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1、6 动物试验与动物保护讲课内容讲课内容6.1 1 动物试验的必要性动物试验的必要性6.2 6.2 常用实验动物常用实验动物6.3 6.3 动物试验涉及的动物保护动物试验涉及的动物保护6.4 6.4 动物试验的替代方法动物试验的替代方法l动物试验动物试验是人类进行生命科学研究不可缺少的手是人类进行生命科学研究不可缺少的手段和方法。段和方法。l动物试验在揭示生命本质及起源，保证人体健康动物试验在揭示生命本质及起源，保证人体健康和满足人类生活需要等方面发挥了重要作用。和满足人类生活需要等方面发挥了重要作用。1 动物试验的必要性l概念概念l动物试验动物试验是以是以动物动物为载体，在特定的条件为载体，在
2、特定的条件下进行特定的处理，以得到预期的目的和结下进行特定的处理，以得到预期的目的和结果的过程。果的过程。动物试验l目的和意义目的和意义l 是人类进行科学研究必不可少的方法和手段；是人类进行科学研究必不可少的方法和手段；l 可以揭示生命现象的本质；可以揭示生命现象的本质；l 可以提高人类的健康水平；可以提高人类的健康水平；l 可以满足人类对动物性产品日益增加的需求。可以满足人类对动物性产品日益增加的需求。1.2 动物试验的应用范围：动物试验的应用范围：l生物学领域生物学领域：进行各种动物试验，为了揭示生：进行各种动物试验，为了揭示生命现象的本质和规律。命现象的本质和规律。l医学领域医学领域：进
3、行动物试验，为人类造福，因为，：进行动物试验，为人类造福，因为，任何一种新药物的有效性和有效剂量的确定，任何一种新药物的有效性和有效剂量的确定，都必须进行动物试验。都必须进行动物试验。l动物养殖领域动物养殖领域：通过动物试验，进行动物优良品：通过动物试验，进行动物优良品种的选育，是现代高效养殖业的前提，也是为人种的选育，是现代高效养殖业的前提，也是为人类提供品种多，数量大的动物产品的保证。类提供品种多，数量大的动物产品的保证。l仿生学仿生学：通过研究、模拟和利用动物某些特殊结：通过研究、模拟和利用动物某些特殊结构和特殊原理，而进行科学研究，为人类文明和构和特殊原理，而进行科学研究，为人类文明和
4、社会进步作出贡献。社会进步作出贡献。1.3 动物试验在未来生命科学中的地位动物试验在未来生命科学中的地位l在未来的生命科学中，动物试验将以新的在未来的生命科学中，动物试验将以新的面貌和姿态显示出更为重要的作用。面貌和姿态显示出更为重要的作用。l所不同的是，科学工作者将以科学的手段所不同的是，科学工作者将以科学的手段和方法，合理地进行动物试验，并本着和方法，合理地进行动物试验，并本着理理性和人道性和人道的态度对待实验动物。的态度对待实验动物。2 常用实验动物常用实验动物实验动物的概念实验动物的概念l广义的实验动物广义的实验动物是指用于各种各样目的的动物，是指用于各种各样目的的动物，包括科学研究、
5、生物和化学制剂、产品质量检查、包括科学研究、生物和化学制剂、产品质量检查、环境卫生监测和提高动物生产性能等试验。环境卫生监测和提高动物生产性能等试验。l狭义的实验动物狭义的实验动物是是指用于科学研究的动物。指用于科学研究的动物。主要是小白鼠、大白鼠、豚鼠、家兔、猫、犬和主要是小白鼠、大白鼠、豚鼠、家兔、猫、犬和猴等所谓的实验室动物。猴等所谓的实验室动物。2 2.2.2常用实验动物的状态常用实验动物的状态l无菌动物无菌动物：简称：简称GF（germ free）动物动物，指体表和肠道，指体表和肠道内都无菌的动物。第一代无菌动物是在严格无菌操作条内都无菌的动物。第一代无菌动物是在严格无菌操作条件下剖
