第十一章動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理

第十一章

醫(yī)學(xué)研 究中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇及應(yīng)用第八章醫(yī)學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)動(dòng)物的選擇及應(yīng)用第十一章

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理

1第一節(jié)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇一、選擇的基本原則（一）選擇與人的功能、代謝、結(jié)構(gòu)和疾病特點(diǎn)相似的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物2

（二）選擇遺傳背景明確、體內(nèi)微生物得到控制或模型癥狀顯著的動(dòng)物（三）選用解剖、生理特點(diǎn)符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟮膭?dòng)物

做甲狀旁腺摘除實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選用家犬而不能選用家兔。但作甲狀腺旁腺摘除后，還欲保留甲狀旁腺的功能，則應(yīng)選用兔而不能選用家犬。大鼠沒(méi)有膽囊，不能做膽囊功能的研究，卻適合膽管插管，從而可收集膽汁，進(jìn)行消化功能等方面的研究

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（四）選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)因素最敏感的動(dòng)物小鼠和大鼠體溫調(diào)節(jié)不穩(wěn)定，不適于選做發(fā)熱、解熱和檢查致熱原等實(shí)驗(yàn)研究。鴿子、家犬、猴和貓嘔吐反應(yīng)敏感，適于作嘔吐實(shí)驗(yàn)。家兔、豚鼠等草食動(dòng)物嘔吐反應(yīng)不敏感，小鼠和大鼠無(wú)嘔吐反應(yīng)，就不宜選用。家兔、雞、鴿和猴食用高膽固醇、高脂肪飼料一定時(shí)間后容易形成動(dòng)脈粥樣硬化病變，適于動(dòng)脈粥樣硬化實(shí)驗(yàn)研究，而小鼠、大鼠和犬就不容易形成動(dòng)脈粥樣硬化病變。4

（五）選擇與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南噙m應(yīng)的動(dòng)物不同種類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)施加因素的反應(yīng)等方面存在著差異。DBA/2系及C3H系小鼠對(duì)雞新城疫病毒的反應(yīng)和DBA/1系小鼠完全不同，前者引起肺炎而后者引起腦炎。5

（六）選擇要符合3R原則

替代（replacement）原則:盡可能采用低等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物或非實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，以替代高等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。減少（reduction）原則：盡可能少用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)權(quán)衡統(tǒng)計(jì)學(xué)滿意程度與倫理學(xué)及節(jié)約之間關(guān)系,一般設(shè)定檢驗(yàn)效能力為80%。優(yōu)化（refinement）原則：應(yīng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，以減輕動(dòng)物的痛苦。6

（七）選擇要注意動(dòng)物福利不要虐待動(dòng)物。要注重動(dòng)物保護(hù)、動(dòng)物福利(animalwelfare)、和動(dòng)物權(quán)力。動(dòng)物權(quán)力(animalright)是指動(dòng)物和人一樣也有生的權(quán)利,逃離苦痛的權(quán)力。人有解救動(dòng)物的義務(wù)。7二、常見(jiàn)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇（一）藥物毒性實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物選擇做毒性試驗(yàn)時(shí)，選擇何種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物取決于該動(dòng)物對(duì)藥物的反應(yīng)以及藥物在該種動(dòng)物體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄與人類異同的程度。8

如犬在毒理方面的反應(yīng)和人比較接近；大鼠血壓和血管阻力對(duì)藥物反應(yīng)敏感。在研究藥物對(duì)心臟作用時(shí)，可選擇青蛙和蟾蜍。對(duì)神經(jīng)傳導(dǎo)阻滯影響的藥物研究時(shí)首選動(dòng)物是貓。研究藥物對(duì)神經(jīng)肌肉接點(diǎn)的影響時(shí)，常用貓、兔、雞、小鼠和蛙。對(duì)影響副交感神經(jīng)效應(yīng)器接點(diǎn)的藥物進(jìn)行研究時(shí)，首選大鼠。研究藥物對(duì)平滑肌的作用，要選犬和貓。9

