实验动物学重点

一、实验动物学绪论1.动物：指经人工饲育，对其携带的微生物实行控制，遗传背景明确或者来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物。2.实验动物的分类按遗传学控制分类：①近交系②封闭群或远交系③杂交群按微生物寄生虫控制分类：①普通动物②清洁动物③无特定病原体动物④无菌动物3.实验动物与实验用动物的区别动物类别人工培育繁育遗传背景或来源微生物寄生虫实验动物法规/质量技术标准用途实验动物实验用动物野生动物经济动物观赏动物严格可能未经专项培育专项培育人工人工或自然自然人工人工必须明确可不明确不明确可不明确可不明确人工控制无要求无控制一般一般法规标准适用/有法规适用/无标准不适用/无不适用/无不适用/无科学实验多种实验生态保护发展经济观赏4.国家层面法规：1988年10月31日经国务院批准，国家科委（现国家科技部）颁布《实验动物管理条例》。5.管理体系国家科学技术委员会(现国家科技部）主管全国实验动物工作。省、自治区、直辖市科学技术委员会（科技厅、局）主管本地区的实验动物工作。国务院各有关部门负责管理本部门的实验动物工作。6.中华人民共和国野生动物保护法禁止猎捕、杀害国家重点保护野生动物。因科学研究、驯养繁殖、展览或者其他特殊情况，需要捕捉、捕捞国家一级保护野生动物的，必须向国务院野生动物行政主管部门申请特许猎捕证；猎捕国家二级保护野生动物的（如恒河猴/食蟹猴），必须向省、自治区、直辖市政府野生动物行政主管部门申请特许猎捕证。需要出售、收购、利用国家二级保护野生动物或者其产品的，必须经省、自治区、直辖市政府野生动物行政主管部门或者其授权的单位批准。7.实验动物发生疫情时，应当按照国家和本市有关规定办理。从事实验动物工作的单位和个人，应当对实验动物的尸体和废弃物进行无害化处理。8.许可证从事实验动物及相关产品保种、繁育、生产、供应、运输和有关实验动物商业性经营的组织或个人应当向市科委申领《实验动物生产许可证》。使用实验动物及相关产品进行科学研究、教学、生产、检定药品及生物制品、检验食品及化妆品等工作的组织或个人应当向市科委申领《实验动物使用许可证》实验动物许可证的有效期为5年9.实验动物从业人员是指从事实验动物和动物实验的科技人员、专业管理人员和技术工人。10.军队从事实验动物科技人员的培训和考核管理办法总后勤部负责管理全军从事实验动物科技人员的培训与考核工作。全军实验动物管理办公室“动管办”负责日常管理工作本办法所称的实验动物科技人员是指从事实验动物和动物实验工作的医疗（含护理）教学、科研、业务管理和专业技术人员以及与实验动物工作有关的人员。从事实验动物工作的科技人员须经培训并获取“军队实验动物从业人员岗位证书（岗位证书）”方可上岗“岗位证书”有效期五年。持证人在期满前须经培训和考核，合格的换发新的“岗位证书”。11.实验动物福利概念：实验动物福利是指人类保障实验动物健康和快乐生存权利的理念及其所提供的相应的外部条件的总合。五项基本权利：①生理福利：享有不受饥渴的自由；②环境福利：享有生活舒适的自由；③卫生福利：享有不受痛苦伤害和疾病威胁的自由；④行为福利：享有表达天性的自由；⑤心理福利：享有生活无恐惧和悲伤感的自由。3Rs的概念及内涵：①Replacement（替代）是指使用其它方法而不用动物所进行的试验或其他研究课题，以达到某一试验目的。或者是使用没有知觉的试验材料代替以往使用神志清醒的活的脊椎动物进行试验的一种科学方法。