實驗動物緒論

實驗動物緒論第1頁/共46頁主要內容實驗動物學緒論常用實驗動物特點及其在生命科學研究中的應用實驗動物國家標準和實驗動物環(huán)境控制

實驗動物微生物、寄生蟲質量控制及在生命科學中的應用實驗動物遺傳學質量控制及在生命科學研究中的應用實驗動物的飼料與營養(yǎng)生命科學研究中實驗動物的選擇動物實驗的基本操作技術和方法基因工程（轉基因）動物人類疾病實驗動物模型復制生命科學研究中動物實驗課題設計免疫缺陷動物第2頁/共46頁實驗動物科技人員上崗培訓一、培訓的目的，意義

宣傳實驗動物法律、法規(guī)，規(guī)范實驗動物的生產和使用。加強實驗動物從業(yè)人員的管理，促進動物實驗水平的提高。提高動物實驗規(guī)范化水平，保障科學研究結論的可靠。第3頁/共46頁二、培訓的依據

《實驗動物管理條例》《北京從事實驗動物科技人員的培訓和考核管理辦法（試行）》及其相關法律法規(guī)中華人民共和國國家標準（實驗動物）第4頁/共46頁第一節(jié)實驗動物科學的基本概念

一、實驗動物（一）定義實驗動物(Laboratoryanimals)是指經人工（環(huán)境）飼育，對其攜帶的微生物和寄生蟲實行控制，遺傳背景明確或者來源清楚的，用于科學研究、教學、生產、檢定以及其他科學實驗的動物。第5頁/共46頁（二）實驗動物的分類

1.在動物學上分類

界、門、綱、目、科、屬、種

2.按遺傳學控制分類

①近交系(inbredstrain)②封閉群（closedcolony）或遠交系(outbredstock)③雜交群(hybrids)第6頁/共46頁①普通動物(conventionalanimal,CV)②清潔動物(cleaninganimal,CL)③無特定病原體動物(specificpathogenfreeanimal,SPF)④無菌動物(germfreeanimal,GF)3.按微生物學控制分類第7頁/共46頁定義

凡是以研究、實驗、教學、藥品生產為目的而使用的動物，統(tǒng)稱實驗用動物。如：實驗動物(laboratoryanimals)經濟動物(economicalanimals)野生動物(wildanimals)觀賞動物(exhibitinganimals)二、實驗用動物第8頁/共46頁定義實驗動物學（Laboratoryanimalsciences）是以實驗動物為主要對象和研究重點，以服務于動物實驗為工作目標和探索方向的一門綜合性、應用性學科。概括地講，實驗動物學是研究實驗動物和動物實驗的一門學科。三、實驗動物學（一）實驗動物學的基本概念第9頁/共46頁

1.

實驗動物遺傳育種學

實驗動物遺傳育種學（Laboratoryanimalgeneticbreedingscience）是利用遺傳調控機理采用傳統(tǒng)的和現代生物技術手段，控制動物的遺傳特性，培育新的動物品種品系和各種動物模型，家畜和野生動物的實驗動物化，實驗動物繁殖。2.比較醫(yī)學

比較醫(yī)學（Comparativemedicine）是比較研究動物與人類生命現象的異同，特別對各種人類疾病進行類比研究，采用其異同點，通過建立實驗動物疾病模型來研究人類相應的疾病。比較醫(yī)學又可分成比較解剖學、比較生理學、比較病理學、比較外科學和比較基因組學等

（二）實驗動物學的基本內容第10頁/共46頁

3.

實驗動物醫(yī)學實驗動物醫(yī)學（Laboratoryanimalmedicine）是專門研究和闡明實驗動物疾病的診斷、治療和預防及其在生物醫(yī)學領域中應用的科學。

4.

