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1、 实 实验动物标准化（质量控制）验 遗传控制 环境控制实 动 微生物控制 营养控制验 物 各种实验动物特性和应用 动 实验动物的选择物 动 动物实验基本技术和方法学 物 人类疾病动物模型 实 免疫缺陷动物 动物胚胎工程 验 转基因动物及其它基因工程动物 第二章 实验动物标准化 第一节 实验动物标准化的意义生物学实验研究的四个基本条件 Animal，Equipment，Information，Reagent，简称AEIR四要素 这4个要素在整个实验研究中具有同等重要的地位，不能忽略或偏废。事实上，实验实验动物质量往往成为制约性要素动物质量往往成为制约性要素，影响整个实验的质量和水平 使用标准的实
2、验动物并在标准的环境条件下进行实验是保证医学生物学研究质量的重要条件实验、工作人员的健康和生命的保证常见的人畜共患病：流行性出血热、狂犬病、猴B病毒、淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒、利什曼原虫等动物生产和繁殖的保证动物一旦染上传染病，则种群难以净化，一些烈性传染病如鼠痘、兔病毒性出血症等可导致动物全军覆没，造成巨大的经济损失。实验结果准确性、规律性、重复性的保证按工作程序实验动物标准化划分为：v实验动物生产条件标准化v实验动物质量标准化v动物实验条件标准化 对应三种合格证一、实验动物质量标准化一、实验动物质量标准化v微生物质量标准化v遗传学质量标准化 1、实验动物微生物学质量的影响（1）威胁人的健康
3、和生命v流行性出血热病毒 （Epidemic hemorrhagic fever virus)v淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒（Lymphocytic choriomeningitis virus）v猴B病毒(B virus)v狂犬病病毒(Rabies virus)v布氏杆菌(Brucella)流行性出血热病毒宿主动物主要是小型啮齿动物，实验动物中小鼠和大鼠比较常见 传播途径以接触感染为主，常由带毒动物咬伤抓伤为主典型表现有发热、出血和肾脏损害三类主要症状，以及发热、低压，少尿、多尿与恢复期等五期临床过程 淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒病毒属RNA型病毒，宿主动物主要是仓鼠小鼠、田鼠等鼠类通过呼吸道及消化
4、道及接触病鼠皮毛排泄物使人感染 临床症状刚开始为流感型症状，后表现为脑膜炎型猴B病毒病毒属疱疹病毒型，自然宿主为旧世羿猴，猕猴也可感染，无明显症状人、猴之间的传播主要以密切接触、抓咬为主人感染后可出现脑炎等严重中枢神经症状，病死率较高 狂犬病病毒病毒属弹状病毒科狂犬病毒属，自然宿主广泛狼、狐狸、鼬鼠、蝙蝠等及家养动物狗、猫、牛等均可感染人主要被病兽或带毒动物咬伤后感染一旦感染，如不及时采取有效防治措施，可导致严重的中枢神经系统急性传染病，病死率极高 （2）影响动物生产v结核分枝杆菌(M.tuberculosis)v鼠痘病毒(Mousepox virus)v泰泽氏菌(Tyzzers organi
5、sm)v犬细小病毒(Canine Distemper Virus)v犬瘟热病毒(Canine distemper virus)v巴氏杆菌(Pasteurella)（3）干扰实验结果 隐性感染，不表现临床症状。但改变动物生物学参数，影响实验准确性、规律性、重复性。实验刺激下感染显性化，得病、死亡，实验终止。v裸鼠慢性感染一些微生物v绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)感染免疫抑制动物 按微生物学控制标准，实验动物在我国分为四级 一级动物 普通动物 二级动物 清洁动物 三级动物 SPF动物 四级动物 无菌动物2、实验动物遗传学质量的影响 动物实验结果的重复性取决于动物个体差异，
6、而动物个体特征主要受遗传基因控制，故实验动物的遗传学质量对动物实验结果有重要影响。不同基因型动物，生物学特性有明显差异，对实验刺激有不同反应。vBALB/c对放射线比其他品系更为敏感。vC57BL/6肿瘤发生率低，A系高。vDMBA可致BALB/c产生白血病，对A系却产生皮肤溃疡vBALB/c和C3H小鼠对鼠伤寒沙门氏菌的敏感性存在显著差异vSHR为自发性高血压大鼠，心血管疾病发生率高 必须推广应用标准品系动物，防必须推广应用标准品系动物，防止各种品系动物发生遗传污染止各种品系动物发生遗传污染、基因、基因型及生物学特性的改变，保证动物的型及生物学特性的改变，保证动物的遗传质量。遗传质量。按遗传
7、学控制标准即基因的纯合程度，实按遗传学控制标准即基因的纯合程度，实验动物分为验动物分为近交系封闭群杂交群动物近交系 经至少连续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。代表动物：BALB/c、C57BL/6、DBA/2封闭群：以非近亲交配方式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，至少连续繁殖4代以上，称为一个封闭群，或叫远交群代表动物：ICR小鼠、SD大鼠、毕格犬杂交群：杂交群：不同品系或种群之间杂交产生的后代称为杂交群。用于医学生物学研究常指两个近交系杂交后生育的第一代动物代表动物：如C3H/HeJA
