实验动物学知识大全-.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,一,、,教学目的与要求,通过,使学生了解实验动物在科研与教学工作中的重要地位和作用,掌握实验动物的品系级别标准、使用原则、选择原则、微生物控制、遗传学控制、人类疾病的动物模型及实验动物技术,为完成研究生学业及今后的科研教学工作打下基础.,1,二、课程内容和学时安排,第一章 实验动物基本概念、国内外概 况及在生命科学中的地位和应用,第二章 实验动物与动物实验的环境控制,第三章 实验动物的微生物及遗传控制,第四章 实验动物的选择原则,第五章 人类疾病的动物模型,第六章 小鼠、大鼠、兔生理特征及应用,第七章 营养与饲料对实验动物的影响,第八章 免疫缺陷动物(裸鼠)生物特性,2,第九章 实验动物福利及3R原则,第十章 动物实验基本技术与方法,实验一 实验动物的抓取和固定方法,实验二 实验动物的分组及编号方法,实验三 实验动物的各种给药方法,实验四 实验动物各种体液的採集方法,实验五 实验动物的麻醉方法,实验六 实验动物的去毛和处死方法,3,三、教学重点,环境因素对实验动物,、,动物实验结果的影响，实验动物的分类等级，常用实验动物及其品系，实验动物的选择原则，人类疾病的动物模型及其建立，各种实验动物的生理特点及应用，实验动物的基本技术和方法。,4,第一章绪论,实验动物学的学科概念,一、实验动物,实验动物（laboratory animal,LA)指由人工培育，来源清楚，遗传背景明确，对其携带的微生物和寄生虫实行监控，用于生命科学研究、药品与生物制品生产和检定，以及其他科学研究的动物。,5,（1）遗传学要求。必须是人工培育，来源清楚，遗传背景明确的动物。即实验动物应是遗传限定，且经人工培育动物。依基因纯合程度，常把实验动物划分为近交系（inbred-strain)、突变系（mutant strain)、系统杂交（hybrid colony)动物和封闭群(closed colony),远交群(outbred stock)动物四大类群。,6,（2）微生物学和寄生虫学的监控要求。在动物繁育的全过程中，必须严格监控其所携带的微生物和寄生虫、,根据对微生物寄生虫的控制程度将实验动物划分为四个等级，即普通动物（conventional animal,CV）、清洁动物（clean animal,CL或clean conventional animal,CCV)、无特定病原体动（specific pathogen free animal,SPF)、无菌动物（germ free animal,GF)，后者包括悉生动物（gnotobiotes animal,GN)。,7,（3）应用要求。实验动物主要应用于科学实验。有学者称实验动物为“活的分析天平”，尤如理化实验需要精密仪器和高统一计划化学试剂一样。生命科学研究和相关试验,更要求实验动物对试验因素的敏感性强、反应一致，从而使研究结果具有可靠性、精确性、可比性、可重复性和科学性。,8,二、实验动物学及基本内容,实验动物学（laboratory animal science,LAS）是以实验动物为主要研究对象，并将培育的实验动物应用于生命科学等研究的一门综合性学科。,9,三、实验动物学的分支学科,实验动物学吸收其他学科的知识、积累本学科的研究成果，至今已形成了较完整的理论体系，并派生出以下分支学科。