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文檔簡介
實驗動物學(laboratoryanimalscience)它是融合生物學、動物學、獸醫(yī)學和醫(yī)學等科
學的綜合學科。
綜合學科:1.包括生物學、醫(yī)學、藥學、獸醫(yī)學、畜牧學等2.遺傳學、育種學、營養(yǎng)學、
微生物學等3.機械工程學、環(huán)境衛(wèi)生學、建筑學等。
實驗動物學:以實驗動物為主要對象和重點,以服務于動物實驗為主要工作目標和探索方向
的學科。實驗動物學是專門研究實驗動物的生物學特性、飼養(yǎng)繁殖、遺傳育種、質(zhì)量控制、
疾病防治和開發(fā)應用的科學。
研究實驗動物
1.育利L保種(培育新品和L保持原有品系的遺傳特性)
2.生物學特性(包括解剖、生理、生化、生殖及生態(tài)等)
3.繁殖生產(chǎn)、飼養(yǎng)管理以及疾病的診斷、治療和予防
研究動物實驗:是以實驗動物為材料,采用各種方法在實驗動物身上進行實驗,研究動物實
驗過程中實驗動物的反應、表現(xiàn)及其發(fā)生發(fā)展規(guī)律等問題。
實驗動物的價值
1、基礎醫(yī)學、生物學研究方面:對人的各種生理現(xiàn)象和病理機制及疾病的防治研究中,實
驗動物是人的替難者。
2、制藥和化學工業(yè)方面:毒性試驗(急性、亞急性、慢性)、三致試驗(致畸、致癌、致
突變)、藥效試驗、藥代試驗等
3、生物制品方面:生物制品生產(chǎn)的原料,如地鼠、豚鼠的腎制備乙腦和狂犬疫苗,猴腎制
備小兒麻痹癥疫苗,SPF雞胚制備麻疹疫苗等。生物制品安全性評價的工具,生物制品有效
性評價的工具
4、輕工業(yè)與食品工業(yè)方面:人類吃穿用的輕工業(yè)產(chǎn)品,包括食品、食品添加劑、保健品、
飲料、化學制品(如化妝品)的有害、有毒成分,必須用實驗動物去測試
5、農(nóng)業(yè)與畜牧學方面:化肥、農(nóng)藥的殘毒檢測。有報道,合成的農(nóng)藥化合物中僅1/30000
對人和動物沒有危害。
強致癌性;用于果樹、棉花、蔬菜的殺蟲劑,致肝癌:國產(chǎn)有機氯農(nóng)藥,強致癌性。動物
疫苗的制備和鑒定;畜禽傳染病研究(禽流感)
6、國防和軍事科學方面:各種武器的殺傷效果評價;化學、輻射、細菌、激光武器的效果
和防護;航天科學研究等,
實驗動物是經(jīng)人工飼育、對其攜帶的微生物實行控制、遺傳背景明確或者來源清楚的,用于
科學研究、教學、生產(chǎn)、檢定以及其他科學實驗的動物。
實驗動物的三大特點:(1)遺傳背景明確,來源清楚,即經(jīng)人工培育的遺傳限定的動物,
包括近交系、封閉群、突變系、雜交群及遺傳工程動物等。(2)對其攜帶的微生物、寄生
蟲進行人工控制,即在人工控制其微生物、寄生蟲等條件下繁育與生長。(3)用于科學實
驗
實驗用動物(ExperimentalAnimal,AnimalforResearch)是指一切用于科學實驗的動
物。
野生動物(WildAnimal):指直接從野外捕獲的動物。未經(jīng)人工培育,所攜帶的微生物和
寄生蟲受控于其生活的環(huán)境及食物,其個體與群體間遺傳基因雜合。對實驗結(jié)果敏感性、重
復性差
經(jīng)濟動物(EconomicalAnimal):以滿足人類社會生活需要而產(chǎn)生的動物。這些動物在遺
傳性狀、微生物學等方面有一?定的控制,但與實驗動物用比相差懸殊。
觀賞動物(ExhibitingAnimal):指供人類觀賞和玩耍的寵物,如魚類、鳥類、犬、貓等
實驗動物(LaboratoryAnimal)
實驗、野生、經(jīng)濟和觀賞動物的區(qū)別
動物人工培育繁殖遺傳背景物種來源微生物和寄生蟲用途
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保護或發(fā)展經(jīng)濟
經(jīng)濟動物一定程度人工一般一般優(yōu)擇劣汰發(fā)展經(jīng)濟
觀賞動物一定程度人工一般一般優(yōu)擇劣汰觀賞寵物
將野生動物或家畜馴化(Domestication)%培育(breeding)成實驗動物的過程,叫做實
驗動物化(LaboratoryAnimalization)。
疾病模型(Diseasemodels)的種類:
1、基因改變疾病模型(Gene-modifieddiseasemodels),或者遺傳工程動物模型(genetic
engineeringanimalmodels):是指利用分子生物學技術手段,如轉(zhuǎn)基因、基因打靶、基
因敲除、基因置換、基因捕獲等技術,將已知的一個或多個基因?qū)雱游锱咛ゼ毎驈膭游?/p>
胚胎細胞中剔除,培育成攜帶或缺失某種或兒種基因的動物
2、誘發(fā)疾病模型(induceddiseasemodels),也稱實實驗性疾病模型(experimentaldisease
models):是指利用物理、化學、輻射、生物感染等技術制作的動物模型。根據(jù)實驗目的的
不同,人為地造成動物組織、器官或全身損傷,出現(xiàn)某些類似人類疾病的癥狀
3、自發(fā)性疾病模型(spontaneousdiseasemodels)也稱突變疾病模型(mutantdisease
models);足指在自然條件下,動物由于基因突變發(fā)生異常表現(xiàn),這種突變癥狀類似人類
的疾病,通過定向選育使之遺傳下去而形成的模型
兒種模式生物介紹
1、果蠅:主要用于基因調(diào)控動物胚胎發(fā)育的研究。此外,還用于老年病及抗衰老藥物的研
究。12天一個生活周期,繁殖率高,高度純化,是篩選抗衰老藥物快速定性的實驗材料。
果蠅器官芽細胞與哺乳類動物細胞具有高度的生物學相似性,是研究人類腫瘤的良好的模
型。染色體少,只有4對,唾液染色體制作方便,橫紋清晰。突變性狀多,具有明碓的表
形(如紅眼、殘翅、黑腹等)。
2.非洲爪蟾(Xenopuslaveis):非洲爪蟾的胚胎具有許多優(yōu)點:其胚胎可以在體外發(fā)育,
可在實驗室里培養(yǎng);受精卵很大,可在胚胎上做移殖手術并觀察移殖對胚胎發(fā)育的影響。
以激素注射雌蛙,可讓其在一年四季的任何時間產(chǎn)卵。
3.線蟲:用于細胞凋亡
4.斑馬魚:具有體外產(chǎn)卵、體外受精、體外發(fā)育,胚胎發(fā)育同步且快速,胚體透明、繁育
率高等特點,是胚胎發(fā)育遢傳控制研究中最為盛行的動物模型,被譽為‘脊椎動物中的果蠅”。
由于發(fā)育前期細胞分裂速度快、胚體透明,特定的細胞類型易于識別等有利因素,已成為脊
椎動物中最適于進行細胞周期、細胞運動的跟蹤等細胞系譜分析的模型。斑馬魚產(chǎn)出單倍
體后代的幾率很高,因此,許多隱性基因決定的胚胎表現(xiàn)型可以暴露出來,而且其繁殖周期
短,三個月左右就可以繁殖一代,是快速鑒定許多重要突變的模型。通過轉(zhuǎn)基因技術制成的
