实验动物和选择和应用.ppt

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1、实验动物和物和选择和和应用用现在学习的是第1页，共161页现在学习的是第2页，共161页现在学习的是第3页，共161页现在学习的是第4页，共161页现在学习的是第5页，共161页现在学习的是第6页，共161页现在学习的是第7页，共161页现在学习的是第8页，共161页 3脏器形态方面 消化道各部分不仅大小因动物种类不同而不同，其形状、构造也因动物种类不同而有显著差异。反刍动物有复胃，由多个胃构成。单胃动物之间胃的形状类似，但胃食管部(前胃部)所占比例不同。肝的分叶方式也存在差异。啮齿类动物肝的构成最为复杂。马和大鼠肝的特征是缺少胆囊。肺的形态因呼吸方式不同也有所不同。哺乳类和鸟类之间差异显著。

2、肺的分叶情况因动物种类不同而有很大差别。现在学习的是第9页，共161页 脑的形态方面，越是低等动物嗅球所占比例越大，越是高等动物嗅球功能越弱。鸟类和哺乳类的脑活动中，睡眠与觉醒是不断交替的，前者睡眠有深睡眠和动眼睡眠之分。一般来说，睡眠方式与行为类型有关穴居生活的动物深睡眠期较长。脑的新皮质与旧皮质的关系也因动物种类不同而不同。乳腺、乳房分布的位置也存在差异，单胎动物在局部，而多胎动物在胸腹部，分布较广。现在学习的是第10页，共161页 心脏形态方面，脊椎动物的心脏构成随等级提高逐渐完全，鱼类只有l个心房和1个心室，两栖类、爬行类有2个心房和1个心室(不完全)，鸟类、哺乳类有2个心房和2个心室

3、(完全心)。血液循环系统也逐渐向闭锁系统进化。完全心室、心室壁的特殊心肌的分布因动物种类不同而不同，心电图可显示出不同的波形特征。在形态和功能上，与人的心脏最类似的动物是犬。现在学习的是第11页，共161页 (七)疾病特点方面 实验动物有许多自发或诱发性疾病，能局部或全部地反映人类类似疾病过程与特点，可用于研究相关的人类疾病。如突变系SHR大鼠，其自发性高血压的变化与人类相似，并伴有高血压性心血管病变，如脑血栓、梗死等症状。猫是弓形虫的宿主，是弓形虫研究中是一个很好的材料。同时，在研究白化病、关节炎、骨质疏松症等方面，也较为理想。非人灵长类实验动物，可感染其他动物不可复制的人类传染病，如脊髓灰

4、质炎、脑炎、肝炎、麻疹、痢疾、疟疾等。现在学习的是第12页，共161页 二、选用解剖、生理特点符合实验目的要求的实验动物 选用解剖生理特点符合实验目的要求的实验动物做试验，是保证试验成功的关键。实验动物具有的某些解剖生理特点，为实验所要观察的器官或组织等提供了很多便利条件。现在学习的是第13页，共161页 狗的甲状旁腺位于两个甲状腺端部的表面，位置比较固定，而兔的甲状旁腺分布得比较散，位置不固定，因此，做甲状旁腺摘除试验选狗而不用兔，而做甲状腺摘除试验则选兔更合适。狗是红绿色盲，不能以红绿色信号作为条件刺激来进行条件反射试验。现在学习的是第14页，共161页 家兔颈部交感神经、迷走神经和减压神

5、经是分别存在、独立行走的，而人、马、牛、猪、狗、猫这些神经不单独行走，混合行走于迷走交感于或迷走神经之中。胸腔结构与其他动物不同，当开胸和打开心包胸膜，暴露心腔进行实验操作时，只要不弄破纵隔膜，动物不需要人工呼吸，给实验操作带来很多方便，很适合于做开胸和心脏试验。体温变化十分灵敏，最易产生发热反应且反应典型、恒定，而小鼠、大鼠的体温调节不稳定，所以，我们选择家兔做发热和检查致热原的实验研究。现在学习的是第15页，共161页 小鼠体型小，性情温顺，易于饲养管理、操作和观察。对外来刺激、多种毒素和病原体均很敏感，所以，各种药物的毒性试验，微生物、寄生虫的研究，半数致死量的测定都选用小鼠。大鼠无胆囊

6、，不能选做胆囊功能的研究，而适合做胆管插管收集胆汁，进行消化功能研究。现在学习的是第16页，共161页 中国地鼠易产生真性糖尿病。血糖可比正常高出28倍，胰岛退化适合于糖尿病的研究。豚鼠体内缺乏合成维生素C的酶，因而，对维生素C的缺乏很敏感，适合于维生素C的实验研究。豚鼠易于致敏，适于做过敏性研究。现在学习的是第17页，共161页 鸽子、家犬、猴和猫呕吐反应敏感，适合做呕吐试验；家兔、豚鼠等草食动物呕吐反应不敏感，小鼠和大鼠无呕吐反应，就不宜选用。兔和猫属典型的刺激性排卵动物，只有经过交配刺激，才能排卵。因此，兔和猫是避孕药研究的常用动物。现在学习的是第18页，共161页 三、根据实验动物不同