,（一）实验动物遗传育种学（laboratory animal genetic breeding science),（二）实验动物微生物学与寄生虫学（laboratoruy animal microbiology and parasitology),10,(三）实验动物环境生态学（laboratory animal environmertal ecology),(四）实验动物营养学（laboratory animal nutriology),(五）实验动物医学（laboratory animal medicine),（六）比较医学（comparative medicine),11,（七）动物实验（animal experiment),(八）实验动物饲养管理（laboratory animal husbandry),12,实验动物学发展简史,（一）实验动物学发展简史,1.实验动物机构的建立与实验动物学的发展,1944年，美国科学院在纽约召开会议，首次把实验动物标准化问题提上议事日程；1956年，联合国教育、科学、文化组织，医疗科学国际组织和生物科学协会联合建立了“国际实验动物科学委员会,13,（lnternational Committee of Laboratory Animal Science,l-CLAS)。1967年，美国实验动物科学协会（American Association of Laboratory Animal Science,AALAS)成立；1961年，加拿大建立了动物管理常务委员会；1952年，日本成立了实验动物中央研究所；1957年，原西德成立中央实验动物研究所。,14,（二）实验动物与疾病动物模型的发展,1.1951年雷尼尔（Reynier)等人成功研制出金属隔离 器；,2.1957年特雷勒（Treyler)又研制出塑料隔离器；,（三）实验动物培育的上述工作成果，大大推动了生命科学研究的发展,1.1966年，弗連纳根（Flanagan）培育出了突变系裸小鼠，以后又有人培育出裸大鼠。,15,2.人 疾病动物模型,1914年，日本人山极和巿川用沥青长期涂抹家兔耳朵成功诱发皮肤癌的理论。,1961年10月，美国国立卫生研究院（National Institute of Health,NIH)提出大力发展人类疾病的动物模型。此后，国际上多次召开“实验动物模型”专题会议，促进了动物模型研制工作的发展。至1980年，亨格利伯格（Hegreberg)和李瑟斯(Leathers)在其编著的动物模型一书中记载的自发性疾病动物模型已有1289种，而诱发性疾病动物模型则达2707种。,16,（四）我国近代现代实验动物学的发展,1918年，北平中央防疫处齐长庆首次饲养小鼠做试验，这是我国近代实验动物科学研究的开端。卫生部也在1983年、1988年、1992年和1999年四次召开医学实验动物工作会议。1988年，原国家科委颁布了实验动物管理条例，标志着我国实验动物工作走上了行政法规管理的轨道。1997年，原国家科委发布了,科研条件发展“九五”计划和2010年远景目标纲要，,17,提出了“实验动物、仪器、试剂、文献信息”（AEIR）四大科研条件的发展规划。1998年，国家科技部组建成立国家实验动物种子中心和国家实验动物质量检测机构。,A animal,E equipment,I information,R reagent,18,（五）我国实验动物工作的管理机构及法规,1.人员培训,1992年中国和日本政府签署协议，成立了中国实验动物人才培训中心开设了项22期课程培训班，招收学员520多人；另派往日本学习15人。,2.实验动物科研,“七五”期间（1986年1990年）科研课题中的1218项与实验动物有关，投入经费共计484万元。“九五”,19,期间，国家加大了对实验动物的投入，1997年，一批实验动物科研课题首次获得了国家“姓”科技攻关项目专项资助；1999年，科技部委托中国实验动物学会承担“实验动物质量国家标准的修订检测技术标准化研究”课题，组织专家学者，要求用一年时间完成我国实验动物质量国家标准修订工作。从1998年开始，部分省资金巿科委设立了实验动物专项科研基金，以资助地方实验动物科研。