轉(zhuǎn)基因斑馬魚,可用于發(fā)育、生長、繁殖等方面機制的研究。
實驗動物分類(遺傳學):
近交系(inbredstrain)動物經(jīng)連續(xù)20代或20代以上的全同胞兄妹或親子交配而成,品
系內(nèi)所有個體都能追溯到起源于第2()代或以后代數(shù)的一對共同祖先的動物群體。小鼠和大
鼠是典型的成功例子
雜交群(hybrids)兩個不同近交系雜交所生的動物
封閉群(outbred)在不從外部引入新個體的條件下,以非近親交配方式進行繁殖、生產(chǎn)的
實驗動物種群,且至少連續(xù)繁殖四代以上。封閉群動物在其繁衍過程中,世代間各基因的頻
率應保持不變。
遺傳控制:轉(zhuǎn)基因動物技術:基因剔除動物技術;基因替換動物技術;基因捕獲技術等;克
隆技術;核移植技術;胚布分割技術;雌核發(fā)育二倍體(孤雌發(fā)育)技術。
東方田鼠的實驗動物化研究:血吸蟲病的防治與機制研究,東方田鼠對血吸蟲具有抗敏感
性;傳染病研究,流行性出血熱、鉤端螺旋體,乙型腦炎、土拉倫?。粷h坦病毒研究
樹購的實驗動物化研究:進化及神經(jīng)系統(tǒng)研究;對多種病毒敏感:寄生蟲學研究;動脈粥樣
化及膽結(jié)石研究;腫瘤學研究,對化學致癌物敏感;
黑線姬鼠的實驗動物化研究:出血熱研究是出血熱的疫源動物,是出血熱研究的模型;
病原體研究對一些疾病的病原體如鼠疫桿菌等有較強的抵抗力:疫情動物帶有大房的寄
生蟲,鼠一個重要的疫情動物。
小型豬的實驗動物化研究:
皮膚燒傷研究豬皮的表皮厚薄、體表毛發(fā)的疏密、表皮具有脂肪層、表皮形態(tài)學、燒傷皮
膚的體液和代謝變化機制等均與人相似
腫瘤學研究與人的黑色素瘤的病變特性及從良性到惡性的轉(zhuǎn)移方式完全一樣。
免疫學研究利用無菌豬和SPF豬來進行免疫學研究。
心血管及糖尿病研究其冠狀動脈循環(huán)在解剖學、血液動力學等方面與人相似。另外,注射
水合阿腺可產(chǎn)生典型的急性糖尿病。
遺傳性和營養(yǎng)性疾病的研究先天性紅細胞病,肌肉痙攣、小眼病、淋巴水腫及食物源性肝
壞死病等。
其他疾病的研究老年學、牙科病、消化性疾病等。
長爪沙鼠的實驗動物化研究(MeiionesUnguiculatausMilme-Edwauds)
寄生蟲病研究對絲蟲、原蟲、絳蟲、吸蟲等非常敏感,特別是研究絲蟲病的良好的模型。
微生物學研究對多種病毒、細菌敏感。特別是研究出血熱病毒的動物模型。甲肝疫苗
內(nèi)分泌學研究腎上腺皮質(zhì)類固靜分泌亢進,同時伴有高血糖和動脈硬化等癥狀。
代謝病研究膽固醇代謝特別,對研究高血脂、膽固醇吸收、食源性膽固醇代謝
鼠兔的實驗動物化研究
一般研究用于生理、藥理、毒理及疾病模型方面的研究
流行性病及畸形研究用于鼠疫流行病學的研究及催畸形性研究
人畜共患病研究是弓形蟲的宿主
綠膿桿菌敏感研究是綠膿桿菌實驗研究的動物模型
藥理及免疫研究對嗎啡有明顯的拮抗作用。血清中有抗體,能作為自身免疫病的動物模型。
保種新技術研究:常規(guī)活為保種技術研究;胚胎冷凍保存研究;精子冷凍保存研究;卵子冷
凍保存研究;卵巢冷凍保存研究
胚胎冷凍的主要方法:
緩慢冷凍法:胚胎放在含有抗凍劑(1M的DMSO溶液)的溶液中進行預處理;用程序降溫儀
將上述已預處理的胚胎以較慢的速度降溫。這時細胞外溶液中的水分結(jié)冰,使
溶液濃度增高,胞內(nèi)的水份透過細胞膜向外滲出,細胞體積收縮,胞內(nèi)濃度提高;降到一定
溫度(-80℃)時,再快速降溫至液氮溫度(-196℃)
玻璃化冷凍法:將胚胎或細胞在室溫下放入25%的VS液(玻璃化溶液)中預處理15分鐘;
將預處理后的胚胎放在高濃度(65%?90%)的VS液中保持20?4()分鐘;將經(jīng)過兩步抗凍
劑處理的胚胎或細胞直接放入液氮中冷卻。
超速冷凍法:胚胎(受精卵一早期囊胚)加入1M的DMSO溶液(第一抗冷凍劑),在Y°C恒
溫臺中平衡5分鐘;然后加入DAP213溶液(度二抗冷凍劑),再平衡5分鐘;然后直接投
入液氮進行冷凍保存。
輔助體外受精技術:
PZD技術:透明帶切開(運動能力較差的精子)
ZUSI技術:精子透明度卜注射(運動能力較差的精子)
ICSI技術:精子頭胞質(zhì)內(nèi)注射(無運動能力的精子)
實驗動物環(huán)境生態(tài)學:研究實驗動物與所處的環(huán)境之間的相互關系。包括:研究外界氣候因
素(溫度、濕度、氣流、風速、換氣等)時實驗動物的影響;研究理化因素(包括粉塵、臭
氣、噪音、照明等)對實檢動物的影響;研究生物因素對實驗動物的影響,包括:
同種動物因素,如社會地位、爭斗、收容密度、性別、年齡等;異種生物因素,如微生物、
人及其他動物。研究營養(yǎng)因素(飼料、水等)對實驗動物的影響:研究居住因素(如設施、
設備、籠具、墊料等)對實驗動物的影響;
實驗動物的微生物學與寄生蟲學研究,包括:研究實驗動物微生物、寄生蟲的控制方法;
研究實驗動物微生物、寄生蟲的質(zhì)量檢測技術;研究各種微生物、寄生蟲對實驗動物的影響;
研究各種微生物、寄生蟲的消毒、滅菌方法;
實驗動物醫(yī)學研究,包括研究實驗動物各種疾?。▊魅拘约膊?、營養(yǎng)代謝性疾病、遺傳性疾
病等)的:發(fā)病機理,發(fā)病癥狀,病理特征,診斷方法,疾病治療,預防措施等。
環(huán)境影響動物影響實驗結(jié)果;微生物影響動物質(zhì)量一動物質(zhì)量影響實驗結(jié)果;動物疾病嚴
重影響實驗結(jié)果。
實驗動物技術研究,包括動物實驗技術、各種檢測或測試方法、動物實驗中的動物飼養(yǎng)管理
等。具體包括:實驗動物H勺選擇;動物實驗技術:人類疾病動物模型;免疫缺陷動物;實驗
動物胚胎工程;轉(zhuǎn)基因動物。
實驗動物的福利原則:合理地選擇實驗動物品種、數(shù)量與質(zhì)量;科學地避免或減少實驗動物
的不安、不適及疼痛;請有資質(zhì)的技術人員從事或指導實驗動物的飼養(yǎng)管理工作;在有資質(zhì)
的技術人員指導下進行動物實驗工作。
如何善對動物:給予動物以舒適的居住環(huán)境;給予動物以足夠營養(yǎng)的飼料、清潔飲水:給予
動物合適的鎮(zhèn)靜劑、麻醉劑;給予動物人道處死、施行安死術。溫和保定、善良撫慰,減少
應激反應。
美國動物福利專家提出動物應有五大自由:轉(zhuǎn)身自山,舔梳白山,站起自由,臥下自由,伸
腿自由。
英國農(nóng)場動物福利法規(guī)定有“五不”:無營養(yǎng)不良,無環(huán)境帶來不適,無傷害和疾病,無拘
束地表現(xiàn)正常行為,無懼怕和應激。
中國的實驗動物福利:安樂死儀動物紀念碑四室一廳舒適的籠具
動物實驗領域存在的問題:研究人員缺乏必要的動物實驗的知識;動物種系偏少;動物質(zhì)量,
(尤其是微生物質(zhì)量)和籠器具質(zhì)量差。
實驗動物的概念?實驗動物有哪三大特點?
實驗動物分類?
