實驗動物學完

實驗動物是指由人工培養(yǎng)，來源清楚，遺傳背景明確，對其攜帶的微生物和寄生蟲實行監(jiān)控，用于生命科學研究、藥品與生生物制品生產(chǎn)和檢定以及其他科學研究的動物。遺傳學要求：人工培養(yǎng)，來源清楚，遺傳背景明確。近交系、封閉群或遠交群、雜交群。微生物和寄生蟲的監(jiān)控條件：普通級動物CV、清潔動物CL、無特定病原體動物SPF、無菌動物GF。SPF和GF動物不僅對其攜帶的微生物、寄生蟲進行人工監(jiān)控，而且是經(jīng)剖腹產(chǎn)凈化獲得。應用要求：可靠性、精確性、可比性、可重復性和科學性。實驗用動物實際上是指一切可以用于實驗的動物，包括野生動物、經(jīng)濟動物、警衛(wèi)動物、觀賞動物和實驗動物。實驗動物學的分支學科：實驗動物遺傳育種學、實驗動物微生物學與寄生蟲學、實驗動物生態(tài)環(huán)境學、實驗動物營養(yǎng)學、實驗動物醫(yī)學、比較醫(yī)學、動物實驗、實驗動物飼養(yǎng)管理、中醫(yī)實驗動物學。與實驗動物學相關的學科：動物學、獸醫(yī)學、畜牧學、解剖學、組織學和細胞學、生理學、微生物學和免疫學、遺傳學。1956年，聯(lián)合國教育、科學、文化組織，醫(yī)療科學國際組織和生物科學協(xié)會聯(lián)合建立了“國際實驗動物科學委員會”ICLAS，人們以此為標志，而將20世紀50年代中期作為實驗動物學真正形成的時期。實驗動物與疾病動物模型的發(fā)展：實驗動物的微生物監(jiān)控、實驗動物的遺傳特性研究、疾病動物模型。我國近代現(xiàn)代實驗動物學的發(fā)展：（一）我國實驗動物學發(fā)展簡史（二）我國實驗動物工作的管理機構及法規(guī)：1、管理機構：國家科技部、實驗動物工作、科技廳。2、管理法規(guī)和實驗動物標準：《實驗動物管理條例1988》《實驗動物質(zhì)量管理方法1997》《實驗動物許可證管理辦法（試行）2001》《實驗動物國家標準GB14922-14927,2001》《國家醫(yī)藥管理局實驗動物管理方法1991》《國家醫(yī)藥管理局實驗動物管理實施細則（試行草案）1991》《醫(yī)學實驗動物管理實施細則1998》《北京市實驗動物管理條例實施細則》于1996年經(jīng)北京市第十屆人大審議通過，成為我國第一部有關實驗動物管理工作的法規(guī)。3、實驗動物的認證機制：從2002年起，國家科學技術部在全國推行實驗動物生產(chǎn)和使用許可證制度，對申領許可證的實驗動物組織機構、人員、設施、動物質(zhì)量、規(guī)章制度等進行全面考核，從硬件和軟件兩個方面，有力地促進了實驗動物機構的建設，大大提高了實驗動物的質(zhì)量和動物實驗的技術水平。（三）基礎設施建設及輔助用品生產(chǎn)（四）我國實驗動物供應與使用的總體狀況（五）實驗動物科研（六）人員培訓（七）學術團體及專業(yè)書刊（八）我國中醫(yī)藥單位的實驗動物工作狀況。目前公認，“AEIR”是進行生命科學試驗研究所必需的4個基本條件?！癆”animal實驗動物，“E”equipment設備“I”information信息“R”reagent試劑。3R原則：替代原則、減少原則、優(yōu)化原則。實驗動物的分類包括動物學的分類：界門綱目科屬種，和實驗動物學的分類：品種和品系：近交系、封閉群和雜交群等。品種是人們根據(jù)不同需要而對動物進行改良、選擇，及定向培育，并具有某種特定外形和生物學特性的動物群體，奇特性能較穩(wěn)定地遺傳。品系即“株”，為實驗動物學的專用名詞，指來源明確，并采用某種交配方法繁殖，而具有相似的外貌、獨特的生物學特征和穩(wěn)定的遺傳特性，可用于不同實驗目的的動物群體。近親交配的方式為近交。