实验动物总结(2005压缩版)可编辑

实验动物总结（小月压缩版）(2005级硕士队)PAGE5-实验动物考前总结（2005-11-20）实验动物（Laboratoryanimal）经人工培育，对其携带的微生物实行控制，遗传学背景明确或者来源清楚，用于科学研究、教学、生物制品或药品鉴定及其它科学实验的动物。简单记忆：人工培育、来源清楚、用于科研的动物。实验用动物（Experimentalanimal）用于实验的动物统称为实验用动物。包括实验动物经济动物和野生动物等。实验动物科学（LaboratoryAnimalSciences）是研究有关实验动物和动物实验的一门新兴科学，是专门研究实验动物的生物特性、饲养繁殖、遗传育种、质量控制、疾病防治和开发应用的科学。任务是研究怎样从优质的实验动物和精确的实验方法，使动物经实验处理后能获得良好的反应重复性。研究范畴包括实验动物和动物实验。具体包括实验动物遗传学、实验动物生物学、实验动物医学、实验动物比较医学、实验动物方法学和实验动物生态学。实验动物营养学：营养是满足实验动物正常生长和繁殖的基本要求。比较医学：研究实验动物与人类的基本生命现象，特别对人类疾病进行类比研究，建立各种人类疾病动物模型，研究人类相应疾病，了解人类疾病的发生、发展，认识人类疾病的本质和发展规律，以期找到治疗人类疾病的有效药物和治疗措施。实验动物分四级：一级动物（普通动物）二级动物（清洁动物）三级动物（无特定病原体动物）四级动物（无菌动物）3R原则：Reduction（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。Replacement（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。Refinement（优化）是指在符合科学原则的基础上，通过改进条件，善待动物，提高动物福利；或完善实验程度和改进实验技术，避免或减轻给动物造成的与实验目的无关的疼痛和紧张不安的科学方法。实验研究的四大基本要素（AEIR）：A：Animal(动物)，E：Equipment（设备），I：Information（信息），R：Reagent（试剂）。实验动物管理条例：1988年经国务院批准由国家科委以2号令发布了我国第一部实验动物管理法规《实验动物管理条例》。目前执行的是2001年，科学技术部与卫生部等七部（局）联合发布《实验动物许可证管理办法（试行）》。普通动物（Conventionalanimals）又称一级动物，是微生物学控制上要求最低的动物，它要求不携带人畜共患病和动物烈性传染病的病原。清洁动物（Cleananimal，CL）又称二级动物，除普通动物应排除的病原外，不携带队动物危害大和队科学研究干扰大的病原。无特殊病原体动物（specificpathogenfreeanimals，SPF）：又称三级动物，是指是指动物体内外均无寄生虫和特定病原菌，但又不是绝对的无菌动物。无菌动物（Germfreeanimal，GF）：是指在无菌条件下，用无菌饲料、饮水饲养的动物，或经腹部取胎后，转移到无菌条件下饲养，体表及肠道内均不能检查出任何活的微生物和寄生虫．无菌动物的特点：消化系统：无菌动物盲肠的总重量是普通动物的5～10倍，且盲肠膨大，肠壁菲薄，常易发生肠扭转导致肠壁破裂而死亡，当无菌动物被梭菌、类杆菌等单独感染后，盲肠就会变小。