設計實驗的基本原則:1:對照原則;2:隨機化原則;3:條件一致性原則;4:重復性原則。
動物對實驗處理的反應:R=(A+B+C)XD+E
R—實驗動物的總反應(實驗結(jié)果);A—動物種的共同反應;B一品種及品系特有的反應;
C一個體反應(個體差異);D—環(huán)境影響;E—實驗誤差。
環(huán)境因素與動物的總反應呈正相關,要盡量減少D的變化,排除實驗處理以外的影響。
實驗動物環(huán)境控制的意義
1.保證實驗動物健康和質(zhì)量標準化
2.保障實驗研究獲得可重復的結(jié)果
影響實驗動物的自然環(huán)境因素:1、環(huán)境溫度:2、相對濕度;3、光照;4、噪聲;5、空氣
潔凈度;6、通風;7、人為因素。
環(huán)境溫度:是需控制的最關鍵的環(huán)境參數(shù),高溫比低溫的問題更嚴重
實驗動物產(chǎn)熱(化學調(diào)節(jié)為主):基礎代謝產(chǎn)熱、肌肉活動產(chǎn)熱、生長過程產(chǎn)熱
實驗動物散熱(物理調(diào)節(jié)為主):輻射、傳導、對流、蒸發(fā)
溫度對實驗動物的影響:
1:新陳代謝:低溫時新陳代謝增加,攝食增加
2:散熱:除靈長類,其他動物汗腺不發(fā)達或無汗腺,高溫時散熱困難,難以維持體溫恒定
3:臟器重量:負相關
4:生殖:高溫時雄性睪丸萎縮,精子活力下降:雌性動物性周期紊亂,泌乳下降。
相對濕度
絕對濕度a:某溫度下,樣品空氣中的水蒸氣的實際含量
飽和濕度b:某溫度下,樣品空氣中所能容納的水蒸氣的最大值
相對濕度c:某溫度下,樣品的絕對濕度與該溫度下的飽和濕度的比值(和樣品多少無關,
能夠客觀衡量濕度的大?。?/p>
c=(a/b)X100%
空氣中的含水量和溫度有關,溫度越高,能容納的水蒸氣也越多
相對濕度一偏高:微生物易于繁殖;飼料、墊料易于霉變;動物易發(fā)生傳染病。
相對濕度偏低:使動物皮膚和黏膜發(fā)生干裂;使室內(nèi)灰塵飛揚,易引起動物的呼吸道疾
病;相對濕度低于20與時,大鼠容易發(fā)生環(huán)尾癥。
光照:光照對哺乳動物生物鐘具有重要作用,光照的晝夜交替使動物體的一些活動,如血壓、
激素水平、體溫、神經(jīng)活動等都變成了一種節(jié)律,光照對動物的作用既有熱效應,又有光化
學效應,其作用和影響與波長、光周期和光強度有關。
波長:嚙齒類動物對紅光的感覺與黑暗相同,小鼠的活動量在藍、綠、白瞎最小,而在紅色
和黑暗中最大。在所有波長光線照射30d后,藍色和冷白色下,小鼠體重最輕,大鼠的陰道
開口藍光照射比紅光照射早,但泌乳能力以紅光最強。
光周期
動物設施內(nèi)的光周期:12小時(明)/12小時(暗);14小時(明)/10小時(暗)
持續(xù)光照可使生殖系統(tǒng)過度興奮,造成連續(xù)發(fā)情。還可性成熟年齡提早
光強度:隨距離光源的距離增大而遞減;高強度會引起白化鼠的視網(wǎng)膜病變
工作照度150?3001X;動物照度15?201x(小鼠)
噪聲
引起動物聽力性痙攣。260db;對生殖影響較大,如豚鼠流產(chǎn);引起動物呼吸、心跳、血壓、
腎上腺皮質(zhì)激素等生理指標變化。心跳、呼吸次數(shù)及血壓增加,大鼠出現(xiàn)高血壓、心臟肥大:
噪聲對實驗動物的生殖生理具有嚴重不良影響。可使懷孕動物的妊娠過程中斷;或使大鼠和
小鼠雄雌雙方的生育力都減退。
空氣潔凈度
塵埃:是各種生物粒子的載體,這些生物粒子可附著在1?20口m的塵埃上飄浮在空中
生物粒子:包括病毒、細菌、芽胞、粉蛾、霉菌抱子等
清潔級以上的動物設施,都采用3層過濾器過濾后的空氣
空氣過濾器
初效過濾器:阻擋5微米直徑以上的顆粒物。
中效過濾器:阻擋廣5微米直徑的細顆粒物,過濾效率85%以上
高效過濾器:99.7%阻擋0.3微米直徑以上的細顆粒物。此為醫(yī)學級空氣
氨濃度
動物室中的臭氣物質(zhì),對人和動物具有衛(wèi)生學意義的是含氮物質(zhì)分解產(chǎn)生的颯。在衛(wèi)生管理
方面,以氨的含量作為指標。高濃度的氨可引起呼吸器官黏膜異常,發(fā)生流淚、咳嗽黏膜發(fā)
炎、肺水腫和肺炎。
SPF動物房氨濃度414mg/m3
通風:
可作用于動物體表皮膚的蒸發(fā)和對流散熱,氣流速度和散熱正相關。
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,控制傳染病的流行。
氣流布局模式:水平層流式:垂直層流式:亂流式
通風系統(tǒng)中的兩個重要參數(shù)
換氣次數(shù),潔凈程度越高,要求換氣次數(shù)越多。屏障環(huán)境:10?2()次/h隔離環(huán)境:2()?
50次/h.
壓強梯度:潔凈區(qū)高于污染區(qū)。飼養(yǎng)間60pa>走廊40pa>緩沖間20pa>清洗區(qū)。
合理組織氣流和風速可調(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,控制傳染
病的流行
人為因素:居住條件;飼養(yǎng)技術;工作人員的操作規(guī)范;實驗人員操作的管理。
溫度20?26℃換氣次數(shù)10—20次/:】
日溫差:W3C氣流速度0.P0.2m/s
相對濕度40~70%壓差強度20~60pa
噪聲<60dB落下細菌數(shù)W3個/皿
氨濃度^14mg/m3動物照度15^20lx
工作照度150v3001x空氣凈化等級萬級
晝夜明暗交替時間12/2或10/14小時
常規(guī)實驗動物設施的組成:1.隔離檢疫室和健康動物觀察室2.飼養(yǎng)室3.各種實驗室4.
輔助區(qū)域:倉庫、清洗間、消毒間、監(jiān)控室、水處理設施、廢物處理設施
實驗動物設施布局原則:有利于防止疾病的傳播、各種動物保持各自的獨立性,避免相互干
擾相互感染;方便工作人員操作;能夠使人員、動物、其他物品和凈化空氣盡可能的按“單
向”路線移動;應配備應急電源。
SPF動物房常用設施:監(jiān)控設備、滅菌器、飲水裝置、獨立通風籠具(IYC)、集中供氣系
統(tǒng)、洗籠機*
監(jiān)控設備:主要是動物房的自動控制系統(tǒng)(包括空調(diào)新風系統(tǒng),照明系統(tǒng),紫外系統(tǒng),監(jiān)控
系統(tǒng),廣播系統(tǒng)、自動飲水系統(tǒng)等)。具備報警系統(tǒng),與管理者手機聯(lián)動。
空調(diào)新風系統(tǒng):采用地源熱泵提供能最,減少溫度波動幅度(23±1℃),節(jié)能。
照明系統(tǒng):控制小鼠晝夜分布,采用日夜時間比12:12模式。
紫外系統(tǒng):采用自控模式,每天在下班后開啟一個小時(22:00-23:00),主要區(qū)域是設
施層大廳,內(nèi)準備間,潔庫,更衣室等。
監(jiān)控系統(tǒng):動物房內(nèi)監(jiān)控采用旋轉(zhuǎn)式探頭,可以在中控室查看動物房內(nèi)每個角落。
廣播系統(tǒng):設施內(nèi)廣播及動物福利等。
自動飲水系統(tǒng):控制各區(qū)域定時沖洗,故障報警等
籠具:
開放式籠具:大規(guī)模繁殖詞養(yǎng),大鼠飼養(yǎng)等
獨立通風籠具:免疫缺陷鼠、轉(zhuǎn)基因動物等
負壓式籠具:感染性實驗等
屏障以上的設施內(nèi)應使用滅菌水。1、高壓滅菌器2、反滲透+超濾凈化+紫外線照射滅菌
傳遞窗:1、無奈的選擇2、為保證消毒滅菌的徹底性,應在其各面都安裝紫外線滅菌燈。3、
需配合消毒劑清潔物品外表面4、消毒物品盡可能單體化5、紫外燈每3個月需更換一次
集中供氣系統(tǒng):供氣類型包括氧氣、氮氣、二氧化碳、混合氣體
洗籠機及臟墊料傾倒傳輸系統(tǒng):
1、臟墊料集中處理,減少人員勞力,減少污染幾率。
2、臟籠盒清洗完成經(jīng)過高溫干燥,可以直接裝填墊料。
3、籠架清洗操作簡便,清洗過程中高溫消毒。
4、干凈墊料定量裝填,保證均衡。
實驗動物散熱的方式?