6、腹取胎或孵卵获得，并在无菌条件下饲养、成长件下剖腹取胎或孵卵获得，并在无菌条件下饲养、成长和繁殖后代。和繁殖后代。l无特定病原体动物无特定病原体动物：简称：简称SPF（specific pathogen-free）动物动物。此类动物饲养在屏障系统中，动物不是绝。此类动物饲养在屏障系统中，动物不是绝对无菌，而是没有寄生虫和特定的病原微生物。对无菌，而是没有寄生虫和特定的病原微生物。l普通动物普通动物：又称：又称常规（常规（conventionsl）动动物物，是在一般环境中饲养的实验动物。不，是在一般环境中饲养的实验动物。不仅带细菌，而且常带病毒和寄生虫。仅带细菌，而且常带病毒和寄生虫。l清洁（清
7、洁（clean）动物）动物：又称最低限度疾：又称最低限度疾病（病（minimal disease）动物，来源于）动物，来源于SPF动物或无菌动物，饲养在半屏障系动物或无菌动物，饲养在半屏障系统下，不含质量标准规定的微生物或寄统下，不含质量标准规定的微生物或寄生虫病原。生虫病原。l小白鼠小白鼠不耐冷、不耐冷、热、饿，适合热、饿，适合生活在新鲜、生活在新鲜、安静、室温安静、室温2323、相对湿、相对湿度度50%-60%50%-60%的的环境中。环境中。2.2 常见实验动物l豚鼠豚鼠：性情温顺，胆小，行动敏捷。适宜在清洁、凉爽、干燥和安静的环境中生活。l家兔家兔：寿命4-9年，第一次配种期为7-9个
8、月，孕期30天，哺乳期30-50天，一年可产3-5胎，每胎1-5只。l仓鼠：寿命1-1.5年，2个月性成熟可交配，每胎产仔5-6只，妊娠期16-18天，哺乳期20-22天。猕猴猕猴（Macaca mulaiia）体形较小，毛一般为灰棕色，体形较小，毛一般为灰棕色，背后颜面部多呈肉色或更红些，栖息于山林中，好群居，背后颜面部多呈肉色或更红些，栖息于山林中，好群居，常成百只生活在一起。由于猴的生理特点和人接近，因常成百只生活在一起。由于猴的生理特点和人接近，因此是医学及生物学重要的实验动物。此是医学及生物学重要的实验动物。比格犬（比格犬（BeagleBeagle）体形较小，性格温顺，是最体形较小，
9、性格温顺，是最常用的实验用犬种。常用的实验用犬种。3 动物试验涉及的动物保护动物试验涉及的动物保护6.3.1 对动物试验的不同观点动物保护组织和少数人主张取消动物试验，认为动物试验是非人道的做法。绝大多数肯定动物试验，认为动物试验对于发展生物学、医学、农药、畜产品等产生是必不可少的，对于认识生命现象机理的基础研究也是必需的。l2004年10月19日，美国纽约，抗议者身上套上卫生棉等道具在哥伦比亚大学抗议哥伦比亚大学研究人员用灵长类动物进行残忍的月经试验。3.2 动物试验中保护动物的法律和法规动物试验中保护动物的法律和法规l20世纪世纪80年代以来，美国、德国、瑞士等年代以来，美国、德国、瑞士等
10、发达国家相继制定、通过和实施了动物保发达国家相继制定、通过和实施了动物保护法等一些法律法规，这些法律法规的基护法等一些法律法规，这些法律法规的基本点可以用本点可以用“3R”来概括。来概括。l3R即即Redure Refine Replace动物试验的3R原则ReplaceRefineReduce减少（应用）改善（方法）替代（手段）具体内容具体内容：O对动物试验的应用范围和所用实验动物的数对动物试验的应用范围和所用实验动物的数量有所限制；量有所限制；O对要必须进行的动物试验要改善动物的饲养对要必须进行的动物试验要改善动物的饲养环境、实验条件，应用必要的方法如麻醉剂、环境、实验条件，应用必要的方法