經(jīng)至少連續(xù)20代的全同胞兄妹之間或親代與子代之間交配培育而成的動物，成為近交系動物。近交系動物的特點：1、基因純合性2、遺傳組成的同源性3表現(xiàn)型的一致性4、對外界因素的敏感性5、遺傳特征的可辨別性6、遺傳組成獨特性7、背景資料可查性8、國際分布廣泛性近交系動物的應用：組織移植、制作疾病動物模型、比較遺傳學研究。特殊近交系動物：1、重組近交系：由兩個近交系雜交后，經(jīng)連續(xù)20代以上兄妹交配培育成的近交系。2、重組同類系：由兩個近交系雜交后，子代與兩個親代近交系中的一個近交系的一個近交系進行數(shù)代回交，在經(jīng)無對特殊基因選擇的近親交配而育成的近親系。3、同源突變近親系：兩個近交系，除了一個指明位點等位基因不同外，其他遺傳基因全部相同。4、通過雜交-互交或回交等方式將一個基因?qū)氲浇幌抵校纱诵纬梢粋€新的近交系。亞系：在近郊系內(nèi)，因殘余的雜合性或突變等原因，可導致該系動物形成數(shù)個具有部分遺傳組成差異的分支，稱為亞系。此外還通常把經(jīng)過技術處理的品系稱為支系。封閉群動物：又稱為遠交群動物，是指以非近親交配方式進行繁殖生產(chǎn)的一個種群，在不從其外部引入新個體的條件下，至少連續(xù)繁殖4代以上的動物。特點：繁殖率高，重復性差。雜交群動物：有品系不同或種群之間雜交產(chǎn)生的后代，稱雜交群動物、系統(tǒng)雜交動物、雜交系或雜交一代動物，簡稱F1代動物。應用：干細胞研究、免疫學研究、細胞動物學研究、單克隆抗體研究。顯性感染、隱性感染、病原攜帶狀態(tài)、潛伏感染。普通級動物CV：是微生物和寄生蟲控制級別最低的實驗動物；要求不攜帶所規(guī)定的人獸共患病病原和動物類型傳染病病原，以及人獸共患寄生蟲。清潔動物：是根據(jù)我國國情而設立的等級動物，除普通級動物應排除的病原和寄生蟲外，不攜帶對動物危害大和對科學研究干擾大的病原和寄生蟲。無特定病原體動物SPF：除清潔動物應該排除的病原和寄生蟲外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對科學實驗干擾大的病原和寄生蟲。無菌動物指無可檢出一切生命體的動物。如果在無菌動物體內(nèi)人為植入一種或數(shù)種微生物，稱為悉生動物CN，又稱已知菌動物或已知菌叢動物。無菌動物的應用：動物模型研究、老年病研究、心血管疾病研究、免疫學研究、腫瘤研究、藥理與病理研究、其他人獸共患病指人類也可感染發(fā)病的一類動物疾病。主要病原體：病毒、細菌、真菌、寄生蟲。引起實驗動物一般性疾病的病原體：病毒、細菌、寄生蟲。淋巴細胞脈絡叢腦膜炎：淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒，屬砂粒冰毒。癥狀：在實驗動物多呈現(xiàn)隱性感染，小鼠感染后可不出現(xiàn)癥狀。人感染后表現(xiàn)類流感樣癥狀，嚴重者侵犯中樞神經(jīng)引起腦膜炎等。鼠痘：鼠痘病毒。癥狀：小鼠肢體和尾巴嚴重水腫、潰瘍，最后壞死脫落，故稱脫腳病?？袢。嚎炙Y，狂躁型癥狀：高度興奮、沖撞、性欲亢奮、攻擊人獸、死亡；麻痹性表現(xiàn)為吞咽麻痹、伸頸、伸舌、流涎等，繼而死亡。人感染后，臨床表現(xiàn)為特有的恐水、怕風、恐懼不安、咽肌痙攣、進行性癱瘓，甚至死亡。流行性出血熱：漢坦病毒。癥狀：人感染后出現(xiàn)頭痛、眼眶痛、腰痛等“三痛”癥狀，練、脖子、胸部紅腫等“三紅”體征，經(jīng)過低血壓期、少尿期甚至閉尿期，最后到多尿期。有發(fā)熱、頭痛等類感冒癥狀，個別病例嚴重時并發(fā)急性心力衰竭，可導致死亡。沙門菌?。菏成俸透篂a，急性暴發(fā)型可導致動物迅速死亡。支原體?。