影響實驗動物環(huán)境因素有哪些?
動物行為學是研究動物對環(huán)境和其他生物的互動等問題的學科,研究的對象包括動物的溝通
行為、情緒表達、社交行為、學習行為、繁殖行為等。
動物行為學實驗主要有學習記憶類、藥物成癮類、抗焦慮抑郁類、抗疲勞類、神經(jīng)精神類、
痛覺測試類共六大類。
影響行為學實驗結(jié)果的因素:1、動物的個體差異及篩選;2、動物的生物周期性;3、環(huán)境
因素:噪音、光強度、溫度、濕度:4、實驗人員的操作技術。
行為學實驗利用小鼠的特性1、喜暗、怕光2、恐高3、好奇(探索欲望)4、反射5、趨避
性
曠場實驗(openfieldtest)
實驗原理:曠場實驗又稱敞箱實驗,是評價實驗動物在新異環(huán)境中自主行為、探究行為與緊
張度的?種方法。以實驗動物在新奇環(huán)境之中某些行為的發(fā)生頻率和持續(xù)時間等,反應實驗
動物在陌生環(huán)境中的自主行為與探究行為,以尿便次數(shù)反應其緊張度。
觀察指標:尿便次數(shù);運動速度,運動距離,休息時間,沿邊運動距離,中央運動距離等。
運動速度快、運動距離遠自主運動能力、探索能力強;中間區(qū)域停留時間短焦慮水平高
尿便次數(shù)多緊張度高
轉(zhuǎn)棒實驗
利用動物恐高的原理,將動物放置在高于地面的轉(zhuǎn)棒之上,通過轉(zhuǎn)棒的勻速或者變速的轉(zhuǎn)動,
來檢測動物的運動協(xié)調(diào)能力。
高架十字迷宮
實驗原理:利用動物對新異環(huán)境的探究特性和對高懸敞開臂的恐懼形成矛盾沖突行為來考察
動物的焦慮狀態(tài)。高架十字迷宮具有一刻開臂和一對閉臂,嚙齒類動物由于嗜暗、恐高,會
傾向于在閉臂中活動,但出于好奇心和探究性又會在開臂中活動。
觀察指標:進入開放臂次數(shù)及停留時間。與動物的焦慮情緒成負相關,進入開放臂次數(shù)越少,
停留時間越短,說明老鼠的焦慮情緒越嚴重。
入開放臂的次數(shù)多、停留時間長焦慮情緒水平低。
新穎環(huán)境抑制攝食:實驗前,需禁食24h
實驗原理:主要利用禁食動物對食物的渴求心理與陌生環(huán)境造成的焦慮心理之間的矛盾沖
突,有焦慮情緒的動物在采食之前的猶豫時間較長。
觀察指標:進入到第一次采食所花費的時間。在一定時間內(nèi)采食的次數(shù)
強迫游泳
實驗原理:當大鼠或小鼠放進一個有限的空間使之游泳,開始時拼命游泳力圖逃脫,很快
就變成漂浮不動狀態(tài),僅露出鼻孔保持呼吸,四肢偶爾劃動以保持身體不至于沉下去,實
際是動物放棄逃脫的希望,屬于行為絕望。
經(jīng)典強迫游泳:讓動物在25度的水中強迫游泳6min,記錄不動時間。不動時間短,抗抑郁
作用強。
負重強迫游泳:將動物尾部1/3?2/3處負重(體重5?10百分)后投入水中游泳,觀察和
記錄動物自入水后沉入水中10s后,將動物取出。負重游泳時間越長,抗疲勞效果好。
懸尾實驗
實驗原理:將實驗動物通過固定動物尾部使其頭向下懸掛,動物在該環(huán)境中拼命掙扎試圖逃
跑又無法逃脫,從而提供了一個無可回避的壓迫環(huán)境,一段時間的實驗后,記錄處于該環(huán)境
的動物產(chǎn)生絕望的不動狀態(tài)過程中的?系列參數(shù),動物的表現(xiàn)出的這種典型的“不動狀態(tài)”,
反映了一種被稱之為“行為絕望狀態(tài)”,這種行為絕望模型與抑郁癥類似,而且對絕大多數(shù)
抗抑郁藥物敏感,而且其藥效與臨床藥效顯著相關,所以被廣泛用于抗抑郁藥物的初選。
場景恐懼(FairCondition)
實驗原理:場景恐懼實驗系統(tǒng)用于小型嚙齒類動物(大、小鼠)環(huán)境相關條件性恐懼實驗研
究。嚙齒類動物在恐懼時會表現(xiàn)出特有的不動狀態(tài)(immobility),動物在這種情況下傾向
于保持靜止不動的防御姿勢。巴甫洛夫的經(jīng)典條件反射。
水迷宮實驗
實驗原理:通過觀察并記錄動物學會在水箱內(nèi)游泳并找到藏在水下逃避平臺所需的時間、采
用的策略和它們的游泳軌跡,分析和推斷動物的學習、記憶和空間認知等方面的能力。
觀察指標:用于測量動物對水迷宮學習和記憶的獲取能力。實驗觀察和記錄動物尋找并爬上
平臺的路線圖及所需時間,或者穿越平臺的次數(shù)。
爬上平臺所用時間短?學習記憶能力、空間認知能力強
為什么單次訓練時間為60s?
一般采用時間為60s?90s,也有采用120s,根據(jù)水迷宮的大小不同來選擇,直徑大于2m,
可采用120s。而且,大、小鼠在60~12()s之間能夠找到隱藏站臺的次數(shù)差異大約只占其功
能次數(shù)的5樂這樣統(tǒng)計學上是“小概率事件”。也就是說,大、小鼠在60s內(nèi)找不到隱藏
站臺的話,再延長到120s也很難找到。
其他一些行為學實驗:1、位置偏愛系統(tǒng)2、穿梭箱3、新物體識別4、超聲測試5、飲水沖
突…
試驗動物選擇的一般原則:動物品種品系;年齡與體重;性別;生理與健康狀況
DBA小鼠會發(fā)生聽源性癲癇發(fā)作,而C57BL小鼠根本不出現(xiàn)這種反應。
BALB/cAnN小鼠對放射線極敏感,而C57BL/CdJN小鼠對放射線卻有抵抗力。
C57BL小鼠對腎上腺皮質(zhì)激素的敏感性比DBA小鼠高12倍。
DBA小鼠對雌激素較C57BL小鼠敏感。
成年動物一大多數(shù)實驗都選擇:幼年動物一慢性實驗或長期毒性實驗(實驗周期長)
年齡與體重一般呈正相關性。同一實驗中,動物的體重應盡可能一致,一般不應相關10%,
實驗動物年齡和體重一般呈正比,嚙齒類動物可根據(jù)體重推算年齡。
不同性別的動物對同一藥物的敏感性差異較大,對各種刺激的反應也不盡一致,雌性動物
在性周期不同階段和懷孕、哺乳時的機體反應性有較大的改變,因此科研工作匯總一般選
擇雌雄各半進行試驗。
5-6周的雄性大鼠給藥角新堿,可見鎮(zhèn)痛效果,但是雌性,則沒有鎮(zhèn)痛效果。
選擇實驗動物基本原則:相似性原則;可靠性原則;重復性原則;可控性原則;經(jīng)濟性原則。
相似性原則:盡量選擇與人類相似的動物。使用實驗動物的最終目的是為了間接地研究人類
疾病,所以在選擇動物時,盡量使用那些與人在機能、代謝、結(jié)構(gòu)、疾病特點等方面相似的
動物。
整體相似性一靈長類動物
從整體的相似性來講,最接近于人類,是應為各學科研究首選動物。很多傳染性疾病,有較
強感染種屬特異性,如人類乙型肝炎病毒(HBV),在自然情況下只感染人和黑猩猩。
缺點:較難獲得,價格昂黃,瀕危保護動物。對飼養(yǎng)條件的要求特殊。遺傳和微生物控制困
難。實驗操作不便,所以在實際應用中常常退而求其次。
局部相似性:動物進化的越高級并不一定所有器官和功能都接近人,有些動物的進化程度并
不一定很高,但是某些組織器官的結(jié)構(gòu)或疾病特點與人類很相似。一蛙
不能選作研究高級神經(jīng)活動,但蛙的脊筋合適做簡單的反射弧實驗,用蛙的脊髓作這方面的