11、如麻醉剂、镇痛药等减轻动物的痛苦，减少对动物的伤镇痛药等减轻动物的痛苦，减少对动物的伤害，使动物所受的疼痛减小到最低程度；害，使动物所受的疼痛减小到最低程度；O只要有能替代动物试验的其他方法或材料，只要有能替代动物试验的其他方法或材料，则必须采用。则必须采用。动物试验3.3 动物保护法规在动物试验中的作动物保护法规在动物试验中的作用与效果用与效果v实行了许可证制度，并进行有效的检查和实行了许可证制度，并进行有效的检查和监督。监督。v改善了实验动物的饲养管理。改善了实验动物的饲养管理。v减少了使用实验动物的数量。减少了使用实验动物的数量。v在不同领域推行了动物试验的替代方法。在不同领域推行了动物
12、试验的替代方法。v加强和改善了动物饲养管理和动物试验领加强和改善了动物饲养管理和动物试验领导和实施人员的教育。导和实施人员的教育。v不定期举行关于动物试验和替代方法的学不定期举行关于动物试验和替代方法的学术会议，促进学术观点和应用的交流。术会议，促进学术观点和应用的交流。3.4 科研部门和科学科研部门和科学 工作者的责任和义务工作者的责任和义务l科学工作者有义务及时了解国际上相关学科的信息和新的进展，互相交流经验，开展科研合作，避免不必要的动物试验。l科学工作者还有责任和义务，阐述动物试验的数学模型的科学性和使用性，促进这类模型的科学认可和推广。l 科学工作者还必须充分利用研究知识，促进新的检
13、测方法和实验技术的发展，使实验动物所遭受的损害减至最低限度。这些包括发展改进实验方法，比如使用替代方法等。3.5 动物试验中实施动物保护的基本原则动物试验中实施动物保护的基本原则基本原则基本原则：尽可能减少动物试验，对：尽可能减少动物试验，对必须进行的动物试验要有明确的规定必须进行的动物试验要有明确的规定和限制；对计划中的动物试验必须科和限制；对计划中的动物试验必须科学安排，使用最少的实验动物，获取学安排，使用最少的实验动物，获取最多的数据；有可能用替代方法就必最多的数据；有可能用替代方法就必须应用替代方法。须应用替代方法。4 动物试验的替代方法动物试验的替代方法l概念l狭义是使试验规范化，用
14、没有疼痛感的物狭义是使试验规范化，用没有疼痛感的物质替代有生命的动物进行试验。质替代有生命的动物进行试验。l广义是指减少动物试验中的动物数量，降广义是指减少动物试验中的动物数量，降低动物所受的压力和损伤，或用较少的动低动物所受的压力和损伤，或用较少的动物种类进行试验。物种类进行试验。l这些替代方法主要是离体的组织器官或组织培养，这些替代方法主要是离体的组织器官或组织培养，包括化学方法、生物学方法、分子生物学方法、包括化学方法、生物学方法、分子生物学方法、微生物学方法、免疫学方法及各种先进的检测技微生物学方法、免疫学方法及各种先进的检测技术方法。术方法。l宗旨宗旨：根据：根据“3R”原则，通过应
15、用其他方原则，通过应用其他方法，减少实验动物的使用量，改善实验方法，减少实验动物的使用量，改善实验方法，减轻实验动物的伤害程度。法，减轻实验动物的伤害程度。l目的目的：为了最后取消动物试验，从而保护：为了最后取消动物试验，从而保护动物。动物。4.1 组织和器官培养组织和器官培养l长期以来，科学家把细胞培养看作是动物试验最有希望的替代载体。l某些方面和领域，进行细胞组织和器官培养可以作为动物试验的替代载体。l但在毒理学、药理学确定药物和化学试剂的致死剂量，不能替代。l在生命科学领域，细胞培养失去了原来在器官内所特有的新陈代谢，同时也失去了生物学功能，不能替代。4.2 数学方法数学方法l在药学领域
