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1、试验动物科学1.实验动物科学基本情况基本概念n实验动物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、疾病防治和科学研究的基础科学。实验动物学实验动物学以实验动物本身为对象n n研究它的育种、保种（包括培育新品种、保持原有品系的遗传特性），生物学特性（包括解剖、生理、生化、生殖及生态等特点）；n n研究它的繁殖与生产、饲养与饲养条件控制和管理，以及实验动物疾病的诊断、治疗和予防；n n在规范的饲育条件下为科学研究提供标准化的实验动物。动物实验动物实验以实验动物为材料，运用各种科学方法在实验动物身上进行实验。n n研究动物实验过程中实验动物的反应、表现，以及发生、发展规律等变化和
2、结果；n n着重解决实验动物如何替代人类生命科学的、物理的和化学的科学实验研究，为人类科学和人民健康及国民经济服务。2.实验动物学科分类n n涵盖了生物学、动物学、兽医学和医学等科学。n n实验动物育种学主要研究实验动物遗传改良和遗传控制，以及野生动物和家畜的实验动物化。n n实验动物医学专门研究实验动物疾病的发病机理、诊断、治疗、予防以及它在生物医学领域里如何应用的科学。n实验动物生态学研究实验动物生存的环境与条件，如动物房舍、动物设施、通风、温度、湿度、光照、噪声、笼具、饲料、饮水以及各种垫料等。n实验动物比较医学研究所有动物（包括人的）基本生命现象的科学称为比较医学。对动物和人的基本生命
3、现象，特别是各种疾病进行类比研究是这门学科的主要特征。n n目前已形成比较解剖学、比较生理学、比较病理学、比较外科学等。n n可采用其异同点，通过建立实验动物疾病模型来研究人类相应的疾病，即可采用人工实验性的和动物自发性的动物疾病模型，研究人类疾病的发生、发展过程和诊断治疗以及药物、致癌物质、残留毒物试验等，直接为保护与增进人类健康服务。n动物实验技术动物实验技术是进行动物实验时的：各种操作技术和实验方法，也包括实验动物本身的饲养管理技术、饲养或实验的环境条件控制和各种检验、监测技术等。实验动物在生物学上的功能定位n n实验用动物可来源于野生动物，从野生到家养、野生动物家畜化。n n实验动物是
4、通过动物物种的驯养、纯化（定向培育）发展成多种实验动物。实验动物在本质上有别于实验用动物、经济动物、野生动物、观赏动物。在科学实验和动物实验研究中，必须重视实验过程、实验反应的可重复性。n n可重复性就是指不同的实验工作者，在不同的实验地点，不同的时间，使用同一品系动物、采用相同的实验条件和技术路线，完成相同实验目的的实验，应当获得几乎没有差异的实验结果。这一过程对标准化的实验动物来说是可以做到，而对野生动物等其他动物则不具备这些条件。四类动物的定义：n n实验动物：实验动物：是专门培育供实验用的动物，主要指是专门培育供实验用的动物，主要指作为医学、药学、生物学、兽医学等的科研、教作为医学、药
5、学、生物学、兽医学等的科研、教学、医疗、鉴定、诊断、生物制品生产等需要为学、医疗、鉴定、诊断、生物制品生产等需要为目的而驯养、繁殖、育成的标准化动物。目的而驯养、繁殖、育成的标准化动物。n n经济动物或称家畜家禽：是指作为人类社会生活经济动物或称家畜家禽：是指作为人类社会生活需要（如肉用、乳用、蛋用、皮毛用等）而驯养、需要（如肉用、乳用、蛋用、皮毛用等）而驯养、培育、繁殖生产的动物。培育、繁殖生产的动物。n n野生动物野生动物是指作为人类需要，从自然界捕获是指作为人类需要，从自然界捕获的动物，没有进行人工繁殖、饲养的动物。的动物，没有进行人工繁殖、饲养的动物。n n观赏动物观赏动物是指作为人类
6、玩赏和公园里供人观是指作为人类玩赏和公园里供人观赏而饲养的动物。赏而饲养的动物。2.实验动物遗传学分类方法n n根据生物遗传法则和遗传学控制方法，通常把实验动物分类为：近交系动物（包括突变系）、转基因动物、杂交群动物、封闭群动物四种。n n俗称的杂种动物是未经遗传学控制而进行无计划交配繁殖的动物，故不属于实验动物遗传学分类范畴。近交系动物（又称之为纯系动物）n n经至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成，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。经连续20代以上亲代与子代交配或全同胞兄妹交配的有同等效果。n n俗称为F1代。同源突变近交系（基因突变系）n n两个近交系，除