②Reduction（减少）是指在科学研究中，使用较少量的动物获取同样多的试验数据或使用一定数量的动物能获得更多实验数据的科学方法。③Refinement（优化）是指在符合科学原则和实验目标的基础上，通过精练动物实验生物粒子则以细菌（非致病）数为指标。在5~10m2面积放置1只9cm直径的培养皿，放置30min，经培养48h，计算落下菌落数应在3～30个以下。普通环境≤30个/皿，屏障环境≤3个/皿，隔离环境无检出。五、实验动物微生物学、寄生虫学质量控制1.实验动物等级的划分普通级动物（CV）：不携带主要人兽共患病原和动物烈性传染病的病原。清洁级动物（CL）：不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原。无特定病原体动物（SPF）：除普通级、清洁级动物应排除的病原外，不携带主要潜在感染或条件致病和对科学实验干扰大的病原。无菌动物（GF）：无可检出的一切生命体。悉生动物（GN）：是指在无菌动物体内，移入一种或几种已知微生物或寄生虫后的动物。2.实验动物传染病流行的基本环节①传染源②传播途径③易感动物3.微生物寄生虫感染的危害性①影响实验结果隐形感染常导致动物生理生化指标的改变，使实验得不到应有的结果，或得出错误的结论；或因实验处置，动物抵抗力下降，使隐形感染显性化，导致疾病的发生。另外，隐形感染所造成的组织学改变也影响实验结果的判定。②影响生产因微生物和寄生虫感染而引起的传染病，会导致动物大批死亡，从而给动物的生产和实验的正常进行带来严重影响。③威胁人类健康许多实验动物传染病为人兽共患性疾病，这些传染病可在人和动物之间传播流行，因而对饲养管理人员和动物实验人员的健康构成威胁。特别是那些在动物呈隐形感染、而对人类呈致死性感染的病原微生物，应引起高度重视。④污染实验材料如病原微生物污染了细胞培养物、肿瘤移植物或以动物组织和细胞为生产原料的生物制品，不仅干扰实验，而且还可将病原扩散，以至危害人类的健康。4.人兽共患病原菌沙门菌、志贺菌、布鲁杆菌、结核分枝杆菌等。病原真菌：大多为人兽共患病原。包括浅部真菌(侵害毛发、皮肤、趾甲等浅表部位)、深部真菌和条件致病真菌。5.重要的人兽共患病=1\*GB3①流行性出血热=2\*GB3②弓形虫病=3\*GB3③淋巴细胞脉络从脑膜炎=4\*GB3④沙门菌病=5\*GB3⑤狂犬病=6\*GB3⑥猴B病毒感染=7\*GB3⑦猴结核病6.犬必须检测项目、要求免疫的病毒①狂犬病病毒②犬细小病毒③犬瘟热病毒④传染性犬肝炎病毒7.主要的烈性传染病①鼠痘：又称小鼠脱脚病，是由鼠痘病毒（Ect.)引起的以四肢、尾和头部肿胀、溃烂、坏死甚至脚趾脱落为特征的烈性传染病。小鼠是自然宿主，不同品系小鼠的易感性差异较大。经创伤、消化道、呼吸道、吸血昆虫传播。死亡率高。②兔出血症（兔瘟）六、动物实验技术1.动物的购入购入或领取实验动物时，应向供应部门索取所用动物相应等级的质量合格证书，若是购入或领取清洁级以上实验动物，应采用带有空气过滤膜的无菌运输罐或带过滤帽的笼盒运输，并严格检查其密封状况。2.动物的抓取与固定方法目的：限制动物的活动，持安静状态，以便正确操作和记录要求：=1\*GB3①不损伤实验动物②不影响观察指标③实验者不被动物咬伤④保证实验顺利进行动物经过3~7天的隔离饲养期后才能被拿来进行实验，其目的是为了使之适应环境的改变，并观察其是否健康，适合实验。3.颜料标记①5%苦味酸(黄)②2%硝酸银③0.5%中性品红④煤焦油＋酒精4.脱毛剂①8%Na2S，常用于兔及小鼠等小型动物的脱毛。②10%Na2S，常用于狗、猪等较大动物的皮肤脱毛。