“九五”期间，科技部及各省、巿、自治区共投入科研课题,20,资金2572.33万元，其中实验动物课题经费1363.43万元，实验动物质量检测技术研究与设备资金1208.9万元。,21,实验动物学的意义与作用,实验动物学作为一门学科，其产生与发展是实践需要与科学技术发展综合的必然结果，实验动物学的理论方法丰富了现代生物医学的理论方法。同时，实验动物学所研究的“实验动物”既是生命科学研究的对象，又作为“活的试剂与度量衡”在许多经济产业中广泛应用。,22,一、实验动物学在生物医学研究中的意义,动物实验的优点是可以根据实验目的和需要，随意安排采样时间、方式和样本量，而且必要时处死实验动物。,23,二、实验动物在制药与化工工业的应用,新药、保健食品、化装品甚至农药，在投产前必须通过安全性评价试验。其方法有体内、体外两类，且必须作整体动物试验。否则会给人类造成不可挽回的损害。如1962年西德某药厂生产的反应停给孕妇服用后引起近万名婴儿畸形。,24,三、实验动物学对中医药现代化的意义,1.中医药现代化需要实验动物学,中医药是中华民族 的传统瑰宝.,2、深刻提示中医药治病机理进一步提高疗效需要实验动物学,3、中药产业现代化国际化需要实验动物学,25,四、实验动物学在国防和军事科学上的应用,参考文献,1.实验动物学朱清华祝庆蕃主审广东高等教育出版社1991,2.实验动物的疾病模型朱愉多秀灜主编天津科技翻译出版社公司1997,3.医学实验动物学方喜业主编人民卫生出版社1995,4.医学实验动物学施新猷主编陕西科技出版社1989,26,5.实验动物方法学孙敬方主编人民卫生出版社1991,6.中国实验动物学报中国比较医学杂志上海实验动物科学,27,第二章实验动物与动物实验的环境设施控制,第一节实验动物的环境及环境控制的意义,一、实验动物环境,某种品系的实验动物，如免疫缺陷动物对病原微生物抵抗能力很低，在自然环境几乎不可能生存，而只能在严格控制的人工环境中生存。这种人工控制的，供实验动物繁殖、生长的特定场所及有关条件，即围绕实验动物的所有事物的总和，称实验动物环境。而界定实验动物的生存空间、维持其,28,需要的建筑物和设备等，则称实验动物设施。,（1）实验动物外环境。指实验动物和动物实验设施以外的环境，其质量高低可影响内环境。因而，有关国家标准亦对实验动物外环境提出具体要求。,（2）实验动物内环境。指依科研要求和人们的意愿，将实验动物的生长、繁殖或活动限定在某种特定的人工场所内。内环境又分为小环境和大环境，前者包围在实验,29,动物体的饲养盒内，对实验动物直接产生影响的各种理化因素，如温度、温度、气流速度、氨浓度、光照周期及照度、噪声等。而后者，则指放置实验动物笼架器具等辅助设施的饲养间和实验间的各种理化因素。本章主要讨论小环境和大环境。,二、实验动物环境监控的意义,实际上，没有人工严格监控的实验动物环境设施，就不可能有实验动物科学的发展。这是由于：,（1）严格监控实验动物环境可保证实验动物健康和质量标准化。,（2）环境控制可保障实验研究获得正确的结果。,30,（3）合乎标准的环境，可为实验动物及动物实验工作才提供适宜的条件，并保障人们身体健康，不受危害因素的伤害。,三、实验动物环境监控与动物实验结果的关系,实际上是控制实验动物的演出型，并对演出型动物作严格的管理；只有演出型隐定，实验结果才有良好的可重复性和高度的可信性。实际上，除了动物外，监控环境因子是保证演出型稳定的关键之一。,31,实验结果与有关因素的关系可用下式表示：,R（A+B+C）DE,式中，R为实验动物的总反应，A是实验动物种的共同反应，B为实验动物品种、品系的特有反应，C是实验动物的个体反应（个体差异），D为环境影响，E是实验误差。,由式（4-1）可知，A、B、C是与遗传有关的因素，D与R呈正相关而起主要作用。