7、了在一个指明位点等位基因不同外，其他遗传基因全部相同，简称同源突变系。生物在长期繁殖过程中，子代突变发生变异，其变异的遗传基因等位点可遗传下去，或者即使没有明确的遗传基因等位点，但经过淘汰和选拔后，仍能维持稳定的遗传性状。同源突变系一般皆由近交系发生基因突变而形成有各种遗传缺陷的品系动物。转基因动物（生物遗传基因工程动物生物遗传基因工程动物）n n通过实验手段将新的遗传物质导入到动物胚胎细胞中，并能稳定遗传，由此获得的动物称为转基因动物。封闭群动物（又称远交系动物）n n以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至
8、少种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖连续繁殖4 4代以上，封闭群亦称远交群。代以上，封闭群亦称远交群。n n封闭群动物在繁育过程中要求五年以上不从外部封闭群动物在繁育过程中要求五年以上不从外部引进其他任何品种的新血缘，由同一血缘品种的引进其他任何品种的新血缘，由同一血缘品种的动物进行随意交配，并在固定场所保持繁殖生产，动物进行随意交配，并在固定场所保持繁殖生产，以保持封闭群动物的基因异质性及多态性，避免以保持封闭群动物的基因异质性及多态性，避免近交系数随繁殖代数增加而过快上升，其种群绝近交系数随繁殖代数增加而过快上升，其种群绝对数必须大于对数必须大于2525对。对。n n是目前
9、动物实验和教学使用数量最大一个品系。是目前动物实验和教学使用数量最大一个品系。杂交群动物（杂交动物）n由不同品系或种群之间杂交产生的后代。实验动物设施分级标准根据设施环境条件标准：（空气质量洁净度标准分级：GB 14925-2001）n n1.普通环境空气质量洁净度无特定要求n n2.屏障环境空气质量洁净度为：1万级n n3.隔离环境空气质量洁净度为：100级 实验动物分级标准：（根据微生物学标准GB14922.2-2001）n n1.1.普通级动物普通级动物(CV)(CV)：不携带所规定的人兽共患病不携带所规定的人兽共患病病原和动物烈性传染病的病原。病原和动物烈性传染病的病原。n n2.2.
10、清洁级动物清洁级动物(CL)(CL)：除普通动物应排除的病原外，除普通动物应排除的病原外，不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原。不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原。n n3.3.无特定病原体动物无特定病原体动物(SPF)(SPF)：除清洁级动物应排除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。对科学实验干扰大的病原。n n4.4.无菌动物无菌动物(GF)(GF)：无可检出的一切生命体。无可检出的一切生命体。4.常用实验动物生物学特性与应用 正确选择实验动物的重要性n实验动物的选择是医学科学研究中首先要考
11、虑的问题。因为实验动物选择恰当与否关系到课题质量的高低、经费开支的多少、研究途径正确与否以及实验方法的简单与繁琐问题，甚至会影响到课题的成败及研究结果正确性。n n从观念上将实验动物的选择看作科技项目立项查新的文献检索一样，作为医学科研工作中的一个有机组成部分。n n从实验动物学的学科高度给予足够的重视。n n了解实验动物学基本知识，是正确选用合适实验动物的基本条件。4.2生物医学实验中选择实验动物的基本原则4.2.1.选用与人的机能、代谢、机构和疾病特点相似的动物。n n非人灵长类动物-进化程度最高，是最接近与人类的理想动物，如，猕猴。n n其他动物-虽进化程度低些，但可以达到实验目的，如，
12、犬、猫、猪等。从生物学、解剖学、生理学等方面考虑，选用符合实验目的要求的实验动物。n n开胸和心脏实验开胸和心脏实验适宜选用猪、犬、兔、大鼠适宜选用猪、犬、兔、大鼠做实验；做实验；n n发热、解热和检查致热源实验发热、解热和检查致热源实验适宜选用兔做适宜选用兔做实验；实验；n n观察药物对排卵的影响，进行避孕药研究观察药物对排卵的影响，进行避孕药研究适适宜选用兔、猫；宜选用兔、猫；n n动脉粥样硬化实验动脉粥样硬化实验适宜选用兔、猪、猴；适宜选用兔、猪、猴；n n肝外科实验研究适宜选用猪、大鼠；n n胆囊功能研究不能选用大鼠；n n呕吐实验适宜选用猴、猫；n n变态反应、维生素C缺乏症研究适宜