實驗動物營養(yǎng)學實驗動物營養(yǎng)學（Laboratoryanimalnutriology）是研究動物攝入、利用營養(yǎng)物質全過程與生命活動相互關系的科學。

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5.實驗動物微生物學與寄生蟲學實驗動物微生物學與寄生蟲學（Laboratoryanimalmicrobiologyandparasitology）是研究實驗動物的微生物、寄生蟲分類學、與人類的相互關系和對科學試驗的干擾作用，探討實驗動物疾病防控的措施，實行對實驗動物微生物與寄生蟲的質量監(jiān)控，以達到控制和消滅實驗動物疾病。6.實驗動物環(huán)境生態(tài)學

實驗動物環(huán)境生態(tài)學（Laboratoryanimalenvironmentalecology）是研究影響實驗動物生存的環(huán)境與條件。例如飼養(yǎng)動物的房舍、通風、溫度、濕度、光照、飼養(yǎng)噪聲、籠具、社會關系、飼養(yǎng)密度、飼料、飲水以及各種墊料等

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7.實驗動物（飼養(yǎng)管理）技術

實驗動物技術（Laboratoryanimaltechniques）包括研究實驗動物的飼養(yǎng)管理技術，各種監(jiān)測方法和動物實驗方法和技術標準等。

8.動物實驗技術（AnimalexperimentTechniques）

是進行動物實驗時的各種實驗手段、技術、方法和標準化操作程序，探討生命科學中的疑難問題，獲得新的認識。探索新的規(guī)律。同時也探討實驗動物科學中的減少、替代、優(yōu)化問題?？茖W合理地使用實驗動物進行實驗，觀察實驗動物處理的反應和表現，包括應用新的技術與手段第13頁/共46頁第二節(jié)實驗動物科學的發(fā)展概況

1949年，美國率先提出了實驗動物標準化問題，1950年成立了美國實驗動物科學學會；1952年，日本成立了實驗動物中央研究所，專門從事實驗動物標準化工作；1956年，聯合國科教文組織、國際醫(yī)學組織、國際生物學協(xié)會共同發(fā)起成立了“實驗動物國際委員會”，后更名為國際實驗動物協(xié)會；1956年，美國開始建立“實驗動物飼養(yǎng)與應用認可程序”，為實驗動物研究的專業(yè)性提供了標準化的程序1961年，加拿大生物聯合會建立了動物管理常務委員會，開始實驗動物飼養(yǎng)管理標準化工作。

一、國際發(fā)展概況（一）實驗動物標準化管理第14頁/共46頁

在實驗動物科學發(fā)展歷程中，近交系（1909年）、無菌動物（1943年）的成功培育和應用以及免疫缺陷動物（1962年）的問世是實驗動物科學發(fā)展的里程碑。近年來，隨著分子生物學技術和胚胎工程技術在實驗動物領域的廣泛應用，成功培育出了大量的遺傳修飾動物，如：人工誘變、基因剔除和轉基因動物。（二）實驗動物第15頁/共46頁(三)實驗動物發(fā)展趨勢實驗動物使用總量下降，但高質量實驗動物使用量增加實驗動物品種、品系增加基因工程實驗動物的基因型劇增實驗動物模型走向商品化實驗動物替代材料的應用和替代方法的研究發(fā)展加快第16頁/共46頁二、國內發(fā)展概況1988年10月31日經國務院批準，國家科委頒布《實驗動物管理條例》。

1994年10月，頒布了實驗動物《中華人民共和國國家標準》，2001年對1994年版國標進行了修訂并于2001年8月發(fā)布，2002年5月1日實施.2008年對2002年版國標進行了部分修訂并于2010年發(fā)布和實施第17頁/共46頁(一)加大對實驗動物工作的依法管

理力度，不斷提高標準化水平完善實驗動物管理體系國家標準與要求提高建立實驗動物質量管理技術體系（追溯體系）加強實驗動物標準化科學研究改善實驗動物與動物實驗設施第18頁/共46頁(二)實驗動物科學與生命科學