在实验动物的遗传状相对稳定的前提下，须尽量减少环境D变化的影响。如果环境条件控制不好，,32,实验结果就难以稳定一致，甚至导致错误结论。,一.影响实验动物的环境因素及控制要求,影响实验动物的环境因素，指对实验动物个体发育、生长、繁殖以及生理生化平衡和有关反应性产生影响的一切外界条件。,一、气候因素,33,（一）温度,（1）影响生长发育和繁殖。,（2）影响代谢。,（3）影响健康与抗感染能力,（4）激发应激应,（5）影响实验结果,34,如在不同环境气温（1232）条件下，用雌性Wistar大鼠腹腔注射戊巴比妥钠95mg/kg以测定半数致死量（LD,50,）。发现1830时大鼠的死亡率较低，差别无统计学意义；而较低或较高温时，其死亡率都明显升高（见表4-1）,二.不同环境温度时戊巴比妥钠给药导致大鼠死亡率比较,35,环境温度（）给药动物数（只）死亡动物数（只）死亡率（%）,12 20 20 100 14 20 20 100,18 20 10 50,20 20 10 50 22 20 10 50,24 20 10 50,26 20 7 35,28 20 6 30 30 20 11 55,32 20 16 80,36,三.另有资料表明，麻黄碱等三种药物在不同温度测得的LD,50,亦不相同（表4-2）。致癌、致畸、致突变以及免疫实验的结果也受环境温度的影响。因而，严格控制环境温度对毒理试验和其他动物实验都非常重要。,37,表4-2温度对三种药物LD,50,药影响,药物,LD,50（mg/kg),温度 温度,15.5 27,苯异丙胺（Amphetamine),197.0 90,盐酸脱氧麻黄碱（Methedrine),111.0 33.2,麻黄碱(Ephedrine)477.1 565.0,38,湿度表4-3一些国家对实验动物设施内相对湿度的规定,实验动物设施内规定的相对湿度,动物,美国ILAR*,OECD*,日本,中国,小鼠,4070,3070,4555,4070,大鼠,4070,3070,4555,4070,仓鼠,4070,3070,4070,豚鼠,4070,3070,4555,4070,兔,4070,3070,猫,3070,4555,犬,3070,4555,猴,4060,5565,39,（三）气流和风速一、理化因素,（一）光照,1.光照对实验动物的影响,（二）噪声,1.噪声影响神经及心血管等系统功能。噪声常引起实验动物烦躁不安、紧张呼吸和心跳加快、血压升高肾上腺皮质酮增高等。,40,2.影响消化及内分泌系统功能，强噪声通常使动物摄食减少，并导致消化功能紊乱。而大鼠在噪声环境中，却表现摄食增加，但体重反而下降。实验表明，噪声还影响动物的内分泌，如使小鼠的血糖水平改变。大鼠暴露在107112分贝环境1.5/d,5d后发现肾上腺分泌明显增加。,41,3.影响繁殖及幼小动物生存。过强或持续不断的可导致动物繁殖率降低，并妨碍受精卵着床，因而繁殖率下降；噪音使母鼠流产、拒绝哺乳，甚至吃仔。高频率的噪音可直接导致幼小动物死亡。,42,（三）有害气体,实验动物室内可存在氨、硫化氢、硫醇等特殊气味有害气体，它们是由动物粪尿。发酵分解产生的。其中，氨的浓度最高，因而常以其浓度作为判断有害气体污染程度的指标之一。大鼠接触氨200ppm48日后，其支气管上皮将出现轻度增厚，上皮纤毛脱落并出现广泛粘膜褶皱。此外，氨会加重鼻炎、中耳炎、气管炎和肺炎等疾病。氨浓度必须低于25ppm才无损健康，并认为低于20ppm的氨浓度才能保证实验动物健康安全。,43,三、生物因素,（一）空气中的微生物,国家实验动物环境标准中，对实验动物设施的空气落下菌数有明确要求：规定亚屏障系统的落下菌数少于或等于12.2个/皿时,屏障系统2.45个/皿时，隔离系统0.49个/皿时（见表4-4）。