13、选用豚鼠；n n生物工程和肿瘤医学研究选用免疫缺陷动物，如裸小鼠；n n同品种不同品系的动物存在有很多特殊的反应，应注意选择应用。根据课题研究目的内容选用相匹配的标准化动物 n n微生物学、环境及营养的控制才能排除动物因携带影响实验结果的微生物、寄生虫及潜在疾病对结果准确性的影响。n n遗传学的控制才能排除实验动物因杂交、遗传学污染而造成个体之间的差异，影响结果的可重复性。实验动物遗传类别选择n n近交系其动物遗传的均质性保证了实验反应的稳定性；n n封闭群能较好地代表自然群体的遗传特性；n nF1杂交群在一定程度上，兼有近交系和封闭群的特点；n n突变动物往往具有鲜明的人类疾病模型特征。实验
14、动物具体品种品系选择n n如果实验结论只针对某一品系则使用一个品系；n n如果实验结论针对整个物种在内的一般性研究则使用多个不同来源的品种、品系。n n一般对多物种进行实验时，应先选小型动物，再推广到大型物种；要求只能建立在对多个物种进行实验的基础上，才能推广到人类，也称动物实验外推。常用顺序时小鼠大鼠兔犬猴。实验动物分级及应用：n n普通级动物大动物实验和一般课题研究及教学练习用。n n清洁级动物国内科研工作要求的标准动物，适合于大部分科研课题；n nSPF级动物国际上标准实验动物；n n无菌动物仅在特殊要求课题项目上使用。选用与实验要求相适应的实验动物规格n n年龄年龄不同，其生物学特性往
15、往不同，一般选性成熟后的青壮年动物。太小的动物的生理功能未达到成年水平。太老的动物的各器官老化，代谢功能下降，只在老年医学研究中使用；n n体重在正常营养状态和饲养条件下，体重与年龄有一定的相关性；n n性别许多实验证明，同一品种（系）不同性别的动物对外界刺激的反应不一致。选用人兽共患疾病的实验动物或者与课题目标相一致的实验动物n n有些病因造成人和动物共同患病，其临床过程、病理变化也相似，所以就应选用这样的动物来研究人类疾病；n n选择科研、检验和生产中传统使用的实验动物。通过实践积累，各个专业均会在某些方面的课题选定自己常用的动物品种系。小鼠的生物学特性及选择应用一、生物学特性一、生物学特
16、性n n 一般特性一般特性n n脊椎动物门、哺乳纲、啮齿目、鼠科、鼠属，为脊椎动物门、哺乳纲、啮齿目、鼠科、鼠属，为杂食性哺乳动物。杂食性哺乳动物。n n小鼠成熟早，繁殖力强，性成熟期：雌鼠小鼠成熟早，繁殖力强，性成熟期：雌鼠35355050天，雄鼠天，雄鼠45456060天，妊娠期天，妊娠期19192121天，哺乳期天，哺乳期20202222天，体温天，体温36.536.5，心率，心率600600（328328780780）次）次/分，血压分，血压113/81mmHg113/81mmHg（麻醉），平均寿命（麻醉），平均寿命2 2年。年。n n染色体共染色体共2020对。对。n n部分实验小鼠
17、品系自发肿瘤多，白化小鼠怕强光。1.对外界环境反应敏感，适应性差，强光或噪声刺激时，可能导致哺乳母鼠神经紊乱，发生食仔现象。温度过高或多低时，生殖能力下降，严重时会发生死亡；n n.对多种毒素和病原体易感，百万分之一的破伤风毒素能使小鼠死亡；n n对致癌物敏感，自发性肿瘤多。解剖学特点n n小鼠下颌骨的喙状突较小，髁状突发达，运用下颌骨形态的分析技术，可进行近交系小鼠遗传监测；n n淋巴系统发达，外界刺激可使淋巴系统增生，因此易患淋巴系统疾病。主要品系、种群n n1近交系n n(1)C57BL6（B6）：黑色。乳腺癌发病率低，对放射物质耐受力强，眼畸形，口唇裂的发生率达20。淋巴细胞性白血病发
18、病率为6。对结核杆菌、百日咳组织胺易感因子敏感。嗜酒精性高。是肿瘤学、生理学、遗传学研究常用品系。n n(2)C3HHe(C3)：野生色。乳腺癌发病率为97，对致肝癌因素敏感，对狂犬病病毒敏感，对炭疽杆菌有抗力。用于肿瘤学、生理学、核医学、免疫学的研究。n n(3)BALBc(C)：白化。乳腺肿瘤发生率低，但对致癌因子敏感。肺癌发病率雌性26，雄性29。对放射性照射极为敏感。广泛应用于肿瘤学、生理学、免疫学、核医学和单克隆抗体等研究中。n n(4)DBA2(D2)：浅灰色。听源性癫痫发作36日龄小鼠为100，55日龄后为5。对鼠伤寒沙门氏菌补体有抗力，对百日咳组织胺易感因子敏感。常用于肿瘤学、