16、里，利用计算机建立分子模型，即由计算机支持的选择法（Computer-Assisted Drug Discovery，CADD）。l这种方法根据分子模型筛选和确定可能成为具有药理活性的物质，从而大大减少了应用实验动物的数量。4.3 单克隆抗体的应用单克隆抗体的应用l应用应用单克隆抗体单克隆抗体技术是发展动物试验替代法中技术是发展动物试验替代法中一个重要方法。一个重要方法。l单克隆抗体是由杂交瘤细胞分泌的。单克隆抗体是由杂交瘤细胞分泌的。l杂交瘤细胞是由两种细胞融合而成，一种是能杂交瘤细胞是由两种细胞融合而成，一种是能分泌单一的特异性抗体的分泌单一的特异性抗体的B淋巴细胞淋巴细胞，另一种，另一种
17、是能长久存活并分裂增殖的是能长久存活并分裂增殖的肿瘤细胞肿瘤细胞。l杂交瘤细胞具有两种细胞特点，既能分泌特异杂交瘤细胞具有两种细胞特点，既能分泌特异性抗体又能长期保存。性抗体又能长期保存。4.4 检测疫苗等生物制剂的替代方法检测疫苗等生物制剂的替代方法l疫苗是比较特殊的生物制品，其生物学活性最为重要。以往，疫苗质量检验都需要通过大量实验动物来做保护实验，以判断疫苗的生物学活性，这种动物试验常造成动物高死亡率。l现代，科学家已从部分病原体中找到所谓的保护性抗原，这些抗原能够刺激机体产生相应抗体或淋巴细胞，使之有效地抵御病原体的侵袭。l通过应用一些敏感的血清学试验，检测这些保护性抗原或抗体的效果，
18、就可对疫苗的保护性进行估价，这样就可能减少所用的实验动物。l热原主要是细菌的内毒素，能引起人体或动物的体温升高，严重者可导致休克。l传统测定为家兔作实验动物来检测。l目前用鲎试剂检测内毒素。l因其变形细胞中含有的酶可因热原作用而凝集。l发达国家已批准用自愿者的全血取代鲎试剂，从而达到保护鲎的目的。4.5 替代方法的发展趋势替代方法的发展趋势l 由政府、企业和科研机构共同发展替代方法是重要的趋势之一。l这将使替代方法更具有可靠性和科学性，并由相应的试验进行验证、完善并完成法律认可程序。l对于某种替代方法的认可也应考虑如下方面：l1所使用的替代方法是否具有相关的生物学参数；l2所进行的实验是否在不
19、同实验室具有相同的条件；l3方法是否精确，在实际的生命过程中是否能可靠地重复；l4所使用的替代方法安全性如何。5 实验动物的保护与管理实验动物的保护与管理l行为管理行为管理；主要包括提供给动物的各类设施，如笼具，；主要包括提供给动物的各类设施，如笼具，可增强动物运动、健康的各类物件等。可增强动物运动、健康的各类物件等。l群体管理群体管理：主要是对实验对象：主要是对实验对象 的识别和记录。可采用编的识别和记录。可采用编号卡片、颈圈、束带、名牌、耳缺刻、耳标等识别方法。号卡片、颈圈、束带、名牌、耳缺刻、耳标等识别方法。记录动物的本身特征、研究内容、研究人员、研究方案记录动物的本身特征、研究内容、研究人员、研究方案等。等。l动物保定动物保定；为了方便检查、采集样品、施用药物、；为了方便检查、采集样品、施用药物、治疗或实验操作等，必须对动物进行保定。治疗或实验操作等，必须对动物进行保定。l兽医护理兽医护理：在动物试验中，为了保证实验动物健：在动物试验中，为了保证实验动物健康和安全，必须制订康和安全，必须制订兽医护理方案兽医护理方案。兽医护理还。兽医护理还包括对动物进行必要的外科手术、保定、镇静、包括对动物进行必要的外科手术、保定、镇静、镇痛、麻醉、安乐死术等。镇痛、麻醉、安乐死术等。保护动物，就是保护人类自己！