,44,表4-4我国的实验动物环境标准,项目,开放系统,亚屏障系统,屏障系统,隔离系统,温度（）,1829,1829,1829,1829,日温差（）,3,3,3,相对湿度（%）,4070,4070,4070,4070,换气量（次/h),1020,1020,1020,气流速度（m/s),0.18,0.18,0.18,梯度压差（pa),2050,2050,2050,空气洁净度（级）,100 000,10 000,100,菌落数（个/皿时,12.2,2.45,0.49,氨浓度（mg/m,3,),14,14,14,14,噪声（dB）,60,60,60,60,工作照度（Lx),150300,150300,150300,150300,昼夜明暗交替时间（h),12/12,12/12,12/12,12/12,或10/14,或10/14,或10/14,或10/14,45,46,47,第三章实验动物微生物和遗传控制,如何控制微生物和寄生虫，是实验动物标准化的主要内容之一。在实验动物的饲养环境及动物体表、粘膜和消化道中，存在着种类繁多的微生物与寄生虫。这些微生物对实验动物可以是致病性的、也可以是非致病性的，有的还可能是人兽共患病的病原体。,48,一.按微生物和寄生虫控制程度把实验动物分成四级:,1.普通动物,2.清洁动物,3.无特定病原体动物,4.无菌动物,49,二.不同等级实验动物的微生物和寄生虫控制标准见课本32页,表3-1啮齿类和兔类实验动物病毒检测分级,表3-2啮齿类和兔类实验动物细菌检测分级,表3-3啮齿类和兔类实验动物寄生虫检测分级,表3-4实验动物猫犬猴的病毒检测分级,表3-5实验动物猫犬猴的细菌检测分级,表3-6实验动物猫犬猴的寄生虫检测分级,表3-7不同等级实验动物的特点比较,50,三、实验动物按遗传背景可分为,1.近交系实验动物（inbred strain),2.突变系实验动物（mutant strain),3.系统杂交实验动物（hybrid colony),4.封闭群实验动物（closed colony or outbred stock),5.转基因实验动物及克隆动物,51,第四章实验动物的选择原则,第一节 实验动物的选择原则,关于如何选择实验动物，是一个内涵深刻的问题，但总的目的的只有一个为完成实验研究，获得稳定和可靠的实验数据。,生物医学的实验是建立在种类特性上的可比性基础上的。通常是以观察实验处理对实验生物（动物）的影响或观察实验生物（动物）对,52,实验处理的反应手段，以求达到探索生命规律和奥秘的目的。这些观察数据有许多可直接或间接地应用于人类生命科学，从而可起到保障和提高人类生命质量的作用。因此，合理选择合适的实验生物或反应性类型对于实验观察结果的可释性和可靠性是至关重要的。,一、近似性原则,近似性原则一般包括近似与相似，二者并无原则界限，仅区别于程度而已。,53,在人类为对象的医学研究中，许多动物由于进化层次差别产生的如易感性、组织类型、结构机能、生态行为以及生物放大系统的差异而不宜用来作相应研究。这就使得人们寻找进化层次与人类接近的动物来替代人类作研究实验。灵长目动物无疑是最佳近似性模型。灵长动物包括有两个亚目（,Homonoid,和,Presimian,)，,上百种之多，其中人猿亚目（,Homonoid,）,与人类较接近（人类亦类属其中）。因此无论结构、功能皆有,54,众多相似，茲以文献报道的实验资料作一描述：1.表型近似性2.基因型近似性：Yunis和Prakash于1982年就人猿科动物中1000多条染色体带型的比较表明，有9899%的带型相似与其带上基因群分布的相似性有平行关系。（二）实验动物的相似性特点1.结构和功能的相似性（哺乳动物中有着许多解剖上的相似点。,55,2.时象或年龄状态的近似实验动物不同种属的寿命有差异，它不同于人类，但在各相应生命阶段或时象上可相互对应。