19、遗传学和免疫学的研究。n n(5)CBA：野生色。对麻疹病毒敏感。n n(6)A：白化。对麻疹病毒高度敏感，对X射线非常敏感。肺肿瘤发病率高。常用于肿瘤学、免疫学等的研究。n n(7)AKR：白化。为高发白血病品系，对百日咳组织胺易感因子敏感。常用于肿瘤学和免疫学等的研究。n n(8)TAl(津白1号)和TA2(津白2号)：白化。TAl为自发低乳腺癌系，TA2为自发高乳腺癌系，为乳腺癌MA737的宿主。n n（9）615：深褐色。肺腺癌发病率高。8月龄后开始出现衰老现象，表现为肥胖、增重。对津638白血病病毒敏感。n n2封闭群n n(1)KM：白化。该鼠特点是产量高，抗病力强，适应性强。广泛
20、应用于药理、毒理、微生物学的研究以及药品、生物制品的检定。n n(2)NIH：白化。特点是繁殖力强，产仔成活率高，雄性好斗。广泛用于药理和毒理研究以及生物制品检定。n n3杂交一代动物(F1代)（略）二、在生物医学中的选择应用n n 在生物医学领域中，小鼠因其自身的特点，是用途最广泛、使用量最大的哺乳类实验动物。n n药物学研究和毒性试验n n小鼠广泛用于药品的毒性试验及三致(致畸、致癌、致突变)试验。n n药物筛选试验,小鼠常用于药物对疾病疗效筛选试验,如抗肿瘤药物,抗结核药物,抗疟疾药物等的筛选；药物效果及其副作用研究,如：n n利用声源性惊厥小鼠来评价抗痉挛药物；n n利用小鼠角膜和耳廓
21、反射评价镇定药物；n n毒性试验和安全分析,如：n n用于铅、苯、汞、矽、一氧化碳等职业性中毒的急性、亚急性和慢性毒性试验以及半致死量测定。肿瘤学研究n n1.近交系小鼠自发性肿瘤进行研究，如AKR小鼠白血病发生率可达90，C3H小鼠乳腺癌发病率达97。而C57BL小鼠乳腺癌发病率极低。结果表明C3H体内有一种乳汁因子会传给雌性子代，在该乳汁因子与激素的共同作用下易产生乳腺癌。n n进行肿瘤模型的复制小鼠对致癌物质、射线及某些病毒敏感，可诱发各种肿瘤，如：n n二乙基亚硝胺可诱发小鼠肺癌；n n甲基胆葸可诱发小鼠胃癌和宫颈癌等；n n感染小鼠白血病病毒可诱发白血病；n n感染人类腺病毒可诱发小
22、鼠肉瘤及淋巴瘤。移植性肿瘤模型n n将各种实体瘤、腹水瘤、白血病等一定数量的瘤细胞或无细胞的滤液（病毒性肿瘤）接种于相关品系的小鼠，就可以使该品系的一群小鼠带有相同的肿瘤，其生长速度一致，个体差异小，接种存活率可达100%。n n这种肿瘤模型经常用在筛选抗肿瘤新药的研究。3.免疫缺陷小鼠在肿瘤研究中应用n n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。n n裸小鼠是一种11号染色体上隐性裸基因（nu）发生突变的小鼠。其生理特征为无胸腺、缺少T细胞、B细胞虽存在但功能缺损，属于免疫缺陷小鼠，可进行异体肿瘤移植。目前已移植人体肿瘤达40种以上。n nSCID小鼠
23、是一种16号染色体上SCID基因发生突变的小鼠。其生理特征为既缺少T细胞、也缺少B细胞，血清中缺少免疫球蛋白，属于严重联合免疫缺陷小鼠，可进行异体肿瘤移植。n传染性疾病研究n n小鼠对多种病原体特别是病毒极为敏感，常用于研究这些病原体的发病的机理、临床症状及治疗。例如狂犬病、脊髓灰质炎、流感、脑炎、血吸虫病、疟疾、破伤风等的研究。遗传学和遗传性疾病的研究n n许多小鼠具有遗传疾病，如小鼠黑色素瘤、糖尿病肥胖、遗传性贫血、尿崩症、肌肉萎缩症、骨骼硬化症、自身免疫缺陷症等。这些疾病与人类发病相似，可用作人类遗传疾病的动物模型。n n转基因小鼠。将人类基因导入小鼠基因组中，研究导入基因的作用，寻求目
24、前还无法了解的遗传性疾病的遗传因子。n n老年病学的研究n n小鼠寿命短，传代时间短，随着鼠龄的增加，机体内的一些生理生化指标不断发生变化，特别是高龄鼠中老年病明显增多，是老年学研究的极好材料。多用于糖质、脂质、胶原和免疫等方面的研究。n n计划生育研究n n小鼠繁殖力强，性周期和妊娠期短，生长快，适合计划生育研究。如常用小鼠做抗生育、抗着床、抗早孕、抗排卵等实验应用上的首选动物。免疫学研究免疫缺陷小鼠的作用n nSCID小鼠可将人的免疫组织或免疫细胞移植到小鼠身上，使其具有人的部分免疫系统（SCID-hu小鼠），用于研究人类免疫系统的发育过程，以及免疫细胞的分化和功能研究。n n使SCID小
25、鼠受到HIV病毒的感染，进行爱滋病相关研究。n n纯系新西兰黑色小鼠（NZB）其自身免疫缺陷的病因是由于感染C型致瘤RNA病毒与引起人的红斑狼疮的病因一样，病症特征与人类很相似，所以是研究红斑狼疮的极好的动物模型。近交系在小鼠在单克隆抗体生产近交系在小鼠在单克隆抗体生产中的应用中的应用n n单克隆抗体最早通过BALB/C小鼠生产。其方法是将BALB/C小鼠的骨髓瘤细胞和经过免疫的脾细胞融合，形成杂交细胞，再经克隆技术产生单一纯化的无性繁殖的细胞系，生产单克隆抗体。不宜采用小鼠制作动物模型的实验研究 n n研究体温变化的试验,因为小鼠体温变化不稳定；n n慢性支气管炎的试验,因为小鼠气管及支气管