注意以下幾點(diǎn)：(1)動(dòng)物的進(jìn)化程度越高，對(duì)藥物毒性的敏感性越好。如兔和貓的中毒致死量比小鼠低數(shù)倍，犬和猴的中毒劑量又比兔和貓低，而人往往更為敏感。(2)選用未成年的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物較為合適。慢性毒性試驗(yàn)開(kāi)始選擇的小鼠年齡最好是2～3周，而大鼠不超過(guò)3周。當(dāng)然，避孕藥物的毒性試驗(yàn)要求使用性成熟動(dòng)物，如小鼠應(yīng)是60日齡以上，大鼠應(yīng)在120日齡以上。(3)選擇做毒性試驗(yàn)時(shí)，動(dòng)物應(yīng)雌雄各半。(4)實(shí)驗(yàn)要求至少采用兩種不同種屬的動(dòng)物：10（二）消化、呼吸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物選擇不能選擇兔、羊、豚鼠等草食動(dòng)物作為研究消化系統(tǒng)疾病的模型。犬有發(fā)達(dá)的消化系統(tǒng)和與人類極為相似的消化器官，可做消化系統(tǒng)的慢性實(shí)驗(yàn)。對(duì)胰腺炎的研究，可選擇年輕雌性小鼠造成膽堿缺乏誘發(fā)出血性胰腺炎。貓、犬等中年以上肥胖動(dòng)物常會(huì)自發(fā)慢性胰腺炎，由于犬的胰腺很小，適合做胰腺摘除手術(shù)。11

幼豬的呼吸、泌尿及血液學(xué)系統(tǒng)與人的新生兒相似，適于研究營(yíng)養(yǎng)不良癥。大鼠的肝臟再生能力強(qiáng)，適于做肝切除術(shù)。甲型肝炎病毒的研究，可選擇紅面猴，因該病毒可在紅面猴中增殖。猴的氣管粘膜腺體數(shù)量較多，做慢性支氣管炎研究和祛痰平喘藥物療效實(shí)驗(yàn)研究很合適。12（三）泌尿、生殖系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物選擇1、糖尿病實(shí)驗(yàn)糖尿病方面的研究，可選擇犬、大鼠、兔等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。。猴類的自發(fā)性糖尿病的臨床特征與人類的十分相似，是進(jìn)一步研究異常糖類代謝的有價(jià)值的動(dòng)物。132、生殖生理實(shí)驗(yàn)雌激素能終止大鼠和小鼠妊娠，卻不能終止人早期妊娠，作終止妊娠動(dòng)物試驗(yàn)觀察時(shí)，就不要選擇大鼠和小鼠。兔是刺激性排卵的動(dòng)物，可進(jìn)行生殖生理和避孕藥的研究。猴的月經(jīng)周期為28d，生殖生理與人非常接近，是人類避孕藥物研究極為理想的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。14（四）心血管系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物選擇1、微循環(huán)實(shí)驗(yàn)犬適合做的血液循環(huán)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，如失血性休克、實(shí)驗(yàn)性彌散性血管內(nèi)凝血等。猴、豬有與人相似的循環(huán)系統(tǒng)，血壓穩(wěn)定，對(duì)藥物有一致的靈敏反應(yīng)，便于手術(shù)操作和適于分析藥物對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的作用機(jī)制。貓有較強(qiáng)的心搏力，能描繪完好的血壓曲線，更適合藥物對(duì)循環(huán)系統(tǒng)作用機(jī)制分析。外周微循環(huán)實(shí)驗(yàn)觀察常選用小鼠耳郭、金黃地鼠頰囊、兔眼球結(jié)膜。內(nèi)臟微循環(huán)實(shí)驗(yàn)觀察，常選用青蛙、大鼠、小鼠、豚鼠、兔、貓和犬的腸系膜、大網(wǎng)膜和腸壁；15