(表53.表54)3.群体分布的相似性,以群体为研究对象的研究课题,要选择群体基因型,表现型分布相似的动物,如:进行药物筛选时，应考虑到在人类和实验动物群体中在代谢类型上的差异。,拟似自然群体基因型的实验动物群有封,56,闭群或远交群动物。,4。生态或健康状况的近似性,在正常生命过程的研究中，找到与人类生态情况相似的替代模型非常重要。其中SPF动物是正常的健康无病模型，应用这类动物进行研究，能排除疾病或病原的背景性干扰；GF动物则是一种超常生态模型，既能排除微生物对背景的干扰，亦减少了免疫,57,功能的影响；CCV及CV级动物是应用最多的动物，除有价廉/易获特点外，尚有对设施要求简便，管理相对易化等特点。但选用时应避免一些微生物的影响。,5。疾病特点的相似性,6。操作实感的相似性,在一些如：外科手术性的操作模型中或教学示教中，体型大的动物比体型小者在实感上更接近人类。,58,表53.哺乳动物平均寿命和最长寿命,动物种类,最长寿命（年）,平均寿（年）,猩猩,37,20,狒狒,24,15,马、驴,50,25,猴,30,10,狗,20,10,猫,30,12,家兔,15,8,豚鼠,7,5,大鼠,5,4,小鼠,3,2,田鼠,3,2,猪,27,16,山羊,18,9,59,表54.狗与人的年龄对应,狗龄（年）,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,人龄（年）,15,24,28,34,36,40,44,48,52,56,60,64,68,72,76,80,60,二、差异性原则,各种动物之间的基因型、组织型、代谢型、易感性型等特点上的差别也是实验可比性内容。如：对毒性或抑制机制的敏感性的差异常被利用于药物尤其是抗菌、抗肿瘤药物的研究。利用不同属种对病原的易感性差异，来生产弱毒疫苗。如：狂犬疫苗的生产。,三、易化原则,研究过程中进化程度高或结构机能复杂的模型有时会给实验条件的控制和实验结果的获得带来难以预料的困难。这种情况下,61,就就从易化原则方面来选择那些结构功能简单而又反映研究指标特质的模型。例如：在遗传研究中，人们利用果蝇取得了举世瞩目的成果。而同样方法若改用灵长动物其难度是很难设想的。有时删除系统作用背景，而对某器官或某功能进行研究，可用离体方法进行易化。,四、相容或匹配原则,五、可获性原则,六、重现性、均一性考虑,七、其它原则,62,在没有充足的检疫或适应条件（quarantine and Adaptation)的实验室应选择稳定、不易激惹或不易感疾病的动物，并应选择适宜方式处置。,急性实验所测指标或观察部位，在确信无碍时，可选用微生物标准级别较普通但无病的动物，而慢性、长期实验剌激或反复实验剌激者应考虑选用健康品质高、无病的动物品系。,移植术、接种术等实验，应切实考虑选择健康级别高、不带隐性感染的供体和受体动物或细胞株等。,63,第二节 实验动物选择应用时注意的问题,一、年龄、体重、,二、品系、等级,64,第五章 人类疾病的动物模型,第一节 概述,一、人类疾病动物模型的定义,人类疾病的动物模型（Animal Models of Human Diseases)是指医学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物实验对象和相关材料。,医学研究常常使用动物模型作为临床和实验假说的试验基础。人类疾病的发生发展是十分复杂的，要深入讨其机理及其防治离不不开动物实验，许多研究不可能也不,65,允许在人体身上试验，因而可以通过对动物各种疾病和生命现象的研究，进而推及到人类，探索人类的生命奥秘，以控制人类疾病。