血液循环系统：心脏相对变小，白细胞数少，且数量波动范围小，与病原体入侵无关。免疫系统：胸腺中网状上皮细胞体积较大，且胞浆内泡状结构和溶酶体少。免疫功能处于原始状态，应答随度慢，过敏反应、对异体移植物的排斥反应一以及自身免疫现象消失或减弱。无菌禽类生长率高于同种普通禽类，无菌大小鼠与普通鼠差不多，无菌豚鼠和无尽兔子生长率比普通者慢。代谢：血中含氮量少，肠管对水的吸收率低代谢周期比普通动物长。营养：无菌动物不能合成维生素B和K，估易产生这两种维生素缺乏症。无菌动物的抗辐射能力强。寿命长于普通动物。悉生动物(Gnotobioticanimal)也称已知定菌动物或已知定菌丛动物（animalwithknownbacterialflora）是指在无菌动物体内植入已知的微生物的动物。近交系动物（InbredStrainAnimals）：经至少20代的全同胞兄妹交配或亲代与子代交配培育而成，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先的动物群。20代以上近交以后，个体有98.6%以上的渔船位点是纯合的。近交系亚系（Substrain）的形成：可能由于残余杂合性合突变而导致部分遗传组成的改变。亚系的命名：是在原品系的名称后加一道斜线，斜线后标明亚系的符号，如DBA/2、C57BL/6J等。近交类型：①纯交（Incross）AaxAA②回交（Backcross）AaxAa③互交（Intercross）AaxAa近交衰退（Inbreedingdepression）近亲交配所产生的后代常常出现生长、成活、生育、抗病、适应环境等能力减退的现象。引起近交衰退主要的原因：①隐性有害基因的暴露。②破坏多基因的平衡。常用的近交系动物有：BALB/c、C3H、C57BL、TA1、TA2、615、DBA/2小鼠、F344、SHR、LEW、ACI大鼠等。近交系动物的特征：⑴遗传基因位点纯合性（Homozygosity）概率高。⑵遗传组成的同源性（Isogenicity）。⑶长期遗传稳定性（Stability）。⑷遗传特征的可辨性（Identifiability）。⑸表型一致性（Uniformity）。⑹对外界因素的敏感性（Sensitivity）很高。⑺遗传组成的独特性（Individuelity），品系遗传独一无二。⑻生活力（Vigour）较低。⑼国际分布（Internationaldistribution）广泛。⑽背景资料（Backgroundcost）清晰。⑾生产饲养成本（Productioncost）较高。近交系动物的命名：普通近交系命名一般用1～4个大写字母表示，有些品系可由大写字母为首结合数字，非正规但已经被国际广泛认同的，也可以保留，近交代数表示用“Fn”n即代表代数。近交系动物优点：⑴具有相同的基因型，表现型也一致，所以其反应是一致的，实验结果正确、可靠。⑵各品系均有其独特的特征，根据实验目的可选用不同品系来作实验，实验重复性好，所用动物少，实验周期短、节省人力、物力和时间。⑶国际分布广泛，不同国家的科研单位由于使用同一近系动物所得结果是相似的，便于学术交流和实验重复。⑷疾病模型、致癌品系、抗癌品系、白血病等。⑸遗传背景明确，其生物特性、生理生化特点，常见疾病等都有系统研究，便于选择应用。