試驗,簡單、直觀、明確、容易分析。
犬一具有發(fā)達的神經(jīng)系統(tǒng),消化生理、毒理和對疾病的反應和人類近似,適于作生理、營養(yǎng)、
藥理、毒理、行為和外科手術的研究。
小鼠和大鼠:由「它們的解剖和組織學特點、生理反應、代謝狀況以及對許多藥物的反應均
類似于人,另外它們價格便宜、易于管理和控制。
選用人獸共患疾病的實驗動物:有些病因造成人和動物共同患病,其臨床過程、病理變化也
相似,所以就應選用這樣的動物來研究人類疾病。
其他相似性:群體分布一以群體對象為研究課題,要選擇群體型、表型分布與人相似的實驗
動物。例如,藥物安全性評價、藥物篩選時,通常以封閉群模擬自然群體基因型動物。
操作實感一為臨床操作打基礎的實驗。例如豬以及的形態(tài)大小與人接近
可靠性原則:復制的動物模型應該力求可靠地反映人類疾病,即可特異地、可靠地反映某種
疾病或某種機能、代謝、結(jié)構(gòu)變化,應具備該種疾病的主要癥狀和體征,經(jīng)化驗或X光照片、
心電圖、病理切片等證實。若易臼發(fā)地出現(xiàn)某些相應病變的動物,就不應加以選用,易產(chǎn)生
與豆制疾病相混淆的疾病者也不宜選用。
重復性原則:理想的動物模型應該是可重復的,甚至是可以標準化的。
經(jīng)濟性原則:很多小動物如大小鼠、地鼠、豚鼠等也可以復制出十分近似的人類疾病模型。
它們?nèi)菀鬃鞯竭z傳背景明確,體內(nèi)微生物可加控制、模型性顯著且穩(wěn)定,年齡、性別、體重
等可任意選擇,而且價謙易得、便于飼養(yǎng)管理,因此可盡量采用。
常用動物實驗中實驗動物的選擇:藥效學實驗動物選擇:毒理學實驗動物選擇;心血管系
統(tǒng)疾病研究中的選擇;消化和呼吸系統(tǒng)疾病研究中的選擇;神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究中的選擇;泌
尿和生殖系統(tǒng)疾病研究中的選擇;微循環(huán)試驗研究中的選擇;其他實驗研究的選擇。
藥效學試驗動物選擇
(一)臨床前藥物代謝動力學研究:選擇動物時,必須選用成年健康的動物,常用的有大
鼠、小鼠、兔、豚鼠、犬等。首選動物及其性別應盡量與藥效學或毒理學研究所用動物一致。
做藥物動力學參數(shù)測定,最好使用犬、猴等大動物,這樣可在同一動物上多次采樣,而使用
小動物可能要采用多只動物的合并樣本,應盡量避免。
做藥物分布試驗時,一般選用大鼠或小鼠較為方便。
做藥物排泄試驗時,一般也首選大鼠,其膽汁采集可在乙醛麻醉下做膽管插管引流。
(二)一般藥理研究:常選用的動物包括小鼠、大鼠、狗、貓等,性別不限,但觀察循環(huán)和
呼吸系統(tǒng)時一般不宜用小鼠和兔。
(三)作用于神經(jīng)系統(tǒng)的藥物研究
促智藥研究一般使用健康成年小鼠和大鼠鎮(zhèn)靜催眠藥研究一般選用健康成年小鼠,便于分
組實驗??雇此幯芯恳话氵x用健康成年小鼠或大鼠,且以雄性為宜。
鎮(zhèn)痛藥研究均需在整體動物上進行,常用成年小鼠、大鼠、兔,必要時也可用豚鼠、犬等。
一般雌雄兼用,但在熱板法或是跖刺激法試驗中,不用雄性動物,因為雄性動物的陰囊部位
對熱敏感。解熱藥研究首選家兔。神經(jīng)節(jié)傳導阻滯影響的藥物研究時,首選動物足貓,最
常用的是頸神經(jīng)節(jié),因其前部和后部均容易區(qū)分。研究藥物對神經(jīng)肌肉接點的影響時,常用
動物是貓、兔、雞、小鼠和蛙。在對影響副交感神經(jīng)效應器接點的藥物進行研究時,首選動
物是大鼠。
(四)作用于心血管系統(tǒng)的藥物研究:
抗心肌缺血藥物研究可選用犬、貓、家兔、大鼠和小鼠。
抗心律失常藥物研究可用豚鼠,因小鼠不便操作不宜選用。用犬試驗時,應注意試驗藥物不
能用吐溫助溶。
降壓藥物研究一般選用犬、貓、豚鼠,也可用兔,?般不宜用大鼠,因為它對強心甘和磷酸
一酯醉制劑的強心反應不敏感
降血脂藥物研究一般選用大鼠、家兔,尤其是遺傳性高脂血癥WHHL兔。
抗動脈粥樣硬化藥物研究目前缺乏理想的模型動物,一般可選用家兔、鶴鶉。這兩種動物對
高脂日糧誘發(fā)脂代謝紊亂極為敏感,動脈粥樣硬化極易形成。但是,家兔是草食性動物,鶴
鶉屬鳥類,其動脈粥樣硬化發(fā)病部位及病理改變情況與人類不一致。
抗血小板聚集藥物研究一般選用家兔和大鼠,個別試驗選用小鼠。為避免動物發(fā)情周期影響,
宜用雄性動物。
抗凝血藥物研究常用大鼠和家兔,也可用小鼠、豚鼠或沙鼠等,以雄性動物為宜。
(五)作用于呼吸系統(tǒng)的藥物研究
鎮(zhèn)咳藥篩選的首選動物是豚限,可選用貓用于刺激喉上神經(jīng)誘發(fā)咳嗽,在初篩的基礎上進一
步肯定藥物的鎮(zhèn)咳作用。犬特別適合于觀察藥物的鎮(zhèn)咳作用持續(xù)的時間。兔很少用于篩選鎮(zhèn)
咳藥。
支氣管擴張藥物研究最常用的動物是豚鼠。藥物引喘時,選用體重不超過200g的幼齡豚鼠
效果更佳。大鼠氣管平滑肌對氨酰膽堿也較敏感,但對組胺不敏感。
祛痰藥研究一般選用雄性小鼠、綣或貓,用來觀察藥物對呼吸道分泌的影響。
單純觀察對呼吸道粘膜上皮纖毛運動影響的試驗中,可采用冷血動物蛙和溫血動物鴿。
(六)作用于消化系統(tǒng)的藥物研究
胃腸解痙藥物研究可用大鼠、豚鼠、家兔、犬等。雌雄均可。催吐或止吐藥一般選用犬、貓、
鴿等,而不選用家免、豚鼠、大鼠,因為這些動物無嘔吐。
(七)作用于泌尿系統(tǒng)的藥物研究:利尿藥物或抗利尿藥物的研究一般以雄性大鼠或犬為佳。
(A)作用于內(nèi)分泌系統(tǒng)的藥物研究
腎上腺皮質(zhì)激素類藥物研究可選用大鼠、小鼠,雌雄均可。但做有關代謝試驗時,宜選用
雄性動物,便于收集尿樣。H1受體激動藥物或阻斷藥物研究的首選動物是豚鼠,其次為大
鼠,雌雄各半。
(九)計劃生育藥物研究
終止中期妊娠藥物或子宮收縮藥物的研究常選用雌性大鼠、豚鼠、家兔、貓,并根據(jù)實
驗要求選擇適當性周期和妊娠狀態(tài)的動物。女用避孕藥常選用雌性大鼠、地鼠、家兔及獵猴,
且盡可能選用近交系動物,男用避孕藥研究常選用雄性近交系大鼠或稱猴。
(+)精神藥物研究
抗焦慮藥研究一般選用成年健康小鼠、大鼠、兔等。長期實驗以選用雄性動物為好,因為雄
性動物耐受性強??挂钟羲幙蛇x用小鼠、大鼠,其次為犬、豬。
實驗用非哺乳類動物種類:線蟲,果蠅,斑馬魚,爪蟾等
小鼠的生物學特性:
一般特性:①體型小,性情溫順,易于飼養(yǎng)管理。②小鼠是哺乳動物中體型較小的動物,出
生時體重1.5g,體長20mm左右。成年體重30?40g,體長110mm。③喜黑暗,晝伏夜動。
④喜歡群居,雄性好斗。⑤膽小怕驚,對環(huán)境反應敏感,適應性差,汗腺不發(fā)達,怕熱,高
溫容易中暑。
解剖學特性:尾巴較長,約等于體長,尾具有平衡、散熱和自衛(wèi)等功能。尾部有四條明顯的
血管,其背腹面各有一條靜脈血管,兩側(cè)各有一條動脈血管