7、品种、品系的特点选择动物 不同种系实验动物对同一因素的反应有其共同的一面，但有的也会出现特殊反应。如何充分利用这些特殊反应，选用对实验因素最敏感的动物，对实验研究也十分有价值。如在猪瘟细胞苗的效力检验中，白兔比灰兔敏感，而长毛兔的反应最敏感，发热反应最典型。用仙居鸡作安全检验合格的鸡新城疫I系苗，注射纯种肉鸡、蛋鸡时并不安全，不仅反应重，而且有死亡。现在学习的是第19页，共161页 不同药物或化合物，在不同种系动物上引起的反应是有很大差异的。如雌激素能终止大鼠和小鼠的早期妊娠，但不能终止人的妊娠；吗啡对家犬、兔、猴和人的主要作用是中枢抑制，而在小鼠和猫则是中枢兴奋；家兔对阿托品极不敏感；苯胺及

8、其衍生物对犬、猫、豚鼠和人产生相似的变性血红蛋白等病理变化，在兔则不易发生，在大、小鼠等啮齿类则完全不发生等。这些在选择实验动物时必须加以注意。现在学习的是第20页，共161页 四、根据对实验质量的要求选择标准化的实验动物 现代生命科学研究要求动物实验结果精确可靠，重复性好并具有可比性，即不同的人在不同的时间、不同的空间，做相同的动物实验，能得到完全一样的实验结果。这就要求我们要选用标准化的实验动物，在标准的条件下进行实验。现在学习的是第21页，共161页 近交系动物由于遗传纯合度高，个体差异小，特征稳定，对实验反应一致性好，实验结果精确可靠。而且，不同品系具有各自独特的特性，适合不同课题的研

9、究需要。以群体为对象的研究课题，如人类遗传研究、药物筛选和毒性试验中，要选择与人群基因型及表现型相似的动物类别。封闭群动物则更为合适。许多基因突变系动物具有与人类相似的疾病模型特征，如自然发生高血压大鼠，青少年型糖尿病大鼠，裸豚鼠，肌肉萎缩症小鼠等，是研究人类疾病很好的工具。现在学习的是第22页，共161页 转基因小鼠、可调控基因表达的小鼠、基因敲除小鼠、基因定点整合小鼠、特定组织或器官基因敲除小鼠等遗传工程小鼠是遗传精密度更高的实验动物。随着2l世纪生命科学的发展，这些遗传工程小鼠将会逐渐取代常规实验动物，成为21世纪生物医药研究的首选动物。现在学习的是第23页，共161页 微生物等级动物的

10、选择：一般而言，普通动物用于研究所获得的实验结果的反应性差，故主要用于生物医学示教或为某项研究进行探索方法的预试验。清洁动物是目前国内科研工作主要要求的标准实验动物，适用于大多数科研实验。无特定病原体动物是理想的健康动物，用它来研究，可排除疾病或病原的干扰，适用于所有科研实验、生物制品生产及检定，是国际公认的标准实验动物。涉及具有国际交流意义的重大课题，最好选用无特定病原体动物。现在学习的是第24页，共161页 在精确试验中，鉴于动物体内外的寄生虫与微生物会干扰试验的结果，最好选择无菌动物或悉生动物，至少也应使用SPF级动物。此外，还应考虑所选用的动物类别或级别要与实验条件、实验技术、方法及试

11、剂等相匹配。既要避免用高精密度仪器、先进的技术方法、高纯度的试剂与低品质、非标准化、反应性能低的动物相匹配，又要防止用低性能的测试方法、非标准化的实验设施与高级别、高反应性能 的动物相匹配，造成不必要的资源浪费。现在学习的是第25页，共161页 五、符合实验动物选择的一般原则 1.年龄与体重 年龄是一个重要的生物量，动物的解剖生理特征和对实验的反应性随年龄的不同而有明显变化。一般而言，幼龄动物较成年动物敏感，而老龄动物的代谢、各系统功能较为低下，反应不灵敏。因此，一般动物实验应选用成年动物。但不同实验对年龄要求不尽相同，需根据课题的内容而定。一些慢性实验因周期较长，可选择幼龄动物。有些特殊实验

12、如老年病学的研究，则考虑用老龄动物。现在学习的是第26页，共161页 由于不同种类实验动物的生活周期差别很大，动物实验时还要注意“天文学时间”和“生物学时间”的区别。对不同动物而言，经过相同的天文学时间在生物学上却有不同的意义。例如，用犬做试验经过一年观察期和用大鼠做实验经过相同的观察期，其生物学意义是完全不同的。同样，用犬做试验从1岁到2岁的一年观察期和从12岁到13岁的一年观察期，其生物学意义也不同。考虑生物学时间，特别是在与老化有关的实验研究中很有意义。现在学习的是第27页，共161页 不同种属实验动物的寿命与人类具有很大差异。在发育上，有的以日、月计龄，有的以年计龄。所以，选择动物时应

13、注意到各种实验动物之间、实验动物与人类之间的年龄对应，以便进行分析比较。动物年龄对应/年狗12345678910 11 12 13 14 15 16人15 24 28 34 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80现在学习的是第28页，共161页现在学习的是第29页，共161页 实验动物年龄与体重一般呈正相关，可按体重推算年龄。例如KM小鼠6周龄时雄性约为32g，雌性28g；Wistar大鼠雄性约为180g，雌性160g。但体重大小常受每窝哺育仔数、饲养密度、营养、温度等环境条件所限，有时不一定准确，提供部门应有动物出生日期的记录以备查考。一般来说，选择的实验动物