26、腺不发达；n n催吐试验,因为小鼠无呕吐反应；n n动脉粥样硬化试验,因为小鼠不形成动脉粥样硬化。大鼠的生物学特性及选择应用n n生物学特征n n一般特性n n脊椎动物门、哺乳纲、啮齿目、鼠科、大鼠属，为杂食性哺乳动物。n n适应性强，嗅觉灵敏、味觉差，性成熟期60天，妊娠期2021天，哺乳期21天，体温37.5，心率380（300500）次/分，血压129/91mmHg（麻醉），一般寿命为3年*。n n大鼠无胆囊，胃内有一皱褶，收束时堵住贲门口，大鼠无胆囊，胃内有一皱褶，收束时堵住贲门口，因此不会呕吐。因此不会呕吐。1.1.对营养缺乏非常敏感，特别是对营养缺乏非常敏感，特别是维生素维生素A
27、A和氨基酸供应不足时，可发生典型的缺乏和氨基酸供应不足时，可发生典型的缺乏症状。症状。n n2.2.大鼠不能呕吐。对外部环境反映敏感。大鼠不能呕吐。对外部环境反映敏感。n n喜静环境，夜间活动，噪音和不适光照对繁殖影喜静环境，夜间活动，噪音和不适光照对繁殖影响很大。响很大。n n对饲养环境中的粉尘、氨气和硫化氢等极为敏感，对饲养环境中的粉尘、氨气和硫化氢等极为敏感，如果饲养室内空气卫生条件较差，在长期慢性刺如果饲养室内空气卫生条件较差，在长期慢性刺激下，可引起肺部大面积的炎症。激下，可引起肺部大面积的炎症。n n对饲养环境中湿度极为敏感，相对湿度低于对饲养环境中湿度极为敏感，相对湿度低于404
28、0时，易患环尾病，还会引起哺乳母鼠食仔现象发时，易患环尾病，还会引起哺乳母鼠食仔现象发生，一般饲养室湿度应保持在生，一般饲养室湿度应保持在50655065之间。之间。n n解剖学特点n n1.1.肝脏共分肝脏共分6 6叶，再生能力强，部分切除术后仍可叶，再生能力强，部分切除术后仍可再生。再生。n n2.2.无胆囊无胆囊。n n3.3.心脏的血液供给既来自冠状动脉，也来自冠状心脏的血液供给既来自冠状动脉，也来自冠状外动脉。外动脉。n n4.4.无扁桃体。无扁桃体。n n5.5.眼角膜无血管，有棕色脂肪组织眼角膜无血管，有棕色脂肪组织n n染色体共染色体共2121对。对。大鼠主要品系n n1近交系
29、：目前大鼠近交系达上百种。n n(1)ACI：黑色，腹部和脚白色。有自发肿瘤倾向，该品系大鼠血压低。n n(2)F344：白化。该品系大鼠可允许多种肿瘤移植生长。n n(3)LEW：白化，可移植多种肿瘤，高脂肪食物容易引起肥胖症。n n(4)LOUC和LOUM：两系大鼠均为白化，分别为浆细胞瘤的高发系和低发系。n n(5)SHR：白化。自发性高血压，10周龄以后动脉收缩压雄鼠为：200350mmHg(26.746.3KPa)，雌鼠为：180200mmHg(24.026.7KPa)，心血管疾病发病率高。对降压药物有反应，可作为高血压动物模型用于药物筛选。n n 2封闭群n n(1)Wistar：
30、头部较宽。该种群性周期稳定，繁殖力强，产仔多，生长发育快，性情温顺，对传染病的抵抗力较强，自发肿瘤发生率低。n n(2)SD：头部狭长，抗病能力尤以对呼吸系统疾病的抵抗力强。自发肿瘤率较低。对性激素感受性高。常用作营养学、内分泌学和毒理学研究。n n3杂交一代动物(Fl代)（略）在生物医学中的选择应用n生理学研究n n大鼠垂体一肾上腺系统发达，垂体摘除比较容易，可用来进行肾上腺、垂体，卵巢等内分泌研究。利用大鼠对新环境易适应，有探索性，易训练，对惩罚和暗示敏感等特性进行行为学研究和高级神经活动的研究。大鼠无胆囊，但胆总管较粗大，可采用胆总管插管收集胆汁进行消化功能的研究。营养学研究n n大鼠对
31、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。n n常用于蛋白质缺乏、氨基酸、维生素和无机离子代谢等研究；n n用于营养不良和饥饿对身体发育所产生不利影响的研究；n n用于代谢性疾病的研究。n n自发高血压肥胖大鼠SHR/N-CP 用于研究型糖尿病；n n自发糖尿病大鼠“BB”Wistar用于研究型糖尿病；n n盐敏感大鼠Ds用于高盐对生理因素的影响。药物学研究n n大鼠由于繁殖力强、易饲养、体型大小合适、给药容易、采样方便、畸胎发生率低、行为多样化，被广泛用于药物毒力、药效评价、新药筛选等研究。n药物毒理学试验，大鼠广泛应用在各种药物的毒理学研究中，如急性、亚急性和慢性毒性试验