正常生理生化指標:正常體溫37?39℃,成年小鼠呼吸頻率140?210次/分,心跳平均163
次/分。染色體20對。門齒終生不斷生長。有乳腺5對。其中胸部3對,腹部1對,腹股溝
1對
生理學特點:①性成熟:辛35-5()日齡,&45-60日齡②適配日齡:65-90日齡。③發(fā)情
周期:4-5天④排卵:發(fā)情后2-3小時可排卵,排卵可延長至3-4天。一次排卵10-23個。
有產(chǎn)后發(fā)情,可以血配。⑤妊娠期19-21天。哺乳期2522天。母胎產(chǎn)仔數(shù)8T5只,年可
產(chǎn)6-10胎。繁殖年限為1年。⑥成年雌鼠在發(fā)情周期不同階段,陰道粘膜可發(fā)生典型變化。
根據(jù)陰道涂片的細胞學改變,可以推斷卵巢功能的周期性變化。⑦雌鼠交配后10T2小時,
陰道口有白色陰道栓,是交配成功的標志。
陰道栓(VaginalPlugs):小鼠交配后,精液在凝固腺的作用下,會凝固形成栓塞,堵塞
在陰道口與子宮口之間。它可以做為母鼠成功交配過的依據(jù)
布魯斯(Bruce)效應:也稱妊娠中斷效應。Bruce(1959)曾報道了對妊娠小鼠施加外源性
激素會出現(xiàn)一種奇特的效應即妊娠中斷的現(xiàn)象。公鼠居住過的籠子、尿液、墊料都可能導致
妊娠的中斷,異品系公鼠(尤其是野生型公鼠)比同品系陌生公鼠對中斷妊娠的作用更強,
在公鼠氣味持續(xù)48小時的作用下、母鼠在交配后的前4天,才會出現(xiàn)較高的妊娠中斷率。
母鼠妊娠5天以后,外源性激素導致妊娠中斷率顯著下降,其原因是此時的受精卵已植入子
宮。這種陌生公鼠外源性激素中斷母鼠妊娠的能力,稱為布魯斯(Bruce)效應。
※出現(xiàn)布魯斯(Bruce)效應的機理是:異種公鼠的氣味作用于母鼠嗅覺感受器,通過神經(jīng)
將刺激信息傳遞到下丘腦,抑制了下丘腦分泌促乳素進入血液,缺少促乳素,黃體不產(chǎn)生孕
酮,致使子宮粘膜不發(fā)生變化,受精卵不能植入,導致妊娠中斷。
年齡的大致判斷
根據(jù)形態(tài)鑒定日齡(大、小情況基本一樣)
日齡/d外觀形態(tài)特征
1仔鼠裸體鮮紅
3耳殼露出表皮
4臍帶瘢痕脫落
5能翻身
8能爬行
日齡/d外觀形態(tài)特征
10能聽到聲音
9?11全身被白毛,門齒長出
13?15眼皮張開,能跳躍,能抓取東西
18以后能自行采食,獨立生活
短期標記(shorttermidentification)
常用染色劑:3%~5%苦味酸溶液,可染成黃色。0.5%中性紅或品紅溶液,可染成紅色。2%
硝酸銀溶液,可染成咖啡色(涂染后在可見光下暴露十分鐘)。煤焦油酒精溶液,可染成黑
色。
長期標記(longtermidentification):打耳孔;剪腳趾;耳牌;文身:電子牌
小鼠常用品種、品系
不同遺傳種群:近交系一一遺傳的均質(zhì)性保證了實驗反應的穩(wěn)定性和重復性
封閉群一一能較好地代表自然群體的遺傳特性
F1雜交群一一在一定程度上,兼有近交系和封閉群的特點
突變動物一一往往具有鮮明的人類疾病模型特征
近交系Inbredstrain近交系數(shù)應大于99%。
近交系動物的特征:1.基因純合性(Homozygosity):純合子的純度在理論上接近最高點,
基因已有98.6%以上完全純合,僅有1%左右不純合.2.遺傳穩(wěn)定性(Stability)3.遺
傳組成的同源性(Isogenicity)4.表型均一性(Uniformity)5.遺傳組成的獨特性
(Individuality)6.遺傳特征的可分辨(Identifiability".分布的廣泛性(Extensive
distribution)8.資料可查性(Retrievalablebackgrounddata)
近交系的優(yōu)點和缺點:優(yōu)點是可以獲得精確度高的實驗結(jié)果,而且各項實驗結(jié)果極易重復,
具有可比性,對各種應激反應均一,周期短,使用動物少,可作病理模型,遺傳背景明確。
但是由于近交系動物是高度近交培育而成,必然造成近交衰退(inbreedingdepression),
如對生長的環(huán)境條件要求較高,產(chǎn)仔少,飼料中的營養(yǎng)要求也高等。
近交系:BALB/c:白化(AAbbcc)
C57BL/6:黑色(aaBBCC),目前使用最廣泛的實險小鼠
DBA:第一個近交系小鼠,淺灰色(淡巧克力色)(aabbCC)
C3H:野生色(AABBCC),乳腺癌發(fā)病率高
FVB:白化,原核期受精卵大,雄原核清楚
中國培育的近交系小鼠有:TA1(津白一號)、TA2(津白二號)、615系。
封閉群動物(OutbredStrainAnimal)
目的是盡量防止近親交配而保持其遺傳變異性,既保持群體遺傳的一般性,又保持群體遺傳
的雜合性。如常用的KM小鼠、Wistar大鼠、青紫藍兔、新西蘭兔和英國種豚鼠等,均屬這
類動物。
特點:以群體遺傳學為基礎包括群體封閉年限、群體大小、群體結(jié)構(gòu)等。由于封閉群繁殖率
高,具有雜合的特性,適于大量繁殖,以滿足生物制品、制藥廠對各種藥品的安全性和效價
進行檢驗的需要。
封閉群按其來源和遺傳背景不同,可分為兩大類:1.來源于近交系的繁殖群及其了?代,不
用兄妹交配方式保種以進行生產(chǎn)的實驗動物。2.來源于非近交系,不是以培育近交系為目的
而生產(chǎn)的實驗動物群。
封閉群內(nèi),個體間的差異程度主要取決于其祖代來源
封閉群的優(yōu)點:封閉群動物的遺傳組成具有很高的雜合性,在遺傳中可作為選擇實驗的基
礎群體,用于對某些性狀遺傳力的研究。而且由于其具有類似于人類群體遺傳異質(zhì)性的遺傳
組成,因此在人類遺傳研究、藥物篩選和毒性試驗等方面起著不可替代的作用。
繁殖力和生活力強,表現(xiàn)為每胎產(chǎn)仔多、胎間隔短、仔鼠死亡率低、生長快、成熟早、對疾
病抵抗力強、壽命長,加之飼養(yǎng)繁殖時無需詳細記錄譜系,容易生產(chǎn),成本低,可大量供應,
因而廣泛應用于預試驗、學生教學和一般實驗中。
遠交種(封閉群)小鼠品種:
KM小鼠:我國使用量最大的遠交種小鼠,白色,抗病、適應力強,繁殖、成活率高。
ICR:白色,其顯著特點是繁殖力強
LACA:自色。其實是小鼠改名而成
NIH:白色,繁殖力強,幻仔成活率高,雄性好斗。
突變種:
概念:由自然突變,或經(jīng)人工誘導,使動物正常染色體上的基因發(fā)生突變,動物表現(xiàn)出某種
遺傳缺陷,且這種特異的遺傳性狀能夠維持穩(wěn)定的遺傳品質(zhì)。
常用的突變系小鼠:
侏儒癥:比正常小鼠體型小,缺少生長素和促甲狀腺素,用于內(nèi)分泌研究。
裸鼠:第11對染色體上的裸基因(nu)導致無毛、裸體無胸腺。
SCID:第16對染色體上的Scid隱性基因突變基因?qū)е耇、B淋巴細胞聯(lián)合免疫缺陷.外觀
與普通小鼠差別不大,被毛白色,體重發(fā)育正常。
肥胖癥:ob/ob小鼠,db/db小鼠