14、年龄、体重应尽可能一致，相差不得超过10。若相差悬殊，则易增加动物反应的个体差异，影响实验结果的准确性。现在学习的是第30页，共161页 2动物性别 不同性别动物对同一药物的敏感程度是有差异的，如在猪瘟疫苗的效力实验中，雌兔比雄兔表现出较好的热反应，雌性小鼠对四环素毒素的耐受力低于雄鼠。有人分析149种毒物对不同性别大小鼠的毒性，发现雌性的敏感性稍大于雄性，如雄性敏感性LD50为1，则雌性LD50大 鼠 和 小 鼠 分 别 为(0.880.036)与(0.920.085)，如实验无特殊要求，应选择雌雄各半做实验，以避免因性别差异所造成的结果误差。现在学习的是第31页，共161页 3生理状态与健

15、康状况 处于怀孕、哺乳等生理状态时，动物对外界刺激的反应常有所改变，如无特殊目的，一般应从实验组中剔除，以减少个体差异。健康动物对各种刺激的耐受性比有病的动物要大，实验时应剔除瘦弱、营养不良的动物。4实验条件 实验条件对动物实验结果有很大影响，应给相应级别的动物有相应级别的环境条件，寒冷、炎热、通风不良、噪声或营养不良均会严重干扰动物实验的结果。现在学习的是第32页，共161页 六、经济性原则 经济性原则是指尽量选用容易获得、价格便宜和饲养经济的动物。许多啮齿类实验动物，如小鼠、大鼠、地鼠、豚鼠等，繁殖周期短，具多胎性，饲养容易，遗传和微生物控制方便。而且这些动物的年龄、性别、体重可任意选择，

16、量大价廉，来源充足。猴、狒狒、猩猩等非人灵长类动物，其进化程度高，与人类最接近，在许多疾病研究方面有着不可替代的优越性。但由于来源稀少，加之繁殖周期长，饲养管理困难，不能得到普及使用。现在学习的是第33页，共161页 七、动物实验结果的外推 医学研究中，动物模型、动物实验都是为人服务的，一切动物模型和动物实验结果都要外推到人身上去，这就是动物实验结果的外推。因为动物和人毕竟不是同一种属，在动物身上无效的药物不等于临床无效，而在动物身上有效的药物也不等于临床有效。加之不同的动物有不同的功能和代谢特点，所以，肯定一个实验结果最好采用两种以上的动物进行比较观察。所选的实验动物中，一种为啮齿类动物，另

17、一种为非啮齿类动物。常用的实验序列是小鼠、大鼠、狗、猴或小型猪。现在学习的是第34页，共161页 用近交系动物做实验研究，结果易于重复并能进行定量比较，但不同品系具有各自不同的敏感特性，在近交系育成过程中所造成的近交衰退与人体的正常生理条件差异很大，所以对近交系动物的使用更要慎重，避免因滥用动物而导致在人体上的失误，从而造成难以想象的后果。现在学习的是第35页，共161页 八、实验动物的选择应用应注意有关国际规范 国际上普遍要求动物实验达到实验室操作规范(good laboratory practice，GLP)和标准操作规程(standard operating procedure，SOP)

18、，这些规范对实验动物的选择和应用、实验室条件、工作人员素质、技术水平和操作方法都要求标准化。所有药物的安全评价试验都必须按规范进行，这是实验动物选择和应用总的要求。现在学习的是第36页，共161页第二节第二节 肿瘤学研究肿瘤学研究中实验动物的选择和应用中实验动物的选择和应用 一、肿瘤学研究中实验动物的作用 肿瘤是危害人类生命健康最严重的疾病之一。在不少国家，肿瘤的死亡率仅次于心血管疾病而占第二位。在我国，肿瘤也是一大类常见病、多发病。怎样预防和控制肿瘤是世界性的医学难题。现在学习的是第37页，共161页 研究肿瘤的病因学、发病学、肿瘤细胞的生物学特性、肿瘤和宿主的相互关系、肿瘤的诊断、预防和治

19、疗等总称为肿瘤学，可分为临床肿瘤学和实验肿瘤学。其中，实验肿瘤学主要以实验室手段来进行肿瘤的病因、发病机制、抗癌药筛选及防治方法的研究，而实验动物是其主要的研究对象和材料。正是通过动物实验，发现了化学致癌物和致癌病毒，推动了肿瘤学研究，为肿瘤的防治开辟了广阔的前景。现在学习的是第38页，共161页 二、实验动物的肿瘤学特点 （一）不同种属动物 1灵长类动物 从种系发育上看，非人灵长类实验动物与人类的亲缘关系最近，它们也会发生各种形态上和生物学性质上与人的肿瘤相似的病变。一般来说，它们的肿瘤发病率与动物的种属、性别、年龄及饲养的时间有关。在实验室条件下，猕猴的自发性肿瘤发病率最高。在老年灵长类动

20、物中，以上皮性肿瘤和恶性淋巴瘤最为常见。原生灵长目动物对肿瘤性疾病的敏感性，特别是对化学致癌物的敏感性，较之类人猿种属为高。现在学习的是第39页，共161页 2大型实验动物 这里包括家畜。这些动物的肿瘤发病率随种属而异，例如雌犬常发生乳腺肿瘤，母牛则不常发生。但雌犬所发生的此种乳腺肿瘤与人乳腺肿瘤的表现不同，往往表现为混合型，不仅包含上皮性成分，还包含有骨和软骨等组织。猪常发生肾母细胞瘤，马、羊、牛等则不常发生。马倾向于发生阴茎癌，羊和牛则会发生肝癌等。现在学习的是第40页，共161页 3小型实验动物 主要是指啮齿类实验动物。小鼠的肿瘤，无论在组织发生、临床过程以及组织形态学上都与人类的肿瘤有