封闭群（Closedcolony）不以近交形式进行交配，也不引入任何外来血缘在封闭条件下交配繁殖，从而保持了群体的一般遗传特征，又具有杂合性，称为封闭群，也称远交系。封闭群动物的特点：⑴保持一定的杂合性。⑵保持相对稳定性。⑶个体差的大小取决于祖代。⑷繁殖力、抗病力强。⑸群体中存在有模型价值的突变基因。封闭群动物的命名：除了一些由历史原因已广泛使用的名称（如：NewZealand兔、DunkinHartley豚鼠）外，一般应该用2～4个大写罗马字母进行命名（如NIH小鼠合ICR小鼠），还有一般在大学字母之前加上由一个大写字母合1~3个小写字母构成的培养者或者保持者的符号（如N：NIH是由美国国立卫生研究院保持的NIH小鼠）。冒号即是封闭群动物和近交系动物命名中最显著的差别.常用的封闭群动物有：昆明种（KM）小鼠、NIH小鼠、LACA小鼠、ICR小鼠、Wistar大鼠、SD（Sprague－Dawey）大鼠、DunkinHartley豚鼠、大耳白兔、青紫兰兔、NewZealand兔。杂交群动物：两个近交品系之间进行有计划交配所获得的第一代动物，简称F1动物。如AKR和DBA/2小鼠交配后的第一代动物为AKD2F1，其遗传组成均等的来自两个近交品系，属遗传均一。杂交群动物的命名：习惯写法是把亲代母系符号写在前边以“x”链接，后边是父系，再写上F1。杂交群动物的特征：⑴具有杂交优势。⑵遗传和表型上的均质性。⑶具有同基因性。⑷国际上分布广泛。杂交群动物在医学生物学中的应用：⑴干细胞研究，⑵一致免疫的研究，⑶细胞动力学研究，⑷单克隆抗体研究，⑸做某些疾病的模型。突变系动物（MutantStrainAnimals）：通过自然突变和人工定向诱导突变的方法，使正常染色体基因发生了变异的，并具有各种遗传缺陷的动物免疫缺陷动物：是指由于先天性遗传突变或用人工方法造成一种或多种免疫系统组成成分缺陷的动物。免疫缺陷动物分类：自发性、诱发性免疫缺陷动物裸小鼠的生物学特性：先天性无胸腺，裸体，母性差。由于无胸腺，仅有胸腺残迹或异常上皮，这种上皮不能使T细胞正常分化，因而细胞免疫功能低下。B细胞正常，但功能欠正常。NK细胞活性正常。免疫球蛋白主要是IgM，只含少量的IgG。裸大鼠的生物学特性：只有胸腺残体，无淋巴细胞。T细胞功能丧失。性连锁免疫缺陷小鼠（XID）的生物学特性：B细胞功能缺陷。XID来源于CBA/N品系，其B细胞功能减退，T细胞功能没有缺陷。Beige小鼠为内源性NK细胞活性缺乏，缺乏细胞毒T细胞反应。严重免疫缺陷小鼠（severecombinedimmunodeficientmice，SCID小鼠）：位于16号染色体的单个隐性突变基因所致。VDJ重组酶缺陷，而使编码Ig和TCR的基因发生异常改变，导致淋巴细胞分化被阻止在T、B前体阶段。T、B细胞数量大大下降，造成细胞和体液免疫功能缺陷，但非淋巴性造血细胞、NK细胞和LAK细胞呈正常状态。渗漏现象：少数SCID小鼠在饲养过程中可出现极少程度的免疫功能恢复，此为SCID小鼠的渗漏现象。人体肿瘤裸鼠移植瘤的生物学特征：(1)保持原发瘤的病理形态学、染色体特征、肿瘤标记物等特点。(2)多数肿瘤呈结节状生长，周围有膜包裹，极少可有局部侵润和远处转移，其组织形态、超微结构等均保持移植前肿瘤的特征。(3)传代的移植瘤能保持肿瘤的机能。如原发肿瘤的分泌特性。AFP，HBsAg，CEA。(4)裸鼠不能再现人体原发瘤的全部特征及其遗传学上的不稳定性。