8、KR/J 实验动物生产与实验条件的标准化是对干实验动物生产与实验条件的标准化是对干扰动物实验的周围环境因素进行控制扰动物实验的周围环境因素进行控制二、实验动物生产条件和动物实验二、实验动物生产条件和动物实验条件的标准化条件的标准化环境因素包括：环境因素包括：v气候因素（温度、湿度、气流、风速）v理化因素（换气、粉尘、臭味、噪音、照明）v居住条件（笼具、垫料、房舍）v营养因素（饲料、水）v同种和异种动物之间的关系环境因素对实验动物和动物实验的影响Lighting:Most species of laboratory animals thrive when they are consistentl
9、y exposed to cycles of 12 hours of light and 12 hours of darkness during each 24 hour period.Interruptions in the established light cycle can cause significant physiological responses from the animals.For example,reproductive cycles in many species respond directly to seasonal fluctuations in availa
10、ble sunlight.In a laboratory setting the number of hours of exposure to light and dark may purposely be altered to affect the breeding cycle of the animals.Consequently,if you turned the lights on to work in a room containing animals on such an experiment and you failed to turn the lights off when y
11、ou leave the room,you can greatly alter the outcome of the study.Environmental FactorsTemperature and Humidity:Room temperature and humiditylevels are selected to meet theneeds of the species of animalshoused there and the Heating Ventilation and Air Conditioning(HVAC)system is balancedthroughout th
12、e building to maintain the established settings.If doors or windows are left open the systemgets out of balance and the correctconditions cannot be maintained.Noise:Separation of human and animal areas minimizes disturbances to both the human and animal occupants of the facility.Noisy animals such a
13、s dogs,swine,and non-human primates are usually housed away from quieter animals such as rodents,rabbits,and cats.Noise can have very detrimental effects on certain animals as illustrated by the recognition that certain strains of mice will go into convulsions when exposed to sudden loud noises.v温度对
14、药物毒性反应LD50的影响v微量元素对动物健康的影响v环境洁净程度对肿瘤接种成功率的影响v动物社会关系的影响按微生物控制程度分类，实验动物的环境可分为开放系统屏障系统隔离系统 屏障系统 隔离系统屏障环境特点：l恒温（2026）恒湿（4070）l足够的换气次数（1020次/小时）保证有害气体浓度降低到最小l正向梯度压差（20-50)使屏障外污染源不能进入l万级空气洁净度保证空气洁净l适合的动物照度(15-20Lx)和对时明暗交替（12h/12h)符合动物生活习性。隔离环境特点：百级空气洁净度 正向梯度压差（100150)换气次数（2050次/小时）人员不与动物直接接触第二节第二节 实验动物标准化
