毒理學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

毒理學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

BasisofanimalexperimentinToxicology第一節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（laboratoryanimal)第二節(jié)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)(animalexperiment)(animaltesting)

1第一節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的分類二、常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物簡(jiǎn)介2以科學(xué)研究為目的進(jìn)行科學(xué)飼養(yǎng)和繁殖的動(dòng)物。

為什么要使用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物？

可以較少的人力、物力和時(shí)間找出單一因素與結(jié)果的關(guān)系

可提供大量有價(jià)值的可與人類生命活動(dòng)現(xiàn)象類比的資料。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物定義3一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的分類（一）按遺傳學(xué)控制的分類（二）按微生物控制分類4從遺傳學(xué)質(zhì)量控制的角度把實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為:

近交系(inbredstrain)

封閉群(closedcolony)

突變系(mutantstrain)

系統(tǒng)雜交動(dòng)物(hybridanimal)四類。

（一）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物按遺傳學(xué)控制分類5

1.近交系（Inbredstrain）

近交系的基本概念理論上把近交程度相當(dāng)于連續(xù)全同胞兄妹交配20代以上，近交系數(shù)達(dá)98.6％以上，群體基因達(dá)到高度純合和穩(wěn)定的動(dòng)物群稱之為近交系(純系）。近交(inbreding)是指任何血緣關(guān)系相近的個(gè)體間進(jìn)行的交配，能使動(dòng)物群的基因純合而達(dá)到穩(wěn)定。6

近交系動(dòng)物的特點(diǎn)

基因型相同，表現(xiàn)型一致，近交系數(shù)大于98.6%（99%）；

對(duì)外來刺激反應(yīng)一致，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性好，可比性強(qiáng)；

遺傳背景明確，生物學(xué)特性、生理生化特點(diǎn)等資料齊全；

不同品系具有各自明顯的特性。

抵抗力差，對(duì)營(yíng)養(yǎng)及飼養(yǎng)管理?xiàng)l件要求高；7

常用的近交系動(dòng)物使用最為廣泛的十個(gè)小鼠和大鼠近交系排列順序小鼠大鼠12345678910C57BLC3HBALB/cDBA/2CBAAAKRNZBB10.D2SJLF344LEWBNSHRDAPVGWAGAC1WFWKY8

2.封閉群(Closedcolony)

又稱遠(yuǎn)交系（outbredstrain）、非近交系（noninbredstrain）

封閉群動(dòng)物的基本概念是指連續(xù)五年不從外界引入新的血緣,只在群體內(nèi)采用非近親交配方式進(jìn)行繁殖一定代次的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物群體。9

封閉群動(dòng)物的特點(diǎn)

群體遺傳特異性保持相對(duì)穩(wěn)定

個(gè)體間具有雜合性，存在一定差異

具有類似人類群體遺傳異質(zhì)性的遺傳組成

繁育能力較強(qiáng)

生產(chǎn)成本低10

常用的封閉群動(dòng)物

昆明（KM）小鼠

NIH小鼠

ICR小鼠

LACA小鼠

Wistar大鼠

SD（Sprague-Dawley）大鼠

DunkinHarleg豚鼠青紫蘭兔新西蘭兔113.突變系（mutantstrain）

突變系動(dòng)物的基本概念

是指由于遺傳基因發(fā)生突變而表現(xiàn)具有某些特殊性狀的動(dòng)物。

突變系動(dòng)物的特點(diǎn)

不同的突變系各有各自的特點(diǎn)

突變系動(dòng)物因其突變多為病態(tài)，故其活力較差，對(duì)飼養(yǎng)管理要求嚴(yán)格，繁殖保種較為困難。12

常用的突變系動(dòng)物

Scid小鼠

即重度聯(lián)合免疫缺陷（Severecombinedimmunodeficiency）小鼠，其16號(hào)染色體的被稱之為Scid的單個(gè)隱性基因突變，純合子血清中無免疫球蛋白。T、B淋巴細(xì)胞缺乏，是缺乏體液免疫和細(xì)胞免疫的嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷動(dòng)物。scid小鼠主要于免疫學(xué)、血液病學(xué)、器官移植學(xué)、腫瘤學(xué)及病毒學(xué)研究領(lǐng)域。13

裸小鼠(nu)8號(hào)常染色體隱性突變．純合子無毛．無胸腺．對(duì)任何外來移植物無排斥反應(yīng)，是接種腫瘤和病毒的好材料，廣泛應(yīng)用于移植瘤模型的建立，免疫功能研究及麻瘋桿菌的研究等。144.系統(tǒng)雜交動(dòng)物（hybridanimal）

系統(tǒng)雜交動(dòng)物的基本概念兩個(gè)不同近近交系雜交所產(chǎn)生的第一代動(dòng)物稱系統(tǒng)雜交動(dòng)物或F1動(dòng)物（Firstfilialgeneration）。