（5）裸鼠对移植瘤的反应裸鼠肿瘤移植模型具有以下优点：(1)裸鼠体内免疫缺陷机制恒定，其它鼠类需另加去免疫措施，其条件恒定性受个体差异的影响。⑵可以控制肿瘤的致癌性，使人体肿瘤移植后良好生长。⑶接种成功的瘤组织具有原肿瘤的结构特点，有利于体外培养的瘤细胞株的鉴定。⑷研究肿瘤在体内的生长行为与过程，探讨肿瘤与宿主免疫间的相互关系。裸鼠肿瘤移植模型缺点：①由于雌性裸鼠(nu纯合子)的不育性，导致生育率低下。②不能完全接受异种移植物，例如人体肿瘤和淋巴组织，而且不同起源的人肿瘤在裸鼠身上的可移植性差异很大。遗传性状分为质量性状和数量性状，目前遗传检测方法主要用于近交系。遗传检测主要的方法：(1)质量遗传性状：①形态学检查，常用检测方法是毛色基因检测，即利用毛色的表型分离可以推断近交系的毛色基因。②生物化学检查，常用生物化学标记基因检测法，选择一些在品系间具有多态性的同工酶和异构蛋白作为生化标记，它们的基因即为生化标记基因。③免疫学标记检测，常用检测方法有免疫标记检测法、皮肤移植法、混和淋巴细胞培养法、肿瘤移植法和血清反应法。④细胞遗传学检测，常用染色体带型。⑤分子生物学检测，常用方法有RFLP、STR、DNAfingerprinting，RAPD和SNP。⑵数量遗传性状：常用下颌骨测定法和生物学特性检测法。转基因动物（Transgenicanimals）是通过基因工程对DNA进行体外操作，添加或删除一个特殊的DNA序列，然后导入早期的胚胎细胞中，所产生遗传结构得以修饰的动物，其改变的性状可以遗传给后代。小鼠的特性：①对外来刺激极为敏感，适应性差，强光或者噪声刺激时，可能导致哺乳母鼠神经紊乱，发生食仔现象。温度过高或过低时，生殖能力下降，严重会发生死亡。小鼠无汗腺，尾有四条血管，静、动脉各两条。小鼠胃容量小，约1～1.5ml。小鼠交配后10~12小时，雌鼠仔阴道口形成一个白色的阴道栓，这是受孕标志。小鼠的主要品系：近交系有C57BL/6、C3H/He、BALB/c、DBA/2、AKR、TA1和TA2。封闭群有KM、NIH、ICR小鼠在生物医学研究中的应用有药物评价和毒性评价、肿瘤学研究、传染性疾病的研究、遗传学和遗传性疾病的研究、老年病学研究、计划生育研究和免疫研究。近交系小鼠自发性肿瘤发病率很高，如AKR小鼠白血病发生率可达90％，C3H小鼠乳腺癌发病率达97％，严重免疫缺陷小鼠，如裸鼠、SCID小鼠可接受各种人类肿瘤细胞的植入。大鼠的特性：嗅觉发达，味觉很差，对营养缺乏非常敏感，特别是维生素A和氨基酸供应不足时，可发生典型的缺乏症状。对饲养环境中湿度极为敏感，相对湿度低于40％时，易患环尾病，还会引起哺乳母鼠食仔现象发生。大鼠汗腺极部发达，仅在爪垫上有汗腺。无胆囊，无呕吐反应。无扁桃体、眼角膜无血管。肝脏再生能力强。垂体－肾上腺系统功能发达，应激反应灵敏。垂体脆弱地附着于漏斗下部。心电图中没有S—T段大鼠在生物医学研究中的应用：内分泌研究大鼠垂体-肾上腺系统发达，应激反应灵敏，适宜作应激模型。大鼠对营养缺乏比较敏感，是研究营养学的首选动物。大鼠对化学致癌物质敏感，可复制成各种肿瘤模型，是肿瘤实验研究最常用的实验动物之一。大鼠肝再生能力强，切除60～70%的肝叶仍有再生能力。大鼠无胆囊，可从胆管直接收集胆汁，可用于胆道疾患、消化功能及急性肝功衰竭模型。大鼠血压和血管阻力对药物反应敏感，适合研究心血管药物的药理和药物筛选。大鼠踝关节对炎症反应敏感。