③硫化硷，常用于实验狗的皮肤脱毛。5.实验动物的给药剂量D2=D1×K2/K1×3W1/W2D:药物剂量(μg•kg-1•d-1)W:动物体重(kg)K:常数6.各种动物一次给药能耐受的最大容量(ml)动物种类给药途径口服皮内皮下肌肉腹腔静脉小鼠0.90.11.50.210.8大鼠50.150.524兔2000.2102510猫1500.2102510猴3000.35031020狗5000.31004--1007.血样的采集方法心脏、胸主动脉、股动脉、静脉、割(剪、刺)尾（少量多次采样常用剪尾方式多）、眼眶、断头。8.麻醉目的：防止动物挣扎，保持安静防止意外损伤，便于操作局部麻醉：1%盐酸普鲁卡因，局部注射；2%盐酸可卡因，粘膜表面麻醉麻醉之前要准确称量动物体重，给药要少量多次，动物要禁食8~12h。9.安乐死概念：使动物在较短时间内尽量减小痛苦的死亡。常用方法：化学药物：二氧化碳，三氯甲烷

乙醚，氯化钾，乙醇

脱臼断髓：颈椎脱臼(小鼠、沙鼠)急性失血：全身麻醉/股动脉放血（麻醉剂使用量为全身麻醉正常量的5~10倍）七、实验动物遗传质量控制1.近交系概念：在一个动物群体中，任何个体基因组中99%以上的等位位点为纯合时定义为近交系。特点：=1\*GB3①遗传基因位点的纯合性：近交系动物中任何一个基因位点上纯合子的概率高达99%，因而也能繁殖出完全一致的纯合子后代，品系内个体相互交配不会出现性状分离。=2\*GB3②遗传组成的同源性：品系内所有动物个体都可追溯到一对共同祖先，也就是同一个品系内每只动物的个体在遗传上都是同源的，基因型完全一致。=3\*GB3③长期的遗传稳定性：近交系虽然残留杂合基因或突变会导致个体遗传变异，但这种几率非常小。通过严格遗传控制，品系的遗传特征可世代相传。=4\*GB3④遗传特征的可辨性：即每个近交系都有自己的标准遗传概貌（包括毛色基因、生化基因和免疫学性状等），选用适当的遗传监测方法，即可分辨各近交系。=5\*GB3⑤表型一致性：基因型的一致决定了近交系内个体的表型相同，特别是像毛色、组织型、生化同工酶以及形态学特征等可遗传的生物学特征。=6\*GB3⑥遗传组成的独特性：经过近交培育之后，每个品系从物种的整个基因库中只能获得极少部分的基因，这部分基因构成了品系的遗传组成，所以各品系之间具有不同的基因型和表型。=7\*GB3⑦国际分布广泛性：任何一个近交系个体均携带该品系全部基因库，引种非常方便，便于在不同国家、地区建立几乎完全相同的标准近交系，是各国研究结果具有可比性。=8\*GB3⑧背景资料的完整性：由于近交系具有长期稳定性而是每个品系都具有一份完整的研究背景资料。这些背景资料给研究者设计实验和分析实验结果带来了许多有价值的参考信息。2.转基因动物：通过非同源重组、逆转录病毒感染插入或者同源插入等方法，把一个外源DNA片段整合或者插入到目的小鼠的基因组中形成的小鼠。3.封闭群：以非近亲交配方式（如随机交配法、循环交配法、最佳避免近交法等）进行繁殖生产的实验动物种群，在不从外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上，成为一个封闭群（每代个体之间近交系数≤1%）。八、常用实验动物（此部分知识点多，希望大家再看看PPT）1.小鼠特性：无汗腺、雌性小鼠受精后形成阴道栓、无呕吐反应主要品种、品系：=1\*GB3①主要近交系：C57BL／6（B6）、C3H／He(C3)、BALB／c(C)、DBA／2(D2)、CBA、615=2\*GB3②封闭群：KM、NIH、ICR免疫缺陷小鼠指由于先天性遗传突变或人工方法造成一种或多种免疫系统成分缺陷的小鼠。