21、相似之处。在实验中，广泛应用各种高癌和低癌品系小鼠进行研究。大鼠也广泛应用于肿瘤研究的许多领域，它们体型较大，供给组织较多，便于进行手术、注射等实验操作，但大鼠的自发性肿瘤的总体发病率低于小鼠。虽然大鼠的自发性肝肿瘤非常少见，但大鼠的肝脏对于致癌剂的作用却很敏感。现在学习的是第41页，共161页 4鸟类 肿瘤以其病毒病因引人注目，特别是造血系统和间叶组织的肿瘤。鸡群中所发生的由疱疹类病毒引起的马立克氏病(鸡白血病)，可与人类的Burkitt淋巴瘤、猴的淋巴瘤等相类比。现在学习的是第42页，共161页 (二)不同类型的实验动物 1近交系动物 应用这一类动物，主要是由于此类实验动物肿瘤方面的遗传性

22、状。不同近交品系动物有着不同的遗传性状，其自发瘤发生率有明显的不同，对同一致癌物质的敏感性也往往不同。因此，为了不同的肿瘤研究的需要，可以选用在肿瘤学上具有不同遗传性状特点的近交系动物进行研究。现在学习的是第43页，共161页 近交系动物自发瘤的发生率高低不等，有一些高癌系小鼠，只要活到一定的时间，无需任何外加的处理，几乎可以百分之百地自然发生白血病、肺癌或乳腺癌等恶性肿瘤，从而证明癌症是可以遗传的。同样，也可以通过遗传学的方法培育出对致癌因子敏感性高或低的动物品系，说明诱发性肿瘤的发生在相当程度上也取决于动物的遗传组成。这些高癌品系或低癌品系的动物是实验肿瘤学研究的有用工具。现在学习的是第4

23、4页，共161页 2无菌动物和悉生动物 无菌动物(GF)和悉生动物(GN)与常规带菌动物在结构和功能上有较大的差异，如心、肝和肺脏较小，基础代谢率、心脏输出量以及组织的血供量较低，免疫系统发育不良，肠蠕动和小肠上皮细胞的脱落缓慢，盲肠巨大，结肠内容物和粪便稀软等。现在学习的是第45页，共161页 在利用GF、GN动物进行肿瘤实验时，要根据这些特点安排实验并估计到它们对实验的影响。在GF、GN小鼠和大鼠中，某些类型的癌的发病率下降，而在普通大鼠中极为少见的前列腺癌，在GF大鼠中却很常见。GF大鼠和小鼠所发生的恶性肿瘤几乎全部发生在内分泌系统或受激素作用的组织中。无菌动物几乎不发生内分泌系统和造血

24、系统以外的肿瘤。这充分说明，存在着环境致癌因子的作用，而采用系统的无菌手术可以除去这些因子，形成防护屏障，使有机个体不受这些因子的危害。现在学习的是第46页，共161页 癌的病毒病因学说，可以应用无菌动物进行研究。化学致癌过程中，实验动物体内菌群能影响致癌过程。影响包括：产生或破坏致癌物，干扰机体对致癌物的解毒功能，改变致癌物分子结构从而影响它们被机体吸收的过程，以及加快肠道排空速度而影响致癌物的吸收等。人的结肠癌的发生与环境因素密切相关。因此，肠道菌群与进入肠道环境中的物质的关系值得研究。比如：口服苏铁素，对GF大鼠无致癌性，而CV大鼠对这一物质的作用则相反。现在学习的是第47页，共161页

25、 3无胸腺裸体小鼠和大鼠 裸鼠已在肿瘤移植术、癌的病因学、癌的实验治疗学、癌的免疫学、癌的病毒学以及化学致癌研究等实验肿瘤学研究的许多领域得到广泛应用。裸鼠是一种独特的纯系动物，其特征为：全身无毛，先天性无胸腺，T淋巴细胞缺失，细胞免疫功能缺陷，对异体移植物几乎无免疫排斥反应，可接受异系、异种肿畜移植等。所以它是实验肿瘤学研究中极有价值的实验材料。现在学习的是第48页，共161页 三、抗肿瘤研究中动物肿瘤模型的选择 实验肿瘤学对肿瘤的病因、发病机制、抗癌药筛选及防治方法的研究，都有着非常重要的意义。研制新的高效低毒抗癌药物，是人类攻克肿瘤性疾病的主要手段之一，在新的抗癌药物的研制中，除了常用大

26、鼠和小鼠外，尚有用豚鼠、仓鼠、猪、兔、鸟、鱼及灵长类等动物。即便是小鼠，也有封闭群、近交系、突变系、遗传工程小鼠等不同类型。抗癌药物研究中动物模型的选择有以下4种类型：现在学习的是第49页，共161页 （一）自发性肿瘤模型 是不经人工处置而自然发生的动物肿瘤模型，其发病类型、发病率均随实验动物的品种、品系等不同而不同。应用自发性肿瘤模型有一定的优点。首先自发性肿瘤从肿瘤发生率上，与人类肿瘤相比更相似，实验结果更易外推于人。其次，对影响肿瘤发生发展的原因更有可能被发现，但是肿瘤发生从时间上参差不齐，实验时间长，所需动物数量较多，耗费大。某些小鼠近交系是这类模型最常使用的实例，如AKR的自发性白血