大鼠常用品系及其特点：近交系常用SHR，其自发高血压，心血管疾病发病率高。对降压药物有反应，可用于降压药物筛选的动物模型。封闭群常用(1)Wistar：对营养物质敏感，垂体肾上腺系统发达。(2)SD：自发乳腺癌高。突变群常用白内障大鼠、肥胖症大鼠。豚鼠的生物学特性和解剖生理特点：①对抗生素极为敏感（青霉素、四环素）。②晚成性动物，即母鼠怀孕期较长。③体内不能合成维生素C。④耳窝管敏感，便于做听力实验。⑤对一些细菌、病毒敏感。⑥易引起变态反应。豚鼠生物医学研究中的应用：在免疫学研究方面，豚鼠血清中含有丰富的补体，免疫学实验中所用补体多来源于豚鼠。在传染病研究方面对许多病原微生物都十分敏感，尤其是结核杆菌高度敏感，感染后酷似人类的病变。在药理学研究方面，豚鼠皮肤对毒物刺激反应灵敏，并近似于人类，可用于局部皮肤毒物作用的实验。在营养学方面，豚鼠体内部能合成维生素C，对其缺乏十分敏感，是研究实验性坏血病和维生素C生理功能的理想动物模型。在耳科学方面，常用于听觉和内耳疾病的研究。地鼠的生物学特性和解剖生理特点：①颊囊。地鼠颊囊缺少腺体和完整的淋巴通路，因此对外来组织部产生免疫排斥反应，可用于异体移植。②生殖周期短，妊娠期平均为16天，为啮齿类动物妊娠期最短者。③熟睡时，全身松弛，如死亡状，不易弄醒。地鼠在医学生物学中的应用：肿瘤学研究方面，地鼠的颊囊可移植正常组织或肿瘤的组织细胞，最适合诱发支气管肺癌和肺肿瘤。生理学研究方面，地鼠成熟早、妊娠期短，人精子能穿透金黄地鼠卵子的透明带。还可作老化、冬眠、行为、内分泌的研究。营养学研究方面，维生素缺乏症的研究。牙科研究方面，广泛用于龋齿研究。兔的生物学特性和解剖生理特点：家兔属于恒温动物。有食粪癖。胸腔内构造与其它动物不同，纵隔将胸腔分左右两室，互不相通。暴露心脏时，动物不需做人工呼吸。颈神经血管束中减压神经易于分离，其末梢分布在主动脉弓血管内，属于传入性神经。耳大，血管清晰。眼球巨大。对体温变化十分灵敏。兔是反射性排卵的动物，交配后10～13小时排卵。兔在生物医学研究中的应用：免疫学研究；生殖生理研究；动脉粥样硬化研究；眼科研究；热源质实验。兔的常用品种有中国本兔、青紫蓝兔、新西兰白兔。犬的生物学特性和解剖生理特点：嗅觉、听觉灵敏。神经系统发达，能较快的建立条件反射。观察力和记忆力很强。嗅脑、嗅觉器官和嗅神经极为发达。汗腺很不发达。胰腺小并且是分离的，易摘除。视觉较差，红绿色盲。正常犬鼻尖呈油状滋润犬的生物医学研究中的应用：实验外科学、基础医学实验研究、人类传染性疾病研究、药物学和毒理学研究等。犬的常用品系有比格犬、四系杂交犬、纽芬兰犬等猕猴的生物学特性和解剖生理特点：体内缺乏维生素C合成酶；颊囊；对痢疾杆菌和结核杆菌极敏感，并常携带有B病毒；猕猴有发达的神经系统性皮肤；猴的大脑发达，具有大量的脑回和脑沟；视觉较人敏感；猴也有色觉，能分辨物体各种颜色，它还具有双目视力。猕猴在生物医学研究中的应用：在生理学研究方面，可用于脑功能、血液循环、血型、呼吸生理、内分泌、生殖生理、神经生理等研究。在传染病研究和疫苗试验中，非人灵长类是某些人类传染病病原除人以外的唯一易感动物。在制造和鉴定脊髓灰质炎疫苗时，猕猴是唯一的实验动物。猪的生物学特性和解剖生理特点：杂食性动物，舌体味蕾能感觉甜味；猪和人类的皮肤组织结构和上皮修复再生性很相似；猪的脏器重量近似于人；猪的胎盘类型属上皮绒毛膜型，没有母源抗体；猪的心血管系统、