15

雜交優(yōu)勢(shì)

遺傳和表現(xiàn)型上的一致性

具有雜合的遺傳組成

系統(tǒng)雜交動(dòng)物的特點(diǎn)16

常見的小鼠雜種一代

母

父F1代AKRBALB/cBALB/cBALB/cC3HC3HC57BL/6C57BL/6C57BL/6C57BL/6C57LNZBDBA/2AC57BL/6DBA/2DBA/2C57BL/6ADBA/2C3HCBAANZWAKD2F1CAF1CB6F1CD2F1C3D2F1C3B6F1B6AF1B6D2F1B6C3F1B6CBF1LAF1NZB2F117（二）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物按微生物控制分類1.微生物的作用2.國(guó)際分類3.中國(guó)分類181.微生物的作用

嚴(yán)重影響動(dòng)物機(jī)體的健康．給實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成不良影響。

人獸共有的病原體可以在人和動(dòng)物之間交叉感染．對(duì)動(dòng)物管理人員和實(shí)驗(yàn)者的健康構(gòu)成威脅。192.根據(jù)微生物控制分類（國(guó)際分類）分類飼養(yǎng)條件微生物控制程度1.無菌動(dòng)物（germfreeanimal,GF）

2．悉生動(dòng)物（gnotobiotic

animal,GN）

3．SPF動(dòng)物（specificpathogenfreeanimal,SPF）

4．普通動(dòng)物（conventionalanimal,CV）隔離系統(tǒng)（isolationsystem）

隔離系統(tǒng)（isolationsystem）

屏障系統(tǒng)（barriersystem）

開放系統(tǒng)（opensystem）以無菌技術(shù)獲得，用現(xiàn)有方法不得檢出任何微生物和寄生蟲。帶有已知微生物，無菌條件飼養(yǎng)

不帶有指定的致病性微生物和寄生蟲

攜帶微生物、寄生蟲情況不明確，但不得帶有人畜共患的病源微生物和動(dòng)物烈性傳染病的病原體203.根據(jù)微生物控制分類（中國(guó)分類）分類飼養(yǎng)條件微生物控制程度1級(jí)普通動(dòng)物（CV）

2級(jí)清潔級(jí)（cleananimal,CL）

3級(jí)無特定病源體動(dòng)物SPF級(jí)

4級(jí)無菌動(dòng)物（GF）開放系統(tǒng)

屏障系統(tǒng)

屏障系統(tǒng)

隔離系統(tǒng)不得帶有人畜共患的病源微生物和動(dòng)物烈性傳染病的病原體1級(jí)要求+不帶對(duì)動(dòng)物危害大和對(duì)科學(xué)研究干擾大的病原體

1級(jí)+2級(jí)+不攜帶主要潛在感染或條件致病或?qū)?shí)驗(yàn)干擾大的病原體

用現(xiàn)代手段檢不出任何其他生命體21二、常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物簡(jiǎn)介小鼠（mice)大鼠(rat)家兔(rabbit)豚鼠(guineapig)地鼠(hamster)22

小鼠動(dòng)物種屬習(xí)性生理小白鼠（mice)1.喜安靜、暗環(huán)境；2.不耐熱、寒，對(duì)冷敏感；3.性溫和，日休息，夜活動(dòng)；4.抗病力弱。1.壽命1.5～

2年2.性成熟2m,體重18～24g3.初配適齡期2～

3m

妊娠期18～

21d(19d)

哺乳期18～

21d

雌性周期4～

5d

每胎產(chǎn)仔5～

13只23

大鼠動(dòng)物種屬習(xí)性生理大白鼠（rat)1.性暴躁、易驚、咬人；2.耐熱、寒（相對(duì)于小鼠）3.白天休息，夜活動(dòng)；4.抗病力較強(qiáng)。1.壽命2?2.5年2.性成熟3m,體重150?250g3.初配適齡期80?110d

妊娠期21d

哺乳期28?30d

雌性周期4?5d

每胎產(chǎn)仔5?15只24Wistar25

家兔動(dòng)物種屬習(xí)性生理家兔（rabbit)1.性溫順、膽??；喜靜獨(dú)居；2.耐寒但不耐熱和潮濕；3.白天除進(jìn)食外，大部時(shí)間假眠、休息；1.壽命4?8年2.性成熟4?6m,成年時(shí)體重1?2kg3.初配適齡期6?10m

妊娠期29?31d

哺乳期45?60d

雌性周期2次/m,4?5d/次每胎平均產(chǎn)仔4?8只26日本大耳白兔新西蘭白兔青紫蘭兔27

豚鼠動(dòng)物種屬習(xí)性生理豚鼠（guineapig)1.性溫和、膽??；2.不耐寒和潮濕；3.白天進(jìn)食、活動(dòng)；1.壽命6?8年2.性成熟2m,成年時(shí)體重300?700g；3.初配適齡期:雌3.5?4.5m;