2、心血管疾病實(shí)驗(yàn)（1）動(dòng)脈粥樣硬化癥鴿具有與人類相似的自發(fā)性粥樣硬化癥，且在短期喂飼膽固醇后，可在主動(dòng)脈的可預(yù)測(cè)區(qū)域發(fā)生病變，可用來(lái)研究與病變發(fā)生有關(guān)的早期代謝變化。小型豬可自發(fā)產(chǎn)生動(dòng)脈粥樣硬化，也可用高脂飼料誘發(fā)并加速動(dòng)脈粥樣硬化的形成。其病變特點(diǎn)及分布情況都與人類相似，是研究動(dòng)脈粥樣硬化的理想實(shí)驗(yàn)動(dòng)物16

（2）高血壓常選用的動(dòng)物是犬和大鼠。通常選擇以刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)反射性引起實(shí)驗(yàn)性高血壓，或注射加壓物質(zhì)以及分次手術(shù)結(jié)扎腎動(dòng)脈來(lái)誘發(fā)腎源性高血壓。已培育的高血壓大鼠：如遺傳性高血壓大鼠(GH)、自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)、易卒中自發(fā)性高血壓大鼠(SHRSP)、自發(fā)性血栓形成大鼠(STR)等。17（五）神經(jīng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物選擇研究腦梗死所呈現(xiàn)的卒中、術(shù)后腦缺血以及腦血流量時(shí)，沙鼠是較好的實(shí)驗(yàn)物。結(jié)扎沙鼠的一側(cè)頸總動(dòng)脈，數(shù)小時(shí)后，就有20%～65%的沙鼠出現(xiàn)腦梗死。另外，沙鼠還具有類似人類自發(fā)性癲癇發(fā)作的特點(diǎn)。DBA/2N小鼠在35日齡時(shí)，聽(tīng)源性癲癇發(fā)生率為100%，是研究癲癇的良好模型。18

（六）其他實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物選擇

1、放射實(shí)驗(yàn)不同動(dòng)物對(duì)射線敏感程度差異較大，常選用大鼠、小鼠、沙鼠、犬、豬、猴等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行研究。故不能選用兔進(jìn)行放射醫(yī)學(xué)的研究。

2、微生物實(shí)驗(yàn)常選用小鼠、大鼠、沙鼠、豚鼠、地鼠、兔、犬、猴、貓、裸鼠進(jìn)行微生物實(shí)驗(yàn)研究。裸鼠很容易感染細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)，因此是研究這些感染免疫機(jī)制的理想動(dòng)物模型。19三、動(dòng)物樣本的確立及分組（一）影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物樣本數(shù)量的因素

1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)受試品敏感度的高低。

2.擬采取的措施（如藥物或手術(shù)）有效率的高低。

3.要求試驗(yàn)精度的高低。

4.要求實(shí)驗(yàn)把握度（1-β）的大小。

5.要求實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組差異顯著性的程度。

6.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物個(gè)體差異大小。

7.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組的多少。

8.擬采用雙側(cè)還是單側(cè)檢驗(yàn)。20（二）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物樣本數(shù)量的確立（1）國(guó)內(nèi)、外有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道資料（2）自己所在科學(xué)研究小組的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)（3）預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果21第二節(jié)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本方法一、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素處理因素、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇和實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。

指標(biāo)觀察時(shí)應(yīng)注意：

(1)研究者的心理往往偏于陽(yáng)性結(jié)果。

(2)應(yīng)注意處理與效應(yīng)的關(guān)系如劑量反應(yīng)曲線。二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則對(duì)照原則、隨機(jī)原則和重復(fù)原則等。22三、常用的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案（一）完全隨機(jī)設(shè)計(jì)（二）配對(duì)設(shè)計(jì)（三）配伍組設(shè)計(jì)（四）自身比較設(shè)計(jì)

(五)交叉設(shè)計(jì)（六）拉丁方設(shè)計(jì)23第三節(jié)數(shù)據(jù)的搜集整理和統(tǒng)計(jì)描述

一、數(shù)據(jù)的錄入和清理二、資料的分組三、資料的匯總四、統(tǒng)計(jì)描述24

第四節(jié)論文的撰寫(xiě)及注意事項(xiàng)

論文分為前置﹑主體﹑附錄