27、病。现在学习的是第50页，共161页 (二)诱发性肿瘤模型 用化学致癌物质、物理因子，如射线及某些病毒均可在某种动物中诱发出不同类型的肿瘤；二甲基苯蒽(DMBA)和甲基胆蒽可诱发乳腺癌；二苯芘可诱发纤维肉瘤；而黄曲霉素B1及奶油黄可诱发大鼠肝癌；N-甲基-N-硝基-亚硝基胍(MNNG)可诱发大鼠胃癌；二乙基硝胺(DEN)可诱发小鼠肺癌，这些都已用于实验肿瘤的研究，并且对防治肿瘤新药研究也有帮助。现在学习的是第51页，共161页 但是，诱发癌的过程通常很长，个体的潜伏期差异很大，成功率通常达不到100。肿瘤细胞形态特征变化也很大，而且有些病毒又可诱发多部位肿瘤，所以作为抗癌药物筛选模型很少用。可

28、是作为病因学研究，或者作为预防性药物的研究，其具有独特价值。在使用化学致癌剂致癌时，应注意各类致癌剂在实验动物体内的致癌特点。现在学习的是第52页，共161页 1芳香族或偶氮类的致癌特点 需长期大量给药；其本身常为前致癌物，需在体内经某些酶作用，如P450等活化才变成致癌物；有明显的种属差异，不同致癌物对不同种属动物的致癌能力有明显的不同，而且会在不同部位产生不同的肿瘤；致癌作用受营养及激素等的影响。现在学习的是第53页，共161页2亚硝胺类致癌的特点 致癌性强，小剂量一次给药即可致癌；对多种动物的不同部位及器官均能致癌，甚至可通过胎盘使子代致癌；亚硝胺类化合物对某些器官有亲和性。3黄曲霉素B

29、l的致癌特点 毒性极强，只需亚硝胺剂量的几十分之一即可致癌；能诱发多种动物肿瘤；能诱发多种类型癌肿。现在学习的是第54页，共161页 (三)移植性肿瘤模型 目前抗癌药筛选和药效学研究中使用最多的一类动物肿瘤模型。最初大多是诱发或自发性肿瘤，经不断移植而形成特定动物模型，通常是接种一定数量的肿瘤细胞(皮下、腹腔、静脉、颅内等)，甚至是无细胞滤液(病毒性肿瘤)，使一群动物在几乎相同的时间内患同样的肿瘤，其成功率接近100。肿瘤形态、生长率、对药物的敏感性、死亡时间等非常相近。所以，作为药物筛选的模型是非常合适的。现在学习的是第55页，共161页 现在全世界保种的瘤株有500种以上，但是经常用于筛选

30、及药效学试验的大概只有40种左右，其中大多数是小鼠肿瘤，少数为大鼠或仓鼠的肿瘤。如：小鼠白血病P388和L1210(宿主为DBA/2小鼠)，Lewis肺癌及B16黑色素瘤(宿主 为C57BLC/6小 鼠)、结 肠 癌 Colon26、Colon38(宿主为BALB/c小鼠)以及Erlish腹水癌、肉瘤180(S180)、白血病L5170、Friend白血病、腺癌755、Ridaway骨肉瘤、小鼠肝癌2HAC、肉瘤37、脑瘤22、小鼠宫颈癌、白血病615以及大鼠的肿瘤W256、吉田肉瘤等。现在学习的是第56页，共161页 这些肿瘤大多数生长较迅速，倍增时间短，对抗癌药物的敏感性较高。通常一个好的

31、筛选程序漏筛率是很低的。对于当前在临床上经常应用的数十种抗癌药物的发现起了重要的作用。但是这些模型由于生长速度远比癌肿病人的发展速度快，且转移率较低，因此，作为筛选模型有它固有的不足。现在学习的是第57页，共161页 （四）人体肿瘤异种移植动物模型 早期的抗癌药物研究均以动物肿瘤作为筛选的模型，但是，动物肿瘤毕竟不是人体肿瘤，同时，不同的肿瘤例如肺癌和肝癌，应该看做是各有特点的两种疾病，它们的敏感药物也是不同的。所以，应用多种人体肿瘤模型进行抗癌药物的筛选，特别是疾病定向性筛选是寻找抗实体瘤新药的又一个重要途径。现在学习的是第58页，共161页 早期人体肿瘤动物异种移植模型，主要是利用动物的一

32、些免疫防御功能缺乏的部位，例如鸡胚、动物的眼前房、地鼠的颊囊等，虽然也有一定的成活率，但是生长缓慢，肿块又小，难以传代，所以应用上受到许多限制。现在学习的是第59页，共161页 自1966年胸腺缺失、T细胞免疫缺陷裸鼠被发现和获得第一个人癌裸鼠模型以来，人体肿瘤异种移植获得了巨大的成功，这些人体肿瘤在裸鼠体内传代，其肿瘤细胞形态、染色体数量和癌细胞产物等保持不变，对临床常用抗癌药物的敏感性也大致相似，所以美国NCI于1977年提出将人的乳腺癌(MX-1)、结肠癌(CX-1)和肺癌(LX-1)作为体内第二期筛选模型。近年来，各类人体肿瘤在裸鼠皮下、肾包膜下甚至原位(肿瘤的原发部位)移植模型已得到