不宜采用小鼠的试验:=1\*GB3①研究体温变化的试验：因为小鼠体温变化不稳定=2\*GB3②慢性支气管炎的试验：因为小鼠气管及支气管腺不发达=3\*GB3③催吐试验：因为小鼠无呕吐反应=4\*GB3④动脉粥样硬化试验：因为小鼠不易形成动脉粥样硬化2.大鼠特性：无胆囊主要品种、品系：=1\*GB3①主要近交系：F344、SHR、LOU/C=2\*GB3②封闭群：Wistar、SD不宜采用大鼠的试验:=1\*GB3①研究体温变化的试验,因为大鼠体温变化不稳定；=2\*GB3②慢性支气管炎的试验；=3\*GB3③催吐试验，因为大鼠无呕吐反应；=4\*GB3④胆囊功能试验，因为大鼠无胆囊。大鼠对营养缺乏比较敏感，可发生典型的症状，是研究营养学的首选动物。3.豚鼠特性：自身不能合成维生素C、耳蜗管敏感，便于做听力实验、不能呕吐应用：=1\*GB3①过敏反应研究：豚鼠是过敏性休克和变态反应研究的首选动物常用实验动物接受致敏物质的反应程度不同，顺序为：豚鼠>家兔>狗>小鼠>猫>蛙=2\*GB3②免疫学研究：免疫学实验中所用补体多来源于豚鼠。=3\*GB3③传染病研究：豚鼠对多种病原体敏感，是结核杆菌的分离、鉴别、诊断以及病理研究的首选动物。4.仓鼠特性：口腔内两侧各有一个颊囊，因此对外来组织不产生免疫排斥反应，可用于异体移植；主要品种、品系：金黄地鼠、中国地鼠主要应用：地鼠的颊囊可移植正常组织或肿瘤的组织细胞，适用于肿瘤的相关研究。5.兔特性：有食粪特性、兔是反射性排卵（交配时排卵）的动物、属恒温动物，对致热物质反应敏感，适于用作热源实验。主要品种、品系：大耳白兔（日本白兔）、新西兰兔、青紫兰兔、中国白兔主要应用：=1\*GB3①免疫学研究：生产抗体，制备高效价和特异性强的免疫血清，其制品广泛地用于人类各类抗血清和诊断血清的研制。=2\*GB3②生殖生理和避孕药研究=3\*GB3③眼科研究：兔眼球大，几乎成圆形，便于进行手术操作和观察。也常用于眼科药物筛选和疗效研究。=4\*GB3④发热、解热和检查致热源研究。不宜采用兔实验：=1\*GB3①观察呕吐的试验,因为兔对呕吐反应不敏感。=2\*GB3②放射病试验,因为兔对射线非常敏感，射线照射后，常发生休克或死亡。=3\*GB3③咳嗽试验,因为兔缺乏咳嗽反射。=4\*GB3④甲状旁腺切除术,因为兔的甲状旁腺分布分散，位置不固定。6.猫特性：刺激性排卵、对呕吐反应灵敏主要品种：短毛猫主要应用：药理学研究7.犬特性：红绿色盲、阴茎上有阴茎骨品种：比格犬主要应用：实验外科学8.猪特性：猪和人的皮肤组织结构很相似、脏器重量也近似于人主要品种：小型猪（国际公认四个品种：哥廷根小型猪、辛克莱小型猪、汉福德小型猪、尤卡坦小型猪）主要应用：皮肤烧伤研究、心血管病研究9.猕猴特性：不能体内合成Vc，需从食物中摄取；血型分两类，一类同人的A、B、O和Rh型相同，另一类是猕猴属特有的。主要品种：恒河猴、食蟹猴（作为实验动物主要品种）；非洲绿猴、狨猴(囊猴)、树鼩（其他种类）主要应用：①传染病研究和疫苗试验：在制造和鉴定脊髓灰质炎疫苗时，猕猴是唯一的实验动物。②生殖生理学研究10.长爪沙鼠主要应用：=1\*GB3①脑神经病的研究：利用它建立脑缺损模型较容易，是研究人类脑血管疾病的理想模型。=2\*GB3②病毒学研究：沙鼠对流行性出血热病毒敏感，是研究流行性出血热理想的实验动物模型。