32、、生殖毒性试验和药物依赖试验等;n n大鼠也经常用于“三致”试验研究。2.药物药效研究n n神经系统疾病药物药效评价。特别对影响副交感神经效应器接点的药物研究时，首选大鼠。n n心血管疾病药物的药效评价，大鼠的血管阻力和血压对药物的反映均很敏感，与人类或大动物的反映均较一致。例如SHR大鼠是研究高血压药物的极好的动物模型。n n治疗炎症药物药效评价，大鼠踝关节对炎症反应敏感，用于抗关节炎药物的研究。肿瘤医学研究肿瘤医学研究n n有些大鼠品系具有较高的肿瘤自发率。实验中主要用化学物质诱发大鼠的肿瘤,如形成肝癌、肺癌、胃癌、肺腺癌、食道癌、乳腺癌、白血病、垂体肿瘤、鼻炎癌以及多种肿瘤，易研究癌变机
33、理。遗传疾病研究遗传疾病研究n n有些大鼠品系具有自发性遗传疾病，如白内障、尿崩症、肥胖、高血压、癫痫等，这些疾病具有与人类相似的特征，可作为人类这些遗传性疾病良好的动物模型。传染病研究传染病研究n n多种病原体可使大鼠产生与人相似的疾病，因此，大鼠被用于这一领域的研究。例如，慢性支气管炎，病毒性肝炎，血吸虫病，钩虫病等的研究。环境污染与人类健康的研究环境污染与人类健康的研究n n大鼠对空气污染非常敏感，常被用作空气污染对人和动物健康影响的研究。重金属污染也可导致大鼠的病理改变，常作为这方面研究的动物模型。此外，大鼠还可用于职业病的研究。口腔医学研究口腔医学研究n n用变异链球菌接种大鼠口腔，
34、然后喂给含蔗糖食用变异链球菌接种大鼠口腔，然后喂给含蔗糖食物，大鼠牙齿上的珐琅质蛀损在宏观和微观上同物，大鼠牙齿上的珐琅质蛀损在宏观和微观上同人的蛀齿相似，可用来研究龋齿。人的蛀齿相似，可用来研究龋齿。n n心血管疾病研究n nSHRSHR大鼠是研究心血管疾病的首选动物，因为它和大鼠是研究心血管疾病的首选动物，因为它和人类自发性高血压有很多相似之处。目前已培育人类自发性高血压有很多相似之处。目前已培育出多种不同类型的高血压的大鼠品系。出多种不同类型的高血压的大鼠品系。不宜采用大鼠制作动物模型的实验研究n n研究体温变化的试验,因为大鼠体温变化不稳定；n n慢性支气管炎的试验,因为大鼠气管及支气
35、管腺不发达；n n催吐试验,因为大鼠无呕吐反应；n n胆囊功能试验,因为大鼠无胆囊。豚鼠的生物学特性及选择应用 一、生物学特性n n豚鼠属哺乳纲、啮齿目、豚鼠科、豚鼠属，为草食性哺乳动物。n n豚鼠嚼肌发达而胃壁非常薄，盲肠特别膨大，习性温顺，胆小，喜干燥清洁。嗅觉、听觉发达，对音响、嗅味和气温突变等均极敏感，在空气混浊和寒冷环境中易发生肺炎。n n豚鼠的性成熟期：雌鼠3045天，雄鼠70天，妊娠期68（6272）天，哺乳期21天，体温38.5(38.439.8)，心率280（200360）次/分，血压77/47mmHg（麻醉），寿命约57年。n n豚鼠对外界刺激极为敏感。n n听觉发达、易惊
36、-怕噪音；n n短被毛紧贴皮肤-怕高温、高湿；n n喜活动、爱群居-不宜单笼饲养。n n身体短粗，尾巴只有残迹，胃壁簿，盲肠发达；n n晚成动物，孕期比大、小鼠长，产仔少，所以品系少；n n自身不能合成维生素C；n n自动调节体温能力较差，饲养最适温度为1822C；n n易引起变态反应，产生大量补体。染色体为32对。主要品种、品系n n 豚鼠按毛的长短可分为短毛豚鼠，长毛和刚毛豚鼠3种。一般实验用豚鼠多为短毛豚鼠。n n1.英国种，亦称荷兰种：其特点是毛短而光滑，此品种生长快，抗病力强，繁殖性能好;n n2.近交系2：对结核杆菌抵抗力强；n n3.近交系13：体型较大，对结核杆菌抵抗力弱。在生
37、物医学中的选择应用n n免疫学研究n n豚鼠血清中含有丰富的补体，是所有实验动物中补体含量最多的一种动物,其补体非常稳定，免疫学实验中所用补体多来源于豚鼠。n n豚鼠是过敏性休克和变态反应研究的首选动物，特别是迟发型超敏反应与人相似。传染病研究n n豚鼠对多种病原体敏感，是用于病原的分离、鉴别、诊断，尤其对结核杆菌高度敏感，感染后的病变酷似人类的病变，是结核杆菌的分离、鉴别、诊断以及病理研究的首选动物。n n幼龄豚鼠经常用于支原体感染后的病理和细胞免疫的研究。药物学研究n n豚鼠妊娠期长，适用于药物或毒物对胎儿后期发育影响的试验。豚鼠对多种抗生素类药物非常敏感，是研究抗生素和青霉素的动物模型。