33、发展，为抗癌药物的寻找，尤其是对实体瘤敏感药物的寻找提供了更好的模型。现在学习的是第60页，共161页第三节第三节 基础医学基础医学实验研究中实验动物的选择实验研究中实验动物的选择 一、药理学研究中的选择 （一）临床前药物代谢动力学研究 进行临床前药物代谢动力学研究，目的在于了解新药在动物体内动态变化的规律及特点，为临床合理用药提供参考。所以，选择动物时，必须选用成年健康的动物，常用的有大鼠、小鼠、兔、豚鼠、犬等。首选动物及其性别应尽量与药效学或毒理学研究所用动物一致。现在学习的是第61页，共161页 做药物动力学参数测定，最好使用犬、猴等大动物，这样可在同一动物上多次采样，而使用小动物可能要

34、采用多只动物的合并样本，应尽量避免。做药物分布试验时，一般选用大鼠或小鼠较为方便。做药物排泄试验时，一般也首选大鼠，其胆汁采集可在乙醚麻醉下做胆管插管引流。现在学习的是第62页，共161页 （二）一般药理研究 一般药理研究指主要药效作用以外广泛药理作用的研究。常选用的动物包括小鼠、大鼠、狗、猫等，性别不限，但观察循环和呼吸系统时一般不宜用小鼠和兔。现在学习的是第63页，共161页 (三)作用于神经系统的药物研究 促智药研究一般使用健康成年小鼠和大鼠。除非特定需要，一般不选用幼鼠或老年鼠。镇静催眠药研究一般选用健康成年小鼠，便于分组实验。抗痛药研究一般选用健康成年小鼠或大鼠，且以雄性为宜。镇痛药

35、研究均需在整体动物上进行，常用成年小鼠、大鼠、兔，必要时也可用豚鼠、犬等。一般雌雄兼用，但在热板法或是跖刺激法试验中，不用雄性动物，因为雄性动物的阴囊部位对热敏感。现在学习的是第64页，共161页 解热药研究首选家兔，因为家兔对热原质极敏感。当然，家兔的品种、年龄、实验室温度、动物活动情况等不同，都对发热反应的速度和程度有明显影响，应按我国药典中有关规定进行。此外，也可用大鼠进行试验。神经节传导阻滞影响的药物研究时，首选动物是猫，最常用的是颈神经节，因其前部和后部均容易区分。研究药物对神经肌肉接点的影响时，常用动物是猫、兔、鸡、小鼠和蛙。在对影响副交感神经效应器接点的药物进行研究时，首选动物是

36、大鼠。现在学习的是第65页，共161页 （四）作用于心血管系统的药物研究 抗心肌缺血药物研究可选用犬、猫、家兔、大鼠和小鼠。抗心律失常药物研究可用豚鼠，因小鼠不便操作不宜选用。用犬试验时，应注意试验药物不能用吐温助溶。降压药物研究一般选用犬、猫、豚鼠，也可用兔，一般不宜用大鼠，因为它对强心苷和磷酸二酯酶制剂的强心反应不敏感。现在学习的是第66页，共161页 降血脂药物研究一般选用大鼠、家兔，尤其是遗传性高脂血症WHHL兔。抗动脉粥样硬化药物研究目前缺乏理想的模型动物，一般可选用家兔、鹌鹑。这两种动物对高脂日粮诱发脂代谢紊乱极为敏感，动脉粥样硬化极易形成。但是，家兔是草食性动物，鹌鹑属鸟类，其动

37、脉粥样硬化发病部位及病理改变情况与人类不一致。抗血小板聚集药物研究一般选用家兔和大鼠，个别试验选用小鼠。为避免动物发情周期影响，宜用雄性动物。抗凝血药物研究常用大鼠和家兔，也可用小鼠、豚鼠或沙鼠等，以雄性动物为宜。现在学习的是第67页，共161页 (五)作用于呼吸系统的药物研究 镇咳药筛选的首选动物是豚鼠，因为豚鼠对化学刺激或机械刺激都很敏感，刺激后能诱发咳嗽，刺激其喉上神经亦能引起咳嗽。猫在生理条件下很少咳嗽，但受机械刺激或化学刺激后易诱发咳嗽，故可选用猫用于刺激喉上神经诱发咳嗽，在初筛的基础上进一步肯定药物的镇咳作用。现在学习的是第68页，共161页 犬不论在清醒还是在麻醉条件下，化学刺激

38、、机械刺激或电刺激其胸膜、气管粘膜或颈部迷走神经均能诱发咳嗽，犬还对反复应用化学刺激所引起的咳嗽反应较其他动物变异小，故特别适合于观察药物的镇咳作用持续的时间。兔对化学刺激或电刺激不敏感，刺激后发生喷嚏的机会较咳嗽为多，故兔很少用于筛选镇咳药。小鼠和大鼠给予化学刺激虽能诱发咳嗽，但喷嚏和咳嗽动作很难区别，变异较大，特别是反复刺激时变异更大，实验可靠性较差。尽管目前也有人用小鼠氨水或二氧化硫引咳法来初筛镇咳药，但应尽量少用。现在学习的是第69页，共161页 支气管扩张药物研究最常用的动物是豚鼠，因其气管平滑肌对致痉剂和药物的反应最敏感。药物引喘时，选用体重不超过200g的幼龄豚鼠效果更佳。大鼠某