,二、使用人类疾病动物模型的意义,（一）避免了在人身上进行实验所带来的风险,（二）提供了发病率低的疾病和潜伏期长、病程长的疾病材料,（三）方法学上可增加实验材料的可比性,（四）容易收集样品和简化实验操作,66,（五）有助于更全面地认识疾病本质,三、动物模型的评估,建立疾病模型的最终目的是为了防治人类疾病。因此，疾病模型研究结果的可靠程度取决于模型与人类疾病的相似或可比似的程度。一个好的疾病模型应具有以下特点：,1。尽可能再现所要研究的人类疾病，动物疾病表现应该与人类疾病有类似之处；,2。动物的可利用性应表现在能否重复产生,疾病，最好能在二种动物体上得到证实；,67,3。所选的动物背景资料要完整，应选用合格实验动物。同时动物生命周期要满足实验需要；,4。动物要经济、来源充足、便于转送，并具有合格的动物实验条件；,5。为了节约饲养面积，节约饮料材料，在达到目的的前提下可选用小动物；,6。如果性状出现率不高，则模型价值不高。如果一种方法可制很多模型，无专一性，也会降低该模型的价值。,68,第二节 动物模型的分类及其使用原则,一、动物模型的分类,（一）医学上所采用的动物模型主要分以下几类,1。诱发性动物疾病模型（Experimental Artificial or lnduced Animal Models)诱发性动物洗漱模型中研究者通过使用物理、化学、生物等因素作用于动物，造成动物组织、器官或全身一定的损害，出现某些人类疾病的功能、代谢或形态结构方面的改变。即人为地诱发动物产生某些类似人类疾病的模型。如化学致癌剂、放射线、致,69,癌病毒诱发动物的肿瘤，接种细菌或病毒使动物患相应的传染病。,2。自发性动物模型（Spontaneous Animal Models)自发性动物模型是指实验动物未经任何有意识的人工处理，在自然情况下所发生的疾病，或由于基因突变的异常表现通过定向培育而保留下来的疾病模型。如无胸腺裸鼠、肥胖症小鼠、高血压大鼠、青光眼兔等,3。抗疾病型动物模型（Negative Animal Models)抗菌素疾病型动物模型是指特定的疾病不会在某种动物身上发生，因此可借以探讨为何这种动物对该疾病有天然的抵,70,抗力。,4。生物医学型动物模型（Biomedical Animal Models)生物医学型动物模型是利用某些健康动物的生物学特征来提供人类疾病相似表现的疾病材料。如沙土鼠缺乏完整的基底动脉环，左右大脑供血相对独立，是研究中风的理想模型；如豚鼠体内不能合成Vitc,71,第六章 小鼠、大鼠、兔生理特征及应用,第一节 小鼠生物学特征及解剖生理特点,一、生理学特征,(一)小鼠是啮齿类实验动物中最小的动物，生命周期短，易于管理，出生体重仅1.5克左右，饲养六周可达18-20g，可供实验使用。饲料消耗量少，一只成年鼠其食量为4-8g/天，饮水量为4-7ml/天；排粪量为1.4-1.8g/天，排尿量为1-3ml/天。,(二)性情温顺，胆小怕惊，一般不会主动伤害人。实验 驯养条件下，仍保持有野生,72,的一些习性，如睡眠、营巢仍固定一处。,(三)小鼠对外界环境反应敏感，适应性差，强光或噪声刺激时，有可能导致哺乳母鼠神经紊乱，发生食仔现象。经高温后，生殖能力下降；温度超过32,。,C，会造成死亡，温度过低，则影响生殖，且易于发病。,(四)在饲养条件下，对多种病原体和毒素具有易感性，对致癌物敏感，自发肿瘤多。,(五)小鼠喜居光线暗淡的安静环境，喜欢,73,啃咬，习于昼伏夜动，其进食、交配、分娩多发生在夜间。,(六)雄鼠群居时易发生殴斗，应引起注意。,(七)小鼠发育成熟时体长为90-125mm，体重为20-40g，寿命为2-3年。,(八)小鼠共有20对染色体，小鼠成熟期早、繁殖力强。雌鼠35-50日龄、雄鼠45-60日龄性成熟。性周期4-5天，妊娠期19-21天，哺乳期20-22天，每胎产仔数8-12只，年产 仔数6-9胎，小鼠的性活动可持续一年左右。