其它領域的結合更加緊密實驗動物遺傳工程成為功能基因組時代的重要研究平臺遺傳工程小鼠質量控制與標準化是實驗動物科學重要的研究與工作內容根據生命科學、醫(yī)學發(fā)展的要求，開展醫(yī)學實驗動物模型與實驗動物科學的研究轉基因、基因打靶、染色體工程、隨機誘變等分子生物學技術、鋅指蛋白酶技術的應用，產生大量遺傳修飾動物，為實驗動物模型化提供了革命性的技術手段和無限的發(fā)展空間。第19頁/共46頁生物醫(yī)學研究對模式生物的需求量越來越大，與實驗動物科學的發(fā)展關系更加緊密。新的藥品必須以大量的動物實驗進行嚴格的安全性、有效性評價，GLP實驗室的建立對實驗動物的質量要求越來越高。新增傳染性疾病的發(fā)病機理及防制方法的研究要求更多品種和數量的敏感的實驗動物成為人類的替難者。生命科學學方面，人們利用實驗動物在各種武器殺傷效果，化學、輻射、細菌、激光武器的效果和防護，以及在宇宙航天科學試驗中，取得越來越多的科學數據。第20頁/共46頁(三)我國實驗動物科學研究的特色逐漸突出我國重要資源昆明種小鼠問題受到關注?；蚬こ绦∈蟀l(fā)展迅速實動物資源的評估、實驗動物化、標準化、應用研究取得成效：如：小型豬、東方田鼠、中國地鼠、長沙鼠、鼠兔、樹鼩。第21頁/共46頁(四)實驗動物商品化、社會化、產業(yè)化在一定程度上，一個國家實驗動物商品化、社會化程度是其實驗動物科學發(fā)展水平的重要標志之一，我國與發(fā)達國家實驗動物科學水平的主要差距也在于此。中國的入世、生命科學的迅猛發(fā)展、醫(yī)藥工業(yè)與生物產業(yè)的迅速崛起，為中國實驗動物科學及其產業(yè)帶來了前所未有的挑戰(zhàn)與機遇，實驗動物只有實行商品化、社會化、產業(yè)化，才能縮小與先進發(fā)達國家水平的差異，方能從機制上保證我國的實驗動物及其相關技術服務進入一個良性發(fā)展的軌道。第22頁/共46頁三、3R原則3R原則作為一個系統(tǒng)理論最早是由英國動物學家WilliamRussell和微生物學家RexBurch提出，見于1959年出版的《仁慈實驗技術原理》一書。隨后逐漸得到世界范圍內廣大科技工作者的認同，被廣為采用。3R即替代(replacement）、減少（reduction）和優(yōu)化(refinement）。3R原則的推進，最終將使實驗動物的使用量逐漸減少，動物實驗結果的準確性、可靠性不斷提高。

第23頁/共46頁四、實驗動物福利（AnimalWelfare）實驗動物福利是指實驗動物在飼養(yǎng)和實驗過程中生理和心理上處于健康和舒適的狀態(tài)。動物福利不是片面的保護動物，而是在兼顧對動物利用的同時，考慮到動物的健康舒適，并反對使用那些極端的利用手段和方式進行動物實驗。動物福利更加強調保證動物健康和舒適的生存狀態(tài)制定動物福利標準不應該光憑人類的良心道德，而是要依據科學，達到使動物維持生理和心理上處于健康和舒適的狀態(tài)來進行制定。我們是通過實驗動物國際AAALAC認證單位第24頁/共46頁1.實驗動物質量的標準化①實驗動物微生物學質量的影響

a威脅人的健康和生命

b影響動物生產

c干擾實驗結果，導致實驗終止②實驗動物遺傳學質量的影響

2.實驗動物繁殖與實驗（應用）條件標準化

3.建立實驗動物標準化法規(guī)體系

4.實行實驗動物合格證制度五、實驗動物的標準化與法規(guī)第25頁/共46頁六、醫(yī)學研究中實驗動物的選擇

1.選擇與人的功能、代謝、結構和疾病特點相似的實驗動物

2.選擇遺傳背景明確、體內微生物得到控制或模型癥狀顯著的動物

3.選用解剖、生理特點符合實驗目的要求的動物

4.選擇對實驗因素最敏感的動物

5.選擇與實驗目的相適應的動物第26頁/共46頁七、人類疾病的動物模型

1.概念人類疾病動物模型：是指為闡明人類疾病的發(fā)生機理及建立預防、診斷和治療方法而制作的具有人類疾病模擬表現的實驗動物。

2.人類疾病動物模型的意義①避免人體實驗造成的危害②提供發(fā)病率低、潛伏期長和病程長的疾病材料③可增加方法學上的可比性④樣品易得，分析實驗簡化⑤有助于更全面地認識疾病本質