雜交F1代動物(FlorHybridStrainAnimal)
概念:兩個不同品系的近交系動物之間雜交所產(chǎn)生的第一代雜交動物,又叫F1代(first
filialgeneration的簡稱)動物,也可叫“雜交一代”或“子一代”、“雜種一代”動物。
雜交F1代的命名:把親代母系符號寫在前邊,以“X”連接,后邊是親代父系,再寫上門
C57BL/6XDBA/2F1也可簡寫成B6D2FL
用C57BL/6和DBA/2來生產(chǎn)雜種一代有兩種情況:C57BL/6?XDBA/2&B6D2E1
DBA/2辛XC57BL/6SD2B6F1
這兩種雜種一代的區(qū)別在于:①Y染色體,②母性因素(包括細胞質(zhì)成分、子宮環(huán)境和母乳)。
雜交F1代的優(yōu)點及應用:遺傳一致性;雜交優(yōu)勢;作為某些疾病研究的模型例如NZBXNZWF1
是自身免疫缺陷的模型,C3HXIF1是肥胖病和糖尿病的模型。廣泛用于各類實驗研究
小鼠在醫(yī)學、生物學的應用
(一)藥物評價和毒性試驗:1.藥物篩選試驗2.毒性試驗:如急性毒性試驗、亞急性和
慢性試驗。測定藥物(或化學制)的LD50或藥物致癌性試驗等常選用小鼠。3.生物制品、
藥品安全性、有效性評價:藥物的效價比較實驗如廣泛用于血清?、疫苗等生物制品的掩定,
照射劑量與生物效應實驗,各種藥物效價測定等實驗。4.藥品研究方面
(二)腫瘤學、白血病研究:
小鼠廣泛應用于癌、肉瘤白血病以及其他惡性腫瘤的研究。為研究各種類型腫瘤的發(fā)生和生
物學特性及其防治,提供了很好的動物模型
1.自發(fā)性腫瘤:AKR小鼠白血病發(fā)生率可達90%,C3H小鼠自發(fā)乳腺癌發(fā)病率高達90%。
2.誘發(fā)性腫瘤:對各種致癌物敏感可誘發(fā)各種供研究用的腫瘤模型。如用二乙基亞硝胺誘
發(fā)小鼠肺癌,甲基膽感誘發(fā)小鼠胃癌和宮頸癌等。
3.移植性腫瘤:裸小鼠、SCID小鼠可接受人類各種腫瘤細胞的移植,成為活的癌細胞''試
管”。
(三)病毒、細菌和寄生蟲病研究
小鼠對多種病原體具有易感性,適合于研究吸血蟲感染、流行性感冒、腦炎、狂犬病等
(四)遺傳病和遺傳學研究
1.小鼠的毛色變化多樣,常作為小鼠遺傳學分析中遺傳標記和品系鑒定的依據(jù)之一。
2.重組近交系小鼠將雙親品系的基因自由組合和重組產(chǎn)生?系列的子系,是遺傳分析的重
要依據(jù),用作基因定位及其連鎖關系的研究。
3.同源多效性,基因近交系小鼠常用來研究多態(tài)性基因位點的的效應和功能。
4.具有遺傳性疾病的突變系小鼠為研究人類遺傳性疾病的病因、發(fā)病機制和治療措施,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
有相應的突變系小鼠供使用。
(五)免疫學研究:免疫缺陷小鼠;BALB/c-nu;SC玉八鼠
(六)計劃生育研究(避孕藥試驗)
小鼠繁殖能力強、妊娠期短、生長速度快,適合作避孕藥研究。如選用小鼠作抗生育、抗著
床、抗早孕和抗排卵實驗,
(七)老年病學研究
小鼠壽命短,個體差異小和花費低廉,常用于老年學研究。用于老年病研究1.5年以上,大
鼠1.7年以上。膠原蛋白老化常作為老化的指標,是研究膠原老化的動物模型。侏儒癥小鼠
垂體功能低下,生長激素缺乏,其壽命只有4?5個月,且表現(xiàn)為灰發(fā),皮膚菱縮,雙眼白
內(nèi)障,常用于研究生長激素與老化的關系
(八)內(nèi)分泌疾病的研究:小鼠內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)的缺陷常引起類似人類的內(nèi)分泌疾病。如腎上腺
皮質(zhì)肥大造成腎上腺功能亢進,發(fā)生類似人類的柯興綜合癥;甲狀旁腺激素失活引起的鈣磷
代謝紊亂和次生骨吸收障礙等。
(九)神經(jīng)實驗研究:1.運動能力2.疼痛3.恐懼記憶4.學習記憶/空間記憶5.焦慮,抑
郁樣行為
(九)其他方面的研究:1.營養(yǎng)2.鎮(zhèn)咳藥的研究:小鼠在氫氧化核霧劑刺激下有咳嗽反應,
是研究鎮(zhèn)咳藥物所必需的動物。
不宜用小鼠進行的實驗:小鼠無嘔吐反應,不宜作嘔吐實驗;小鼠沒有汗腺,體溫調(diào)節(jié)不穩(wěn)
定,在選擇應用時應注意回避;小鼠不易形成動脈粥樣硬化,故不宜作此類實驗。
三、動物被毛的去除方法:1.剪毛法:用彎頭剪逆毛方向剪,適用于各種實驗動物2.拔
毛法:常用于兔的耳緣靜冰注射3.剃毛法:剃須刀、手術刀4.脫毛法:脫毛劑
常用脫毛劑配方:配方1:硫化鈉8g溶于100mL水中。配方2:硫化鈉:肥皂粉:淀粉的
比例為3:1:7,再加水調(diào)成糊狀。配方3:硫化鈉10g和生石灰15g溶于100mL水中。
配方1和2適用于家兔和嚙齒類動物的脫毛,配方3適合給犬脫毛。
脫毛后用清水將脫毛區(qū)清洗干凈。
四、實驗動物的麻醉方法
對■實驗動物進行麻醉的目的是,消除實驗過程中引起的痛苦和不適,確保實驗動物的安全和
動物實驗的順利進行,是動物實驗倫理的一個重要方面。
麻醉方法有全身麻醉和局部麻醉兩種。在實驗動物的麻醉中絕大多數(shù)采用全身麻醉。
全身麻醉簡稱全麻。全麻是指麻醉藥通過呼吸道吸入、靜脈和肌肉注射等途徑,進入實驗動
物體內(nèi),使其產(chǎn)生短時間意識喪失、痛覺消失、肌肉松弛和反射抑制等中樞神經(jīng)系統(tǒng)抵制現(xiàn)
象。當麻醉藥從體內(nèi)排出或在體內(nèi)代謝破壞后,實驗動物逐漸清醒,不留后遺癥。
全麻有吸入麻醉法和注射麻醉法兩種途徑,吸入麻醉法用揮發(fā)性麻醉藥,注射麻醉法用非
揮發(fā)性麻醉藥。
(1)吸入麻醉法:常用藥物為乙醛等。吸入麻醉法有開放吸入和氣管內(nèi)插管吸入兩種方法。
開放吸入:適用于嚙齒類小動物,可用乙隧、氯仿
氣管內(nèi)插管:適用于犬、候、羊等大動物,乙醛是最常用的麻醉藥。
吸入麻醉的優(yōu)點:麻醉平穩(wěn)、安全可靠、停止吸入后很快蘇醒
缺點:需要一定的儀那設密,
(2)注射麻醉法
注射麻醉法是使用非揮發(fā)性麻醉藥進行全麻的方法。在動物實驗中比較常用。
常用麻醉藥:戊巴比妥鈉、硫噴妥鈉、氯氨酮、烏拉坦
大動物:靜脈注射或肌肉注射
嚙齒類動物:腹腔注射
實驗動物麻醉應注意的事項:1、麻醉之前應禁食;2、麻醉之前應準確稱量動物體重,作為
計算麻醉劑用量的依據(jù);3、應注意不同麻醉藥對動物的作用是不同的,如戊巴比妥鈉、硫
賁妥鈉等能抑制心肌收縮力,使肌肉松弛,而氯胺酮則相反;4、大動物犬、猴、羊等麻醉
前半小時應注射麻醉前給藥如阿任品和苯巴比妥鈉;5、靜脈注射麻醉藥是必須緩慢,邊注
射邊觀察動物的意識、角膜反射、肌肉緊張性和對疼痛的反應,達到麻醉要求時應停止注射;
6、大動物手術時應配備麻醉師,在麻醉過程中密切觀察動物的反應,如血壓、脈搏、呼吸
和體溫,及時調(diào)節(jié)麻醉藥劑量,保證手術順利進行;7、動物在麻醉期間、手術后至蘇醒期