=3\*GB3③寄生虫病研究：近年在对丝虫病的研究中发现沙鼠对丝虫特别敏感，因而被广泛应用于丝虫病及抗丝虫病药筛选的研究。11.实验用禽类主要品种：SPF鸡和鸡胚主要应用：=1\*GB3①疫苗生产和鉴定=2\*GB3②老年学研究12.实验用鱼类常用鱼类的种类:斑马鱼、剑尾鱼主要应用：=1\*GB3①生物发育学研究=2\*GB3②环境监测=3\*GB3③转基因动物研究九、实验动物饲料和营养1.七大类营养物质：蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质、水和纤维素2.日粮的分类：=1\*GB3①天然组分日粮=2\*GB3②纯养分日粮=3\*GB3③化学合成日粮3.营养需要概念：指动物群体每天对蛋白质、脂肪、碳水化合物、水分、矿物质和维生素等各种营养物质的平均需要量。分类：①维持营养需要②生长营养需要③繁殖营养需要4.饲养标准：根据动物的不同种类、性别、年龄、体重和生理阶段等特点，结合能量与物质代谢实验和饲养实验结果，科学地规定每只动物每天应给予的能量和各种营养物质数量。（饲料不可添加药物、抗生素、酶类）十、医学实验动物的选择及应用1.实验动物选择的基本原则=1\*GB3①相似性原则②可靠性原则=3\*GB3③重复性原则=4\*GB3④可控性原则=5\*GB3⑤经济性原则2.动物模型：是指在生物医学研究中所建立的可模拟人类疾病表现或异常功能状态的动物实验对象和材料。3.动物模型的复制原则=1\*GB3①相似性②可靠性=3\*GB3③重复性=4\*GB3④适用性和可控性=5\*GB3⑤易行性和经济性4.诱发性疾病模型：指动物的疾病是健康动物经实验因素诱发而成。如：药物性糖尿病模型。特点：=1\*GB3①模型复制时间短②实验条件便于控制=3\*GB3③可根据研究需要进行设计或改进缺点：=1\*GB3①某些诱发剂，如四氧嘧啶，人体摄入后对肝、肾、胰均有损害，且伴有有恶心呕吐等副作用。②几乎没有诱发性疾病模型能够完全模拟人类相应疾病的病因、病程和病理。5.自发性疾病模型：利用动物自然发生的遗传变异（突变）作为人类疾病的模型。如：自发性高血压大鼠。特点：自发性疾病模型通常是同源性模型，动物的疾病的表型表现与相应的人类疾病相似。模型动物对治疗的反应与人类患者相似。缺点：=1\*GB3①受损的基因或基因序列常常导致其他基因的激活，从而动员代偿代谢机制。②具有自发性疾病的近交系动物的保种和繁殖困难，价格较贵。=3\*GB3③有些自发性疾病模型不便于应用。利用近交系动物自发性肿瘤模型进行治疗研究，常常要观察1年才有肿瘤发生。6.遗传修饰动物：指某些遗传性状通过基因工程手段而被人为改造的动物。=1\*GB3①转基因动物②基因敲除动物=3\*GB3③基因敲入动物=4\*GB3④大规模基因诱捕=5\*GB3⑤基因干涉动物7.免疫缺陷动物：指由于先天遗传突变或人工方法造成免疫系统某种或多种成份缺陷的动物。8.免疫渗漏：少数SCID鼠在生长发育过程中，会出现极小程度的免疫功能恢复。这种现象称为免疫渗漏。免疫渗漏的特征不遗传，但与小鼠的年龄、品系和饲养环境有关。9.几种免疫缺陷动物的特点比较hairthymusT-cellsB-cellsNK-cellsNudemice－－－＋＋SCID＋＋－－＋NOD-SCID＋＋－－－Beige＋＋——－Nude-rat－－－＋＋CBA/N-Xid＋＋＋－＋10.动物自发性肿瘤的优点=1\*GB3①自发性肿瘤通常比用实验方法诱发的肿瘤与人类所患的肿瘤为相似，有利于将动物实验结果推用到人：②自发性肿瘤发生的条件比较自然，有可能通过细致