39、些免疫学和药理学特点与人类较接近，如大鼠的过敏反应由IgE介导，大鼠对色甘酸钠反应较敏感。因此，大鼠气管平滑肌标本亦常被选用。另外，大鼠气管平滑肌对氨酰胆碱也较敏感，但对组胺不敏感。现在学习的是第70页，共161页 祛痰药研究一般选用雄性小鼠、兔或猫，用来观察药物对呼吸道分泌的影响。单纯观察对呼吸道粘膜上皮纤毛运动影响的试验中，可采用冷血动物蛙和温血动物鸽。家兔因气管切开时容易出血，会影响实验结果，不宜采用。现在学习的是第71页，共161页 (六)作用于消化系统的药物研究胃肠解痉药物研究可用大鼠、豚鼠、家兔、犬等。雌雄均可。催吐或止吐药一般选用犬、猫、鸽等，而不选用家免、豚鼠、大鼠，因为这些动

40、物无呕吐反射。(七)作用于泌尿系统的药物研究利尿药物或抗利尿药物的研究一般以雄性大鼠或犬为佳。小鼠尿量较，家兔为草食动物，实验结果都不尽如意。现在学习的是第72页，共161页 (八)作用于内分泌系统的药物研究 肾上腺皮质激素类药物研究可选用大鼠、小鼠，雌雄均可。但做有关代谢试验时，宜选用雄性动物，便于收集尿样。H1受体激动药物或阻断药物研究的首选动物是豚鼠，其次为大鼠，雌雄各半。现在学习的是第73页，共161页 (九)计划生育药物研究 终止中期妊娠药物或子宫收缩药物的研究常选用雌性大鼠、豚鼠、家兔、猫，并根据实验要求选择适当性周期和妊娠状态的动物。女用避孕药常选用雌性大鼠、地鼠、家兔及猕猴，且

41、尽可能选用近交系动物。男用避孕药研究常选用雄性近交系大鼠或猕猴。现在学习的是第74页，共161页 (十)精神药物研究 抗焦虑药研究一般选用成年健康小鼠、大鼠、兔等。长期实验以选用雄性动物为好，因为雄性动物耐受性强。抗抑郁药可选用小鼠、大鼠，其次为犬、猪。现在学习的是第75页，共161页 二、生殖生理学研究中的选择 在生殖生理研究中，有关动物模型的选择是有限的，由于人类具有一些独特的生殖特征，例如月经周期、缓慢的妊娠期、人体直立姿势及生殖后缓慢的生活。对于这些特征的表达，非人灵长类动物出现的情况与人比较接近，尽管在不同的猴子中，其生理上有明显的差异。小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、猫、狗及不少其他家畜动

42、物适宜于人类生殖生理中某些方面的研究，例如妊娠试验、胚胎的畸形起源等。现在学习的是第76页，共161页 三、微生物实验研究 可选用的动物很多，包括小鼠、大鼠、沙鼠、豚鼠、地鼠、兔、犬、猴、猫、裸鼠等。C58小鼠对疟原虫有抵抗力，而C57小鼠对感染疟原虫敏感性一致，SMMC/C对疟原虫敏感。120180g的幼年豚鼠对钩端螺旋体、旋毛虫敏感。猫是寄生虫弓形属的宿主，故常选猫做寄生虫病研究，也可用于阿米巴痢疾的研究，还是病毒引起的发育不良、聋病等人类很多疾病的良好模型动物。现在学习的是第77页，共161页 中国地鼠对溶组织性阿米巴、利氏曼原虫病、旋毛虫病等敏感，常用于这些方面的研究。其睾丸是传染病学

43、研究的良好接种器官；肾脏也可做组织培养、接种病毒，如制造流行性乙型脑炎疫苗、狂犬病疫苗等。金黄地鼠对病毒非常敏感，是病毒研究领域中重要的实验材料，如进行小儿麻疹病毒研究首选金黄地鼠。A系小鼠对麻疹病毒高度敏感。兔对许多病毒和致病菌非常敏感，常用于狂犬病、天花、脑炎等研究。现在学习的是第78页，共161页 四、休克试验研究 失血性休克试验研究中，大多用犬或山羊作为模型动物，也有的报道用猫，因其年龄差别对实验结果影响不大，肝脏和肠道反应与人类近似。兔、啮齿类动物效果较差。也有人用猴。猴虽与人类更为近似，但成本太高，来源困难，不易推广。现在学习的是第79页，共161页 在感染性休克试验研究中，应注意

44、不同实验动物对感染的反应差异很大。例如，家兔对注射大肠杆菌内毒素的反应极不稳定，有时3ug/kg便能致死，有时2mg/kg仍可存活。犬对大肠杆菌内毒素则颇敏感，表现为有规律的反应。但猫和啮齿类动物常有较大的耐受性。有些动物因年龄不同，对内毒素的敏感程度亦不同。如幼龄兔的耐受力可为成年兔的50倍。现在学习的是第80页，共161页 创伤性休克试验研究与失血性和感染性休克的情况不同。复制创伤性休克模型时，所用刺激不便定量。因此，需要使用较多数目的动物，以满足统计需要。所以，选择啮齿类等中小型动物较为适宜。一般常用大鼠、兔、犬等，大中型动物只偶尔使用。现在学习的是第81页，共161页 五、抗炎与免疫试

