(jù)動

與物信種息質(zhì)平資臺源政策法規(guī)修訂《實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例》實(shí)驗(yàn)動物種質(zhì)資源共享服務(wù)平臺運(yùn)行狀況的評估與監(jiān)督《實(shí)驗(yàn)動物福利實(shí)施方案》人才隊(duì)伍人才培訓(xùn)體系網(wǎng)上考試平臺資質(zhì)評價已完成執(zhí)行中2006

啟動未啟動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)驗(yàn)動物國家標(biāo)準(zhǔn) 2001實(shí)驗(yàn)動物描述標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范實(shí)驗(yàn)動物種質(zhì)資源保存技術(shù)規(guī)范；實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施設(shè)計、施工和驗(yàn)收規(guī)范實(shí)驗(yàn)動物新品種（系）鑒定規(guī)程；實(shí)驗(yàn)動物種源單位認(rèn)定辦法23實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)發(fā)展規(guī)劃框架龍江黑上海廣東貴州海南四川云南實(shí)驗(yàn)動物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)與信息共享平臺廣西江蘇北京24實(shí)驗(yàn)動物種子中心和種源基地分布圖實(shí)驗(yàn)用猴基地25實(shí)驗(yàn)用犬基地26SPF禽類中心2728（三）我國實(shí)驗(yàn)動物法規(guī)及組織機(jī)構(gòu)的建立291982年云南第一屆全國實(shí)驗(yàn)動物工作會議。1983年北京實(shí)驗(yàn)動物學(xué)會成立。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（ICLAS)。各省市相繼成立了管理和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)。國家、地方實(shí)驗(yàn)動物期刊雜志出版?！吨袊鴮?shí)驗(yàn)動物學(xué)報》《中國比較醫(yī)學(xué)雜志》《實(shí)驗(yàn)動物與比較醫(yī)學(xué)》《實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)》1988年國家科委發(fā)布《實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例》1989年國家衛(wèi)生部頒布了《醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物管理實(shí)施細(xì)則》農(nóng)業(yè)部、國家藥品監(jiān)督管理局、總后衛(wèi)生部先后制定相應(yīng)條例。1994年國家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)發(fā)布實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量控制的《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)》。301997年北京以立法的形式制定了《北京市實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例》，同時頒布了三個配套規(guī)章：《北京市實(shí)驗(yàn)動物許可證管理辦法（試行）》《北京市實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量檢測機(jī)構(gòu)管理辦法（試行）》《北京市實(shí)驗(yàn)動物從業(yè)人員培訓(xùn)考核管理辦法（試行）》312001年12月6日國家科技部、衛(wèi)生部七部委聯(lián)合發(fā)布《實(shí)驗(yàn)動物許可證管理辦法》2002年5月1日開始實(shí)施第二版的實(shí)驗(yàn)動物國家標(biāo)準(zhǔn)。2011年開始實(shí)施第三版。2002年開始修訂國家科委發(fā)布的《實(shí)驗(yàn)動物管理?xiàng)l例》。321992年中國與日本政府合作，開設(shè)了中國實(shí)驗(yàn)動物人才培訓(xùn)中心，由日本國際專業(yè)協(xié)力團(tuán)（JICA）資助派專家指導(dǎo)，開展培訓(xùn)實(shí)驗(yàn)動物人才工作。2001年首都醫(yī)科大學(xué)、中國醫(yī)科大學(xué)先后開辦醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物專業(yè)。33（四）實(shí)驗(yàn)動物工作的日常管理34北京市實(shí)驗(yàn)動物管理辦公室北京醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物管理委員會首都醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物管理委員會首都醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)部負(fù)責(zé)日常工作二、國內(nèi)外實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)發(fā)展趨勢（一）國外發(fā)展趨勢實(shí)驗(yàn)動物使用總量下降，高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)動物使用量增加實(shí)驗(yàn)動物品種、品系增加實(shí)驗(yàn)動物模型走向商品化實(shí)驗(yàn)動物替代材料的應(yīng)用和替代方法的研究發(fā)展加快36KoreaUniversityAnimal

Usage9,0008,0007,0006,0005,0004,0003,0002,0001,000-2004

2005

2006MouseRatRabbitDogPig20042005~2006.