悍沃гw可引發(fā)化膿性鼻炎和慢性肺炎等呼吸系統(tǒng)疾病；有時并發(fā)中耳炎、內(nèi)耳炎引起實驗動物“歪頭病”，患鼠頭斜于患側(cè)轉(zhuǎn)圈走，提起鼠尾使之倒立，患鼠身體迅速旋轉(zhuǎn)；肺支原體感染生殖道可導致死胎或不育。巴斯德桿菌：多殺巴斯德桿菌使實驗動物發(fā)生出血性敗血癥，嗜肺巴斯德桿菌可引起小鼠和大鼠肺炎、中耳炎、結膜炎、皮下潰瘍，并引起尿道、生殖道疾病。弓形蟲?。涸谀c道、眼、心、腦、肺、肌肉、肝、脾等器官，形成肉芽腫性炎癥和壞死，并引起相應癥狀。貓表現(xiàn)為稽留熱、神經(jīng)萎靡、食欲減退、便秘、呼吸困難、四肢和全身肌肉強直、腹股溝淋巴結腫大。實驗動物環(huán)境生態(tài)學是研究實驗動物與環(huán)境相互關系的分支學科。人工控制的，供實驗動物繁殖、生長的特定場所及相關條件，即圍繞實驗動物的所有事物的總和，稱實驗動物環(huán)境。而用于實驗動物繁育、生產(chǎn)和動物實驗的建筑物、設備以及運營管理在內(nèi)的總和，則稱實驗動物實施。影響實驗動物環(huán)境的因素：氣候因素（溫度、濕度、氣流和風速）理化因素（光照、噪音、粉塵、有害氣體）生物因素（空氣中的微生物、社會因素、飼養(yǎng)密度）蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂類、礦物質(zhì)（鈣磷1.2~1.4:1，氯和鈉0.5%~1%食鹽，鉀和鎂，缺鎂會出現(xiàn)神經(jīng)過敏、肌肉痙攣、驚厥等癥狀。微量元素）維生素（豚鼠和猴體內(nèi)不能合成維生素C，須有飼料供給）水鐵貧血、生長發(fā)育不良、精神萎靡、皮毛粗糙無光澤銅腹瀉、四肢無力、營養(yǎng)性貧血鋅生長停止、進行性消瘦、脫毛、不孕、性周期亂、形態(tài)變異錳生長發(fā)育不良、共濟失調(diào)、骨骼肥大碘甲狀腺腫、粘液性水腫VA視覺損害、夜盲癥、上皮粗糙、角化、骨發(fā)育不良、生長緩慢VD軟骨病VE生殖系統(tǒng)損傷、睪丸萎縮、肌肉麻痹、癱瘓、紅細胞溶血VB1多發(fā)性神經(jīng)炎VB2生長停止、脫毛、白內(nèi)障、角膜血管新生VC壞血病不同種動物攝取食物的習性各不相同，這種行為稱為食性粗飼料：干苜蓿、干青草粉、稻草等。粗纖維含量高，鈣、磷以及維生素D的含量較多，豆類植物飼料尚含較多粗蛋白。青綠飼料和青貯飼料：天然牧草、樹葉等。其特點是水分多，蛋白質(zhì)較多且品質(zhì)好、尚含多種維生素，而鈣磷亦較多且比例適當。能量飼料：所含能量高，粗纖維少易消化，蛋白質(zhì)含量較低，礦物質(zhì)含量較少且不平衡。礦物質(zhì)飼料：食鹽、石灰石、貝殼。維生素飼料、添加劑小鼠的習性和行為：膽小怕驚、晝伏夜動、喜群居、適應性差、喜歡啃咬、壽命短2~3。生理學特點：生長快、生殖生理、小鼠尾巴、生理數(shù)據(jù)。大鼠習性和行為：晝伏夜出、喜獨居、膽小怕驚、喜啃咬、抗病力強、敏感性強、壽命短2.2~35。生理學特點：生長速度、生理生殖、無嘔吐反應、血壓、感官器官、應激反應、營養(yǎng)、血液成分呈動態(tài)性變化、對濕度要求高、生理數(shù)據(jù)。豚鼠習性和行為：草食性、喜群居、性情溫順、膽小怕驚、性行為、用叫聲表達要求、壽命4~57生理學特點：生長發(fā)育、體溫調(diào)節(jié)能力差、紅細胞少、不能合成維生素C、有速發(fā)型和遲發(fā)型超敏反應、呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)抗病能力差、抗氧化能力強、生殖生理、生理數(shù)據(jù)。敏感程度：豚鼠>兔>犬>小鼠>貓.家兔習性和行為：晝伏夜出、膽小怕驚、群居性差、食糞癖、怕潮濕、喜啃咬、草食性、喜穴居、壽命8~15生理學特點：感覺器官敏感、對射線敏感、生殖生理（刺激性排卵的多胎動物，必須經(jīng)過公兔的交配動作刺激才能排卵）、血型á、β、áβ、O。