雄6m;

哺乳期15?20d

雌性周期12?18d

每胎平均產(chǎn)仔1?6只4.體內(nèi)不能合成VC5.幼鼠出生時(shí)全身已長(zhǎng)毛；睜眼、能跑，幾小時(shí)后可吃柔軟飼料。2829第二節(jié)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)基本方法一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇二、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的檢疫標(biāo)記與分組三、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的染毒方法四、生物材料的采集方法五、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)管理30一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇

基本原則對(duì)毒物敏感對(duì)毒物代謝方式盡可能和人一致或相近經(jīng)濟(jì)、易得容易飼養(yǎng)、便于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理自然壽命不宜太長(zhǎng)毒理學(xué)最常用大、小鼠31

種屬差異，不同實(shí)驗(yàn)不同毒物選不同種屬動(dòng)物1.氣體、蒸汽的粘膜刺激：貓2.皮膚局部刺激：豚鼠、家兔3.過敏反應(yīng)：首選豚鼠。不同動(dòng)物致敏順序：豚鼠>家兔>狗>小鼠>貓>青蛙4.實(shí)質(zhì)性臟器損害：大、小鼠5.嘔吐反應(yīng)：貓、狗（草食動(dòng)物兔、豚鼠不會(huì)嘔吐）

種屬選擇326.發(fā)熱：兔、有時(shí)貓；大、小鼠不穩(wěn)7.血壓：狗、大鼠、家兔8.致癌：大、小鼠9.致畸：大、小鼠10.苯胺及衍生物致變性血紅蛋白作用：狗貓（肉食）

11.黃曲霉毒素急性毒性：鴨雛

12.黃曲霉毒素致癌：鱒魚

13.遲發(fā)性神經(jīng)毒性：母雞33

遺傳控制選擇

微生物等級(jí)選擇

341.年齡、體重2.性別3.生理狀況4.健康狀況（健康動(dòng)物的標(biāo)志）

1)發(fā)育正常、體態(tài)豐滿、外觀無畸形；

2)被毛濃密、貼順有光澤、不蓬亂；

3)胸闊寬闊、脊柱不弓不彎；

4)眼睛明亮

5)表皮無潰瘍、無結(jié)痂（注意尾巴）

6)各天然孔干凈、無分泌物；

7)行動(dòng)靈活、反應(yīng)敏捷。

個(gè)體選擇35二、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的檢疫標(biāo)記與分組

實(shí)驗(yàn)前檢疫，按性別分籠飼養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的標(biāo)記

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的分組36三、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的染毒方法

染毒（administration,exposure)

為研究毒物對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的毒性作用，模擬人的實(shí)際接觸途徑將毒物經(jīng)某種途徑與動(dòng)物接觸的過程。37

毒物一般資料的收集

溶劑的選擇

劑型的選擇

消化道：喂飼、灌胃、呼吸道：氣管注入、注射：肌肉注射、靜脈注射、腹腔注射經(jīng)皮染毒：

染毒前的準(zhǔn)備工作38

各種染毒途徑及方法

1.經(jīng)口染毒

灌胃

喂飼

膠囊吞服392.經(jīng)呼吸道染毒

靜式吸入染毒法

動(dòng)式吸入染毒法4041動(dòng)物染毒柜的模式圖A，整體暴露；B，口鼻暴露

42

揮發(fā)性液體

C＝ad/L×1000；a＝CL/1000d

式中，C：染毒濃度，mg/La:加入的毒物的量，ml

d:毒物比重

L:染毒柜的容積，L

氣體

mg/m3

＝Ｍ×ppm/22.4;

ppm=22.4×mg/m3/ＭＭ:氣體分子量43

靜式吸入染毒和動(dòng)式吸入染毒的優(yōu)缺點(diǎn)比較靜式吸入染毒動(dòng)式吸入染毒優(yōu)點(diǎn)1.設(shè)備簡(jiǎn)單，操作容易；2.消耗毒物少；3.用于急性毒性實(shí)驗(yàn)，毒物來源少也用于其它毒性試驗(yàn)。１.染毒柜內(nèi)毒物濃度恒定２.避免隨時(shí)間延長(zhǎng)，容器內(nèi)O2下降、CO2含量升高３.適用于較長(zhǎng)時(shí)間、反復(fù)染毒的實(shí)驗(yàn)缺點(diǎn)隨時(shí)間延長(zhǎng)，1.容器內(nèi)O2下降、CO2含量升高2.毒物濃度下降3.氣溫、氣濕升高１.設(shè)備裝置復(fù)雜、昂貴２.耗毒物44３.經(jīng)皮染毒

備皮

染毒方法

浸尾

涂皮４.注射途徑

ip.Iv.im.

45

血液的采集1.剪尾采血（小鼠０.1ml/次；大鼠0.5ml/次）2.