7Mouse8,2307,2104,435Rat2,6472,1241,242Rabbit254222174Dog223434Pig108209167Total11,2619,7996,052G.P,Cow,Cat,Goat(Smallquantityuse

)37USER-FRIENDLYANIMAL

FACILITY（二）國內(nèi)發(fā)展趨勢加大對實(shí)驗(yàn)動物工作的依法管理力度強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量，積極開展科學(xué)研究加速實(shí)驗(yàn)動物商品化、社會化和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程4

．加大宣傳，普及“3R”，增強(qiáng)動物“福利”意識39動物福利（animal

welfare）:即維持動物生理與心理的健康與正常生長所需要的一切事物。動物權(quán)力(animal

right)：是指動物和人一樣也有生的權(quán)利，逃離苦痛的權(quán)力，人有解救動物的義務(wù)。實(shí)驗(yàn)動物福利：實(shí)驗(yàn)動物福利是指實(shí)驗(yàn)動物在肉體與心理上處于健康、康樂以及舒適的狀態(tài)。它包括實(shí)驗(yàn)動物繁育以及動物實(shí)驗(yàn)過程中的動物福利。（三）動物福利與3R原則40實(shí)驗(yàn)動物的痛苦與舒適的指標(biāo)40提供適合的、足夠的食物和水以及進(jìn)行精心的照料。合適的自然環(huán)境和動物生存環(huán)境，飼養(yǎng)密度及單位面積的實(shí)驗(yàn)動物數(shù)量要適中。表現(xiàn)其正常行為方式的機(jī)會；行為狀態(tài)是非常重要的指標(biāo)，很多行為指標(biāo)必須進(jìn)行充分的討論。實(shí)驗(yàn)動物的安樂和健康狀態(tài)應(yīng)該由合適人員觀察，以防止疼痛或可避免的痛苦、不適或持續(xù)傷害；實(shí)驗(yàn)動物繁殖、飼養(yǎng)或使用的環(huán)境條件必須每日檢查；要做出安排確保盡可能快地消除所發(fā)現(xiàn)的任何缺陷或痛苦。國際上普遍承認(rèn)動物有五大自由41(1)享有不受饑渴的自由；(2)享有生活舒適的自由；(3)享有不受痛苦傷害和疾病威脅的自由；(4)享有生活無恐懼和悲傷的自由；(5)享有表達(dá)天性的自由。為動物提供表達(dá)天性的自由42不同動物玩具不同433R原則443R原則作為一個系統(tǒng)理論最早是由英國動物學(xué)家William

Russell和微生物學(xué)家Rex

Burch提出，見于1959年出版的《仁慈實(shí)驗(yàn)技術(shù)原理》一書。隨后逐漸得到世界范圍內(nèi)廣大科技工作者的認(rèn)同，被廣為采用?！?R”原則:為使動物權(quán)益得到保護(hù)，動物實(shí)驗(yàn)設(shè)計應(yīng)遵循“3R”原則。即：替代（Replacement）、減少（Reduction）和優(yōu)化（Refinement）為核心的“3R”運(yùn)動。3R運(yùn)動的推進(jìn)，最終將使實(shí)驗(yàn)動物的使用量逐漸減少，動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性不斷提高。1985年美國芝加哥的“倫理化研究國際基金會”提出了4R原則，即在3R的基礎(chǔ)上增加了責(zé)任（Resposibility），呼吁試驗(yàn)者對人類和動物要有責(zé)任感。45第四節(jié) 實(shí)驗(yàn)動物在醫(yī)學(xué)生物學(xué)中的地位和作用一、在醫(yī)學(xué)生物學(xué)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用在醫(yī)學(xué)生物學(xué)發(fā)展過程中，許多重要的發(fā)現(xiàn)和研究成果，往往與實(shí)驗(yàn)動物及動物實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)。巴甫洛夫指出，沒有對活動物的實(shí)驗(yàn)和觀察，人們就無法認(rèn)識有機(jī)界的各種規(guī)律，這是無可爭辯的事實(shí)。46大量人類疾病起因于傳染原發(fā)現(xiàn)抗原抗體反應(yīng)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)[瘤學(xué)創(chuàng)立一些多發(fā)病的基本性質(zhì)認(rèn)清“應(yīng)激學(xué)說”動物實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)立臨床醫(yī)學(xué)許多重大技術(shù)創(chuàng)造和發(fā)展微生物在傳染病發(fā)病中的作用證明防治傳染病起了重大作用了解免疫性紊亂疾患的本質(zhì)和補(bǔ)體的作用推動變態(tài)反應(yīng)性疾病研究發(fā)現(xiàn)化學(xué)致癌物質(zhì)和致癌病毒推動腫瘤學(xué)研究根除和控制這些疾病臨床廣泛應(yīng)用激素療法起作用起指導(dǎo)作用醫(yī)學(xué)上許多重大發(fā)現(xiàn)與動物實(shí)驗(yàn)的關(guān)系51著名醫(yī)學(xué)科學(xué)家的重大發(fā)現(xiàn)與動物實(shí)驗(yàn)的關(guān)系表1：

早年醫(yī)學(xué)研究48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(xì)菌與疾病的關(guān)系1878科赫牛、羊、其他細(xì)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 斯鳥類表2

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究49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(xì)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伯納德狗二、是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究的重要支撐條件在醫(yī)學(xué)生