38、豚鼠还可用于研究麻醉药及镇咳药的药效实验。营养学研究n n豚鼠体内不能合成维生素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。豚鼠也可用于叶酸、硫胺素和精氨酸的生理功能，酮性酸中毒，眼神经疾病的研究。耳科学研究耳科学研究n n豚鼠听神经对声波特别是7002000Hz的纯音最敏感，常用于听觉和内耳疾病的研究。如噪声对听力的影响，药物对听神经的影响等研究。n n肺水肿研究n n切断颈部两侧迷走神经可引起肺水肿,复制典型的急性肺水肿模型,适于观察出血和血管通透性变化实验不宜采用豚鼠做动物模型的研究n n1.急性实验。因为豚鼠易感染，皮肤厚，不宜注射，血管神经不易分离；n
39、n2.慢性支气管炎症实验。因为豚鼠气管、支气管腺体不发达；n n3.呕吐实验。因为豚鼠呕吐反应不敏感。兔的生物学特性及选择应用一、生物学特性一、生物学特性n n属于哺乳纲，啮齿目，兔科，为草食性哺乳动物，属于哺乳纲，啮齿目，兔科，为草食性哺乳动物，目前已培养出无菌（目前已培养出无菌（GFGF）兔、无特定病原体）兔、无特定病原体（SPFSPF）兔和清洁（）兔和清洁（CLCL）兔。）兔。n n兔的性成熟期：兔的性成熟期：5 58 8个月，妊娠期个月，妊娠期30303333天，哺天，哺乳期乳期4242（25254545）天，体温）天，体温39.2(38.539.2(38.539.5)39.5)，心率
40、，心率250250（250250300300）次）次/分，血压分，血压110/80mmHg110/80mmHg（未麻醉），寿命约（未麻醉），寿命约7 78 8年。年。n n兔为最早用作实验用动物之一，十八世纪狂犬疫苗的研究成功，就是以兔作为实验动物的，国际上实验兔品种多达数十种，我国目前常用的品种主要有4个（封闭群）。n n家兔喜干怕热，适宜的环境温度因年龄而异，初生仔兔窝内温度3032C，成年兔202C。n n有食粪特性：软粪在晚上排出，含有较丰富的粗蛋白和维生素，家兔直接由肛门吞食软粪。n n兔的胸腔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，不需人工呼吸。n n在回盲
41、处有特有的圆小囊。囊壁富有淋巴滤泡，其粘膜不断分泌碱性液体，可以中和盲肠中微生物分解纤维素所产生的各种有机酸，有利于消化吸收。n n对致热物质反应敏感，适于用作热源实验。染色体22对。主要品种和品系n n1.日本大耳白兔：毛色纯白，眼睛红色,生长快，繁殖力强。n n2.新西兰兔：兔毛色纯白，体健壮，性温顺，易于管理。n n3.青紫兰兔：每根毛可分为三段颜色。体健壮，耐寒，适应性强，生长快。n n4.中国白兔：体型偏小、毛短而密，皮板较厚，头型小，耳短竖立。抗病力强，繁殖力强，易饲养。成年体重1.52.5kg。二、在生物医学中的选择应用n n免疫学研究n n生产抗体，制备高效价和特异性强的免疫血
42、清，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其制品广泛地用于人类各类抗血清和诊断血清的研制，如研制，如n n病原体血清病原体血清-细菌、病毒、立克次体等免疫血细菌、病毒、立克次体等免疫血清；清；n n间接免疫血清间接免疫血清-兔抗人球蛋白免疫血清，羊抗兔抗人球蛋白免疫血清，羊抗兔免疫血清；兔免疫血清；n n抗补体抗体血清抗补体抗体血清-兔抗豚鼠球蛋白免疫血清等。兔抗豚鼠球蛋白免疫血清等。n n 家兔属刺激性排卵，雄兔的交配动作或注射绒毛膜促性腺激素80100单位均可诱发排卵，可准确检测排卵时间并容易取得胚胎材料。可用于避孕药和生殖生理研究。n n发热
43、、解热和检查致热源研究n n兔对细菌内毒素、化学药品、异种蛋白会产生热源反应，体温反应灵敏而恒定。用于各类制剂的热源质检及发热解热机制研究。生殖生理和避孕药研究n n眼科研究：家兔眼球大，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。n n皮肤反应试验n n兔对刺激反应敏感，反应近似于人，常用兔作为毒物、药物、化妆品等对皮肤局部作用的研究。n n胆固醇代谢和动脉粥样硬化症研究，兔对致病胆固醇的敏感性高，造型时间短，成型快，家兔模型的病变与人类基本相似。n n急性动物试验：常用兔做失血性休克、肠毒素引急性动物试验：常用兔做失血性休克、肠毒素引起的休克、微血管缝合、阻塞性黄疸
44、等急性试验。起的休克、微血管缝合、阻塞性黄疸等急性试验。n n常利用兔进行各种寄生虫病、致畸性方面的研究，常利用兔进行各种寄生虫病、致畸性方面的研究，教学中的生理学课程常采用家兔作为实验动物。教学中的生理学课程常采用家兔作为实验动物。三、不宜用兔作为动物模型的研究n n1.观察呕吐的试验,因为兔对呕吐反应不敏感；n n2.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；n n3.咳嗽试验,因为兔 缺乏咳嗽反射；n n4.甲状旁腺切除术,因为兔的甲状旁腺分布分散，位置不固定。三、不宜用兔作为动物模型的研究n n1.观察呕吐的试验,因为兔对呕吐反应不敏感；n n2.放射病试验,因为