3.人類疾病動物模型的復制原則①相似性②重復性③可靠性④適用性和可控制⑤易行性和經濟性第27頁/共46頁4.人類疾病動物模型的分類（1）按產生原因分類①實驗（誘發(fā)）性動物模型②自發(fā)性動物模型③抗疾病型動物模型④生物醫(yī)學動物模型（2）按系統(tǒng)范圍分類①疾病的基本病理過程動物模型②各系統(tǒng)疾病動物模型（3）按模型種類分類（4）按中醫(yī)藥體系分類第28頁/共46頁八、實驗動物的描述

1.標題中實驗動物種名的記述

2.實驗動物的品種（系）

3.實驗動物的來源

4.動物性別

5.動物年齡和體重

6.動物飼養(yǎng)方式

7.實驗環(huán)境

8.實驗動物和動物試驗條件合格證

9.使用的麻醉劑

10.施加實驗因素所采用的方式

11.處死方式第29頁/共46頁第三節(jié)實驗動物在醫(yī)學生物

學中的地位和作用

一、在醫(yī)學生物學發(fā)展中發(fā)揮了重要作用

在醫(yī)學生物學發(fā)展過程中，許多重要的發(fā)現和研究成果，往往與實驗動物及動物實驗密切相關。巴甫洛夫指出，沒有對活動物的實驗和觀察，人們就無法認識有機界的各種規(guī)律，這是無可爭辯的事實

第30頁/共46頁動物實驗大量人類疾病起因于傳染原發(fā)現抗原抗體反應發(fā)現實驗腫瘤學創(chuàng)立一些多發(fā)病的基本性質認清“應激學說”創(chuàng)立臨床醫(yī)學許多重大技術創(chuàng)造和發(fā)展微生物在傳染病發(fā)病中的作用證明防治傳染病起了重大作用免疫性紊亂疾患的本質和補體的作用了解推動變態(tài)反應性疾病研究發(fā)現化學致癌物質和致癌病毒推動腫瘤學研究根除和控制這些疾病臨床廣泛應用激素療法起作用起指導作用醫(yī)學上許多重大發(fā)現與動物實驗的關系第31頁/共46頁著名醫(yī)學科學家的重大發(fā)現與動物實驗的關系表1：早年醫(yī)學研究

發(fā)現年份發(fā)現人所用動物血液循環(huán)1628哈維蛙、蛇、魚、蟹、其他醚麻醉1846瑪登鳥類、其他細菌與疾病的關系1878科赫牛、羊、其他細菌致弱用免疫1880巴斯德鳥類狂犬病免疫1885巴斯德鳥類、家兔蟲媒傳播疾病1898史密斯等牛蚊傳播瘧疾1898羅斯鳥類第32頁/共46頁表2現代醫(yī)學研究發(fā)現年份發(fā)現人所用動物腫瘤的病毒病原1910洛斯雞胰島素1921班定狗休克治療1927博萊羅克狗抗細菌藥物（百浪多息）1935多麥克小鼠心肺旁道器1953葛明貓小兒麻痹癥疫苗1954索爾克恒河猴變性腦病的病毒病原1965格但斯克猩猩心臟移植1967伯納德狗第33頁/共46頁二、現代醫(yī)學生物學研究的重要支撐條件

在醫(yī)學生物學研究領域里，進行實驗研究的條件可概括為AEIR四個基本要素。

A→Animal(動物)E→Equipment(設備)I→Information(信息)R→Reagent(試劑)第34頁/共46頁

免疫缺陷動物的培育為人類惡性腫瘤異種移植及體外研究帶來了生機。具有鮮明人類疾病模型特征的模型動物品系達數千種。通過轉基因和基因敲除來創(chuàng)造動物新品系及新的動物模型將成為實驗動物科學發(fā)展的新領域。