45、验研究中的选择 1.小鼠C3H系小鼠补体活性高CBA/N系小鼠免疫力较低，伴有免疫缺陷，对某些抗原缺乏反应裸鼠无胸腺，缺乏T细胞免疫Scid小鼠重度联合免疫缺陷，缺乏细胞免疫和体液免疫。现在学习的是第82页，共161页2.中国地鼠 颊囊缺少组织相容性抗原3.大鼠 对炎症反应敏感，特别是踝关节，与种系、年龄与机体的免疫状态有关。大鼠多发性关节炎较其他动物的炎症模型更接近于人类风湿性关节炎。幼龄或老龄大鼠还适合做中耳疾病和内耳炎的研究。3.猪 霉形体关节炎可用于人的关节炎研究现在学习的是第83页，共161页4.鸡 红细胞可用于炎症的吞噬反应试验5.豚鼠 易于致敏，对组胺反应十分敏感，适于做过敏性实

46、验研究和平喘药、抗组胺药的筛选。是评价免疫抑制药和抗风湿药的有效模型。作为过敏性脑脊髓炎模型动物的优点是该模型较稳定，观察指标明确、客观，且不需要特殊的条件。在该模型发病过程的不同阶段用药，可观察药物的防治作用。不足之处是，豚鼠对该模型的敏感性不如Lewis近交系大鼠。现在学习的是第84页，共161页6.兔 制备各种免疫血清的原材料。青紫蓝兔后肢腘窝部有一个粗大的淋巴结，在体外易触摸和固定，适用于淋巴结内注射药物或通电，进行免疫功能研究。7.绵羊 制备抗正常人血清的免疫血清，可以研究早期骨髓瘤、巨球蛋白血症和一些丙种球蛋白缺乏症，红细胞还是血清学补体结合反应中不可替代的试验材料。现在学习的是第

47、85页，共161页8.仔猪 皮肤与人类接近，比其他动物皮毛囊稀疏、质地柔软、制取断层皮片操作较为方便、来源丰富等，常用作人烧伤后敷盖物，比常用的液体石蜡纱布要好，排斥现象少。但是，必须注意猪不宜过大，体重应在25kg以内。否则，皮下脂肪过厚会影响手术的速度和质量。猪的心脏瓣膜也可以直接移植于人体。现在学习的是第86页，共161页 动物对变态反应的程度各不相同，动物接受致敏物质反应的灵敏程度依次为豚鼠、兔、犬、小鼠、猫、青蛙。过敏性哮喘研究常选用大鼠、豚鼠和犬。犬的哮喘与人类过敏性哮喘相似，均由IgE介导。因此，应用该模型动物观察药物有无抗过敏作用，与临床颇为吻合。现在学习的是第87页，共161

48、页1.小鼠耳郭2.金黄地鼠颊囊3.兔眼球结膜4.兔耳郭5.蝌蚪和金鱼的尾6.青蛙的舌和蹼7.蝙蝠、小鸡的翅六、微循环试验研究中的选择8.蜜蜂的眼9.鼠背透明小室10.兔眼底、虹膜、鼻粘膜、口唇、牙龈、舌尖和鼓膜11.大鼠气管、肩胛肌12.猫的缝匠肌等现在学习的是第88页，共161页 选用小鼠的耳郭做微循环试验，可以避免手术，简化观察程序，因小鼠的耳郭是薄片状器官，表皮较薄，血管呈平面分布，不需要特殊处理，只需麻醉，在落射光下，即可观察微循环，很适宜慢性实验观察。在观察全身性疾病对微循环的影响，尤其是慢性疾病需要长期连续观察微循环的改变，使用时优越性更为明显。现在学习的是第89页，共161页 用

49、金黄地鼠观察微循环时，动物不宜过大，体重应在90120g。由于其颊囊盲端由两层透明组织构成，囊壁组织薄而颜色淡，透光性好，微血管清晰，且颊囊可耐受储存谷物的摩擦等经常性刺激，颊囊的伸缩性也很大，其容量可由l2ml扩张到56ml，操作中一般较大的牵拉刺激对微循环的影响不大，这些对实验都非常有利。又因其颊囊是双侧对称，可在同一动物身上进行自身对照。因此，可利用金黄地鼠颊囊作为观察微循环的部位，了解感染、创伤、移植性肿瘤等造成的病理状态下的变化情况。现在学习的是第90页，共161页 进行内脏微循环试验观察时，常选用青蛙、大鼠、小鼠、豚鼠、兔、猫和犬的肠系膜、大网膜和肠壁，可利用脏器“开窗”手术做慢性

50、实验，如进行头颅、腹腔或胸膜开窗术，观察脑、肺、心脏的微循环。用兔的眼部做微循环试验时，必须选用白色兔，因其眼球结膜色白，微血管清晰可见，而灰色或黑色兔，眼球结膜色深，微血管不易辨认。现在学习的是第91页，共161页 肠系膜是内脏的一部分，其血液供应和内脏一致，它的变化接近内脏。因此，常以该处微循环变化作为内脏微循环变化的标志。在选择动物时应尽量选择脂肪组织少、微血管分布多、菲薄透明，并有小淋巴管的部位进行观察。如选用大鼠，体重应不超过300g，可直接观察肠系膜。回盲部的肠系膜是最好的微循环观察区，因为该区域小而局限，没有肠蠕动，取出时不易损伤，且脂肪组织少。另外，观察前饥饿4h，可以减少肠系