體溫會下降,應注意手術室的室溫;8、注意術后護理。
麻醉意外的搶救
原因:麻醉藥速度過快、劑量過大、麻醉過深
后果:中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制導致呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)功能障礙,引起呼吸、心跳停止。
搶救方法:1.立即停止供給麻醉劑2.人工呼吸,吸氧3.蘇醒劑4.呼吸中樞興奮劑如可拉明
等和心臟和呼吸興奮劑,如0.現(xiàn)腎上腺素適量作心內(nèi)或靜脈注射,靜脈滴注50%葡萄糖溶液
等。
實驗動物的給藥方法:經(jīng)口給藥法;注射法;其它途徑給藥方法一呼吸道給藥,皮膚給藥,
脊髓腔內(nèi)給藥,腦內(nèi)給藥,直腸內(nèi)給藥,關節(jié)腔內(nèi)給藥
經(jīng)口給藥:拌入飼料、飲水中自由攝取
優(yōu)點:省人力
缺點:因個體差異,攝入量不等
灌胃一優(yōu)點:能準確定量;缺點:給動物造成一定的痛苦,需熟練掌握技術
灌胃量:小鼠0.4ml/10克,大鼠1.0ml/100克
注射法:皮下注射、腹腔注射、靜脈注射、肌肉注射以及皮內(nèi)注射、腦內(nèi)注射等。
藥物吸收速度:靜脈注射〉腹腔注射〉肌肉注射〉皮下注射。皮內(nèi)注射常用于觀察皮膚血管
通透性變化或反應,如過敏試驗;腦內(nèi)注射常用于病毒學接種
大鼠生物學特性
一般特性:1.群居,喜啃咬,喜黑暗,晝伏夜動,嗅覺靈敏。2.雜食性動物,喜歡吃熟肉。
對蛋白質(zhì)、維生素、氨基酸等營養(yǎng)缺乏敏感,VA缺乏時常咬人。3.汗腺不發(fā)達,僅爪墊上
有汗腺,靠尾和唾液散熱,體溫調(diào)節(jié)不穩(wěn)定。有褐色脂肪組織。不會嘔吐。4.性情較溫順、
抗病力強,對新環(huán)境適應力強,但對環(huán)境刺激、炎癥反應敏感。強烈噪音可引起食仔或抽
搐:濕度低于40%易發(fā)生環(huán)尾巴癥。5.行為表現(xiàn)多樣,情緒反應敏感,易接受通過正負強
化進行的多種感覺指令的訓練。
繁殖特性:大鼠發(fā)育快,成熟早,繁殖力強。雄性2月齡、雌性2.5月齡達到性成熟,性周
期4?5d,妊娠期19?23d(平均21d),哺乳期25?28d,年產(chǎn)5?8胎,每胎產(chǎn)仔6?娠只,
生育期1.5年。全年多發(fā)情動物,具有產(chǎn)后發(fā)情、產(chǎn)后妊娠的特點。壽命2.5?3年。有6
對乳頭
解剖學特征:1.無扁桃體,胸腺位于氣管的前部。2.肝再生能力很強,如切除60?70%還
能再生。3.膽有膽管、無膽囊。
生理生化特征:體型比小鼠大,新生大鼠3-5g,成年體重:雄性250-300g;心電圖無S-T
波,豚鼠以上的較大動物則有;正常體溫39℃(38.5-39.5℃);心率475次/分;呼吸頻
率85.5(66-114)次/分;通氣量7.3(5-10.l)ml/min;紅細胞總數(shù)8.9(7.2?9.6)百萬/mm
3;染色體21對。
大鼠常用品種、品系
1.近交品系:
ACI系:黑色,但腹部和腳白色,易發(fā)生先天性畸形。血清甲狀腺素含量低。收縮壓低。28%
雄鼠和20%雌鼠患有遺傳缺陷病,有時一側(cè)腎發(fā)育不全或腎囊腫,與子宮角缺陷或同側(cè).睪丸
菱縮有關。
F344:主要特性:(1)毛色白色,毛色基因為a、B、c、h。(2)苯酮尿癥的模型動物,
睪丸間質(zhì)細胞瘤發(fā)病率高達90%,誘導可發(fā)生膀胱癌、食道癌和卵巢癌,也可作為周邊視
網(wǎng)膜退化的動物模型。
Lou/C主要特性:(1)毛色為白色,毛色基因為a、c、h0(2)特征:回盲部淋巴結(jié)產(chǎn)
生自發(fā)性淋巴瘤(免疫細胞瘤),70%的免疫細胞瘤可分泌單克隆免疫球蛋白。(3)腫瘤
學性狀:8月齡以上的Lou大鼠自發(fā)漿細胞瘤發(fā)生率雄30%,雌16%,產(chǎn)生單克隆免疫球
蛋白IgG占35%,IgE或IgA占36%。Lou/C大鼠廣泛用于免疫學研究,尤其是單克隆抗體
制備。
2.常用封閉群:
Wistar:該品系產(chǎn)仔數(shù)多,性周期穩(wěn)定,早熟,繁殖力強,性格溫順??共±姟W园l(fā)性
腫瘤發(fā)病率低。雄鼠耳朵比其他品系稍長,尾長短于身長。
SD:多用于營養(yǎng)實驗,對性激素刺激感受性高,自發(fā)性腫瘤發(fā)病率低。比wistar大鼠生長
發(fā)育快,產(chǎn)仔也較高。尾長幾乎等于身長。
3.常用突變系
肥胖癥大鼠(ObeseRat):俶漿中膽固靜、磷脂含量較高,3周齡就表現(xiàn)出肥胖,5周
齡肥胖明顯,食量大,體重比正常大鼠大一倍。雌性不育。肥胖大鼠,血漿中脂肪酸總量增
加十倍。膽固醇和磷脂含量增高。血漿甘油三酸酯升高與遺傳缺陷有關,而不單純是因為過
食。有高血壓但無動脈壁的病變??勺鳛檠芯咳朔逝职Y模型。
SHR/OLa:自發(fā)性高血壓大鼠,白色。嚴重的自發(fā)性高血壓(200mniHg),心血管疾病發(fā)生率
高,而且無明顯原發(fā)性腎臟和腎上腺損傷。對抗高血壓藥物有反應,是篩選抗高血壓藥物的
良好模型。
尿崩癥大鼠(DiubetesInsipidusRat):這種卜丘腦型尿崩癥是由下丘腦神經(jīng)垂體系統(tǒng)的
病變,使加壓素(抗利尿素)分泌減少引起的。病鼠的特征表現(xiàn)為煩渴和多尿。正常大鼠每
天的尿量通常低于體重的10樂而尿崩癥大鼠每24小時匕排出大約占體重25?125醫(yī)的尿液。
侏儒突變大鼠
白內(nèi)障大鼠
大鼠在醫(yī)學生物學中的應用
(一)藥物學研究:大鼠給藥容易,采樣量合適方便,行為多樣化,常用于藥物毒理、藥效
評價、新藥篩選等研究。1.藥物毒性試驗2.致畸胎研究3.藥物的篩選4.藥物效價評
定、安全評定
(二)腫瘤學研究:可復制成各種腫瘤模型,是腫瘤實驗研究最常用的實驗動物。
1.自發(fā)性腫瘤模型:有腎上腺髓質(zhì)腫瘤、乳腺癌和粒細胞型白血病等。
2.誘發(fā)腫瘤模型:如用二乙基亞硝胺、二甲基偶氮苯復制大鼠肝癌動物模型;用甲基芋基
亞硝胺誘發(fā)復制大鼠食管癌,3-甲基膽蔥誘發(fā)的肺鱗狀上皮癌及間皮瘤等。
3.裸大鼠
(三)遺傳學研究:大鼠的毛色變型很多,具有很多的毛色基因類,例如白化等位基因凳)、
淡黃色(d)、粉紅眼(p)、紅眼(r)、銀色(S)、沙色(sd)、黃色(e)、白灰色(wb)等,
在遺傳學研究中??蛇\用,
(四)傳染病研究:是研究支氣管肺炎、副傷寒的重要實驗動物。選用幼年大鼠進行流感
病毒傳代,進行厭氧菌細菌學實驗,還可進行假結(jié)核、麻瘋、霉形體病、巴氏桿菌病、念珠
狀鏈桿菌病、黃曲病、煙曲菌等真菌病等研究。也可作為旋毛
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