15、的研究内容实验动物标准化的研究内容一、实验动物微生物学的控制一、实验动物微生物学的控制二、实验动物遗传质量的控制二、实验动物遗传质量的控制三、实验动物环境的控制三、实验动物环境的控制四、实验动物营养的控制四、实验动物营养的控制实验动物按微生物寄生虫控制分级：l普通动物l清洁动物lSPF动物l无菌动物小鼠，大鼠：清洁级，SPF级，无菌级豚鼠，兔，地鼠：普通级，清洁级，SPF级，无菌级犬，猴：普通级，SPF级实验动物环境分级：l开放环境l屏障环境l隔离环境开放环境：普通动物屏障环境：清洁动物，SPF动物 隔离环境：无菌动物 按实验动物遗传学控制标准分级：近交系近交系 （1）普通近交系 （2）重组近
16、交系 （3）同源突变近交系 （4）同源导入近交系 （5）分离近交系 封闭群封闭群 （1）远交种 （2）突变种 杂交群杂交群同源突变近交系同源突变近交系：是某基因位点上发生突变而分离、培育出来的新的近交系。它和原近交系的差异只是突变位点上带有不同的基因，而其他位点上的基因完全相同。同源突变近交系有别于通常所说的近交系亚系分化，因为这里的突变相当明确地改变了原近交系的遗传组成，而且研究者更注意了突变基因的研究。同源导入近交系：是通过基因导入的方法，将一个目的基因导入某个近交系的基因组内，而培育出来的新的近交系。同源导入近交系与同源突变近交系的不同之处在于与原来那株近交系相比较，前者是一个染色体片段
17、的差异，后者是一个位点单个基因的差异。为目的基因提供背景的近交系称为配系（partner strain），提供目的基因的品系称为供系（donor strain）。配系必须是近交系，而供系可以是带有目的基因的任何一种基因类型的动物。在基因导入过程中，与目的基因紧密连锁的其他基因可能随目的基因一起导入到近交系的基因组中，这些随之带入的基因称为乘客基因（passenger gene）。因此，同源导入近交系不仅是目的基因与原近交系不同，而且是带有目的基因的一小段染色体的不同。因此在实际应用中，有必要随时注意可能存在的乘客基因。分离近交系：是在培育近交系的同时，采取一定的交配方法，迫使个别基因位点上的基
18、因处于杂合状态。这样培育出来的近交系个别基因位点上的基因保持杂合状态，能分离出该基因位点上带有不同等位基因的两个近交亚系。以上3种近交系的遗传组成特征极为相似，尤其是同源突变近交系和分离近交系之间有时难以区分，只好用培育过程的不同加以区分。例如：当一个已育成的近交系某个基因位点发生突变后，如果保持这个突变基因的杂合状态，则其遗传组成特征和分离近交系是一样的，只是培育方法不同。实验动物营养控制饲料中蛋白质、脂肪、钙、磷、氨基酸、维生素等各类营养物质含量应符合各种实验动物品种品系的生理需要，含有的有害物质及污染物质不能超过最大安全限量标准。清洁级及清洁以上级动物的饲料应作灭菌处理。第三节第三节 实
19、验动物标准化的实施实验动物标准化的实施一、法规体系v实验动物管理条例，88年，国家科委颁布，国务院批准。v 2001版国家标准，2002年5月1日起实施。国家质量技术监督检疫检验总局。v实验动物质量管理办法，97年，国家科委、国家技术监督局联合制定。v国家实验动物种子中心管理办法，98年，国家科技部。v国家啮齿类实验动物种子中心引种、供种实施细则，98年，科技部。v实验动物许可证管理办法（试行），2001年，7部门联合颁发。v各部门法规v各地方法规2001版国家标准 vGB 14922.1-14922.22001 实验动物 寄生虫和微生物等级及监测vGB 149232001 哺乳类动物的遗传质
20、量控制vGB 14924.1-14924.82001 饲料质量标准vGB 149252001 实验动物 环境及设施vGB/T 14927.22001 近交系小鼠、大鼠皮肤移植法v标准标准:为在一定的范围内获得最佳秩序，对活为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的文件，称为标准。该文件经协商一则或特性的文件，称为标准。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的批准。标准应以科致制定并经一个公认机构的批准。标准应以科学、技术和经验的综合成果为基础，以促进最学、技术和经验的综合成果为基础，以促进最佳社会效益为目的。佳社会
21、效益为目的。v标准的代号和编号标准的代号和编号 GB（GB/T）XXXXXXXXX XX（XX/T）标准发布 标准发布 DBXX（DBXX/T）顺序号 年代号 Q/XXX二、管理体系科技部条财司省科技厅条财处 各部委科教司省动管会 行业动管会各单位动管会 各单位动管会 实实验验动动物物管管理理机机构构 安徽省科学技术厅安徽省动物管理委员会院动物管理委员会中科大生命学院院实验动物中心研究课题组课题负责人实验技术人员实验动物院长实验动物中心主任管理人员饲养人员技术人员组织机构组织机构三、实验动物标准化工作要点1、推行合格证制度：实验动物条件合格证 实验动物质量合格证 动物实验条件合格证 2、建立标准化的实验动物保种中心3、建立标准化的实验动物监测中心4、加强从业人员素质5、实验动物生产商品化、社会化。6、加强硬件设施的规范化和标准化建设。7、加强实验动物科学研究和学科建设。8、加强国际交流。9、完善管理体制。国际实验动物科学委员会国际实验动物科学委员会ICLAS(International Council for Laboratory Animal Science）美国实验动物饲养管理认可协会美国实验动物饲养管理认可协会（AAALAC）美国国立卫生研究院（NIH）美国杰克逊实验室美国杰克逊实验室