三、新的動物種系及模型動物為生物醫(yī)學的發(fā)展開辟了廣闊前景第35頁/共46頁（一）醫(yī)學生物學方面（二）制藥工業(yè)方面（三）生物制品方面（四）輕工業(yè)與食品工業(yè)方面（五）農業(yè)和畜牧獸醫(yī)方面（六）國防和軍事科學方面（七）環(huán)保和地震監(jiān)測等方面四、在醫(yī)學生物學、工農業(yè)等各個領域的廣泛應用第36頁/共46頁一、我國實驗動物管理體系我國實驗動物工作的管理模式是統(tǒng)一規(guī)劃，條塊結合，共同管理。根據《實驗動物管理條例》，我國實驗動物工作實行政府逐級管理。科學技術部主管全國實驗動物的管理工作，統(tǒng)一制定我國實驗動物的發(fā)展規(guī)劃，確定發(fā)展方向、發(fā)展目標和實施方案。省、自治區(qū)、直轄市科技廳（委、局）主管本地區(qū)的實驗動物工作；總后勤部衛(wèi)生部主管軍隊實驗動物工作。國務院各有關部門負責管理本部門的實驗動物工作。有關部門和地區(qū)設立實驗動物管理委員會（辦公室），專門負責實驗動物的日常管理工作。第四節(jié)實驗動物管理法規(guī)第37頁/共46頁38實驗動物組織機構體系框架類別機構職責主管部門科學技術部管理全國的實驗動物工作，統(tǒng)一制定我國實驗動物的發(fā)展規(guī)劃及相關政策法規(guī)。行業(yè)部門國務院各有關部門依其職責負責管理實驗動物的相關工作。地方主管地方科技廳（委、局）主管本轄區(qū)的實驗動物工作，是實驗動物許可證發(fā)放、管理的實施機關。地方行業(yè)部門地方各有關門部依其職責負責管理實驗動物的相關工作。動管辦動管會地方或有關部門設立具體負責本地區(qū)或本部門的實驗動物日常管理工作。第38頁/共46頁北京實驗動物行政許可----國家實驗動物管理政策法規(guī)體系類別文件名稱發(fā)布機構行政法規(guī)實驗動物管理條例國務院批準，國家科委發(fā)布部門規(guī)章實驗動物質量管理辦法國家科委、技監(jiān)局聯合發(fā)布實驗動物許可證管理辦法（試行）科技部等七部局聯合發(fā)布實驗動物種子中心管理辦法科技部醫(yī)學實驗動物管理實施細則衛(wèi)生部地方法規(guī)北京市實驗動物管理條例北京市人大常委會湖北省實驗動物管理條例湖北省人大常委會云南省實驗動物管理條例云南省人大常委會地方規(guī)章各地方實驗動物管理辦法、細則等地方政府規(guī)范性文件各有關部門的實驗動物管理文件各行業(yè)主管部門技術標準實驗動物國家標準國家質檢總局各地方實驗動物質量、檢測等標準各地方技術質量管理部門第39頁/共46頁1988年10月31日經國務院批準了我國第一部《實驗動物管理條例》

1988年11月4日，國家科委（現國家科技部）第2號令發(fā)布施行。1994年國家技術監(jiān)督局頒布了《實驗動物國家標準》2001年重新修訂，2002年5月1日實施。1988年，第7屆全國人大通過《中華人民共和國野生動物保護法》。1997年12月，國家科委（現國家科技部）頒布的《實驗動物質量管理辦法》二、國家有關政策規(guī)：第40頁/共46頁實驗動物從業(yè)人員的基本要求實驗動物從業(yè)人員范圍實驗動物從業(yè)人員是指從事實驗動物和動物實驗的科技人員、專業(yè)管理人員和技術工人。主要分為實驗動物管理人員、實驗動物飼養(yǎng)繁育人員和動物實驗人員。實驗動物從業(yè)人員必須經科技主管部門組織的相關考試，并取得崗位資格證書。實