體溫調(diào)節(jié)、換毛、生理數(shù)據(jù)。貓習性和行為：神經(jīng)質(zhì)、愛孤獨、有潔癖、肉食性、壽命12~30。生理學特點：刺激性排卵、視力好、嘔吐反應、紅細胞折射體、血型A、B、AB犬習性和行為：與人為伴、適應性強、合群欺弱、愛活動、性情兇猛、肉食性、壽命10~20.生理學特點：神經(jīng)類型（多血質(zhì)、黏液質(zhì)、膽汁質(zhì)、憂郁質(zhì)）、服從命令、感覺靈敏、生殖生理、血型（ABCDE）、散熱。獼猴習性和行為：晝行性、雜食性、喜群居、聰明伶俐、棲息地、難馴養(yǎng)、母子之間行為、壽命10~30.生理學特點：進化程度高、不能合成維生素C、聽覺觸覺味覺比較敏感、血型ABO、Lewis.人類疾病動物模型：為闡明人類疾病的發(fā)生機制和建立治療方法而制作的、具有人類疾病模擬表現(xiàn)的實驗動物。意義：人類的替難者、可按需要取得試驗樣品、縮短研究周期、可比性強、有助認識疾病本質(zhì)、藥效臨床前研究、為教學服務。誘發(fā)性疾病動物模型：通過人為方式使實驗動物受到物理、化學、生物等致病因素的作用，而發(fā)生類似某種人類疾病的動物模型。設計原則：相似性、重復性、可靠性、實用性和可控性、易行性和經(jīng)濟性。骨質(zhì)疏松：維A酸質(zhì)骨質(zhì)疏松、糖皮質(zhì)激素致骨質(zhì)疏松、卵巢切除致骨質(zhì)疏松、睪丸摘除致骨質(zhì)疏松。糖尿?。夯瘜W物質(zhì)誘發(fā)模型、胰腺部分切除模型、全胰切除模型。衰老類型：自然衰老、D-半乳糖致亞急性衰老。老年性癡呆：一側(cè)海馬傘切斷致老年癡呆、阻斷頸總動脈致血管性癡呆。自發(fā)性疾病動物模型：主要是由突變系動物經(jīng)定向培育而穩(wěn)定遺傳的實驗動物。突發(fā)系動物：是由自然變異或人工致畸，使正常染色體上的基因發(fā)生突變，而具有某種遺傳缺陷或某種遺傳特點的動物。小鼠自發(fā)性腫瘤：乳腺腫瘤、肺腫瘤、肝腫瘤、淋巴細胞性白血病、卵巢腫瘤、胃腸道腫瘤、垂體腫瘤。大鼠自發(fā)性腫瘤：乳腺腫瘤、睪丸腫瘤、垂體腫瘤、子宮腫瘤、漿細胞腫瘤、腎上腺腫瘤。動物實驗設計用具備的條件：嚴謹?shù)脑O計、實驗的先進性、實用性以及結論的可重復性、盡可能節(jié)約資源。倫理原則：3R原則。替換減少優(yōu)化?；绢愋停和耆S機化設計、隨機區(qū)組設計、配對設計。實驗動物的選擇原則：（一）相似性原則：結構功能及代謝與人相似、年齡相近、群體分布相似性、生態(tài)或健康狀況的近似性、疾病特點的相似性、操作實感的相似性。（二）差異性原則（三）易化原則（四）相容或相匹配原則（五）可獲性原則（六）重現(xiàn)性、均一性原則。轉(zhuǎn)基因動物：指將外源基因?qū)雱游锸芫鸦蚺咛?，使之穩(wěn)定整合于動物的染色體基因組并能遺傳給后代的一類動物?；蜣D(zhuǎn)移方法：顯微注射法、反轉(zhuǎn)錄病毒感染法、胚胎干細胞（ES細胞）法、電脈沖法、鏡子載體導入法。顯微注射法：1、超排卵2、取受精卵3、降2細胞的受精卵移植到假妊娠雌性小鼠的輸卵管中4、導入基因鑒定。優(yōu)缺點：整合率高，不需要載體，直接轉(zhuǎn)移目的基因，實驗周期短100KB。反轉(zhuǎn)錄病毒感染法：反轉(zhuǎn)錄病毒具有侵入宿主細胞并整合于細胞染色體DNA的能力。優(yōu)缺點：整合率較高，目的基因不易破壞，多是單拷貝、單位點整合，適合于難以觀察到原核的禽類受精卵10KB。胚胎干細胞是指從囊胚期的內(nèi)細胞團中分離出來的尚未分化的胚胎細胞，具有發(fā)育全能性，能進行體外培養(yǎng)、擴散、轉(zhuǎn)化和制作遺傳突變性等遺傳操作。優(yōu)缺點：外源基因整合率高