45、兔对射线非常敏感，射线照射后，常发生休克或死亡；n n3.咳嗽试验,因为兔 缺乏咳嗽反射；n n4.甲状旁腺切除术,因为兔的甲状旁腺分布分散，位置不固定。犬的生物学特性及选择应用 n n狗属于哺乳纲，食肉目，犬科，为肉食性哺乳动物，是大狗属于哺乳纲，食肉目，犬科，为肉食性哺乳动物，是大动物实验研究应用数量最大的实验动物，目前国内常用的动物实验研究应用数量最大的实验动物，目前国内常用的品种有中国草犬、英国比格犬等。品种有中国草犬、英国比格犬等。n n狗的性成熟期：狗的性成熟期：280280400400天，妊娠期天，妊娠期6060（58586363）天，哺）天，哺乳期乳期6060天，体温天，体温3
46、8.838.8，心率，心率8080（6666130130）次）次/分，血压分，血压149/100mmHg149/100mmHg（麻醉），寿命约（麻醉），寿命约12121515年。年。n n狗的皮肤汗腺极不发达，呼吸换气、伸舌为体温调节的主狗的皮肤汗腺极不发达，呼吸换气、伸舌为体温调节的主要形式，发达的心血管系统和神经系统以及内脏与人相似，要形式，发达的心血管系统和神经系统以及内脏与人相似，心脏、肝脏较大，肠道偏短，雄犬阴茎有一块阴茎骨，狗心脏、肝脏较大，肠道偏短，雄犬阴茎有一块阴茎骨，狗的嗅觉灵敏，视觉差，为红绿色盲。听觉、嗅觉灵敏，反的嗅觉灵敏，视觉差，为红绿色盲。听觉、嗅觉灵敏，反应灵敏，
47、对外界环境适应性强；犬有染色体应灵敏，对外界环境适应性强；犬有染色体3939对。对。一、生物学特征 n n狗的皮肤汗腺极不发达，呼吸换气、伸舌为体温调节的主要形式，发达的心血管系统和神经系统以及内脏与人相似，心脏、肝脏较大，肠道偏短，雄犬阴茎有一块阴茎骨，狗的嗅觉灵敏，视觉差，为红绿色盲。听觉、嗅觉灵敏，反应灵敏，对外界环境适应性强；犬有染色体39对。主要品系、种群n n1.比格犬：又称小猎兔犬，属小型犬，短毛，是猎犬中较小的一种。此种犬是公认的实验用犬。具有以下特点：n n亲近人，温驯易捕，对环境适应力强，抗病力强，性成熟早，产仔多。n n体型小，相对均一，合符课题设计需要。n n遗传性能稳
48、定且优良，一般没有遗传性神经性疾病；n n2.四系杂交犬：由四个品系动物杂交而成，是一种专门适用于外科手术用的犬，具有体型大，心脏大，耐劳，不爱吠叫等优点。n n3.华北犬和西北犬，适合做烧伤，放射损伤等研究。n n4.狼犬，适合用于胸外科及脏器移植等研究。n n5.大麦丁犬，骨骼、肌肉发达。二、在生物医学中的选择应用n n实验外科学n n犬的应用主要在实验外科方面。临床医生在研究新的手术或麻醉方法时往往选用犬来做动物实验，取得经验和技巧后用于临床。如心血管外科，脑外科，断肢再植，器官和组织移植等。基础医学研究n n犬是目前基础医学研究和教学中最常用动物之一，尤其是生理、病理研究。犬的神经、血
49、液循环系统发达，适合做失血性休克，弥漫性血管内凝血，脂质在动脉中的沉积，急性心肌梗塞，心律失常，急性肺动脉高血压，肾性高血压，脊髓传导实验，大脑皮层定位试验，条件反射实验，内分泌腺摘除实验，各种消化道和腺瘘等。n n药理、毒理学实验n n磺胺类药物代谢研究，各种新药临床前毒性实验。磺胺类药物代谢研究，各种新药临床前毒性实验。n n人类传染性疾病研究n n如病毒性肝炎、链球菌性心内膜炎、十二指肠钩如病毒性肝炎、链球菌性心内膜炎、十二指肠钩虫、日本血吸虫等动物模型。虫、日本血吸虫等动物模型。n n其它疾病研究n n如蛋白质营养不良，高胆固醇血症，动脉粥样硬如蛋白质营养不良，高胆固醇血症，动脉粥样硬
50、化，先天性白内障，遗传性耳聋，先天性心脏病，化，先天性白内障，遗传性耳聋，先天性心脏病，红斑狼疮病，肾盂肾炎、狂犬病等。红斑狼疮病，肾盂肾炎、狂犬病等。n n生物学特征（以小型猪为例）：属于哺乳纲，偶蹄目，野猪科，为杂食性哺乳动物，性格温驯，易于调教，喜群居，嗅觉灵敏，有用性格温驯，易于调教，喜群居，嗅觉灵敏，有用吻突到处乱拱的习性。对外界温、湿度变化敏感。吻突到处乱拱的习性。对外界温、湿度变化敏感。目前已培养出SPF猪和无菌猪品系。n n猪的性成熟期：48个月，610个月，妊娠期114天，哺乳期30天，体温39(3840)，心率5560）次/分，血压169/108mmHg（未麻醉），寿命约1