,二、解剖生理特点,74,(一)小鼠上下颌各有两个门齿和六个臼齿，门齿不断生长，以经常磨损来维持齿端的长短、保持其恒定。,(二)小鼠下颌骨的喙状突较小，髁状突发达，运用下颌形态的分析技术，可进行近交系小鼠遗传质量的监测。,(三)小鼠无汗腺，尾部有散热功能,(四)食道细长约2厘米主，谓分前胃和腺胃，有嵴分隔，前胃为食管的延伸膨大部分。胃容量小(1-1.5ml)，功能较差，不耐饥饿。能合成VitC。,75,76,用小鼠8000万只，日本1970年用小鼠1115万只，我国1984年用小鼠227万只，1985年用小鼠244万只。,一、各种筛选性实验,由于小鼠体型小，成熟早，繁殖力强，易于管理，在短期内可大量供应，所以，特别适合动物用量圈套的筛选实验某一药物对某一疾病的综合治疗效果。,二、生物效应测定和药物的效价比较试验,小鼠广泛地应用于血清、疫苗等生物制品的鉴定工作，放射性同位素照射剂量与生,77,物效应试验，以及各种药物的效价测定试验。,三、药物的毒性试验,由于小鼠对多种毒性刺激敏感，常被用作职业性中毒(铅、苯、汞、矽、CO等)的急性、亚急性和慢性毒性试验以及半数致死量的测定。,四、肿瘤学的研究,小鼠对致癌物质敏感，自发性瘤很常见。据统计，昆明种小鼠的肿瘤发病率为25%，615小鼠的肿瘤发病率为45.4%，,78,C,3,H小鼠的乳腺癌发病率高达90%。而且这些小鼠的自发肿瘤从肿瘤发生学上来看，与人体肿瘤相近，所以学选用小鼠的自发肿瘤进行抗癌药的筛选。,五、微生物、寄生虫病的研究,小鼠宜作感染血吸虫、疟疾、马锥虫、流行性感冒、脑炎、狂犬病等研究。,六、镇咳药的研究,小鼠在氢氧化铵雾剂刺激下有咳嗽反应，可利用此特性研究镇咳药物，因而，小鼠是研究镇咳药的首选动物。,79,七、生殖生理和营养学的研究,小鼠为双子宫型，又有产后性期，产仔多，妊娠期短，尤为适合作避孕药物和营养学的研究，常选用小鼠作抗生育、抗着床、抗早孕和抗排卵等 实验。,八、遗传学和遗传性疾病的研究,九、传染性的研究,沙门氏菌病。淋巴细胞性脉络丛脑膜炎、脊髓灰白质炎、钩端螺旋体病等均为人和小鼠的共患病，可使用小鼠研究之。,十、免疫学研究,80,使用BALB/c、AKR、C,57,BL等小鼠可进行单克隆抗体的制备、研究。,十一、其他,神经系统疾病的研究如亚急性坏死性脑脊髓病、癫痫、心血管疾病(如高血压)和老年学研究，都可用小鼠进行。,第三节 常用品种品系,81,大鼠(Rat;Rattus norregicus),第一节 生物学特性和解剖生理特点,一、解剖生理特点,染色体2n=42，右肺分四叶、左肺单叶，适宜做支气管肺泡灌洗，肝分六叶，再生力强，无胆囊，胆汁由胆总管直接进入十二指肠并受其括约控制。肠内能合成VitC。雌鼠具双子宫呈“Y”形。肾上腺位于肾的前方，大如米粒。,二、生物学特性,(一)繁殖力强，雄鼠2月龄、雌鼠2.5月龄达,82,性成熟，性周期4天左右，妊娠期20天(19-21)，哺乳期21天，每胎平均产仔8只，大鼠为全年多发情动物，寿命2.5-3年。,(二)大鼠为夜间活动的杂食性动物，喜啃咬，性格较温顺，但当捕捉粗暴者被激怒时亦可咬人，尤其是孕鼠及哺乳期雌鼠，成年雄鼠在一起常斗咬致伤。,(三)视觉、嗅觉灵敏，适宜做条件反射实验，无呕吐反射，垂体-肾上腺系统功能发达，应激反应灵敏，血压对药物反应敏感。,83,第二节 大鼠在生物医学中的应用,一神经内分泌研究,因其应激反应灵敏，可复制应激性胃溃疡型，用摘除方法制肾上腺-垂体及其他内分泌病模型。用药物制造糖尿病、癫痫、卒中、克汀病等模型。,二、营养、代谢性疾病研究,大鼠是营养学研究使用最早、最多的实验动物，如各种VtiC缺乏症、蛋白质、氨基酸及钙、磷等代谢的研究，各种营养不良、动脉粥样硬化、淀粉样变性等研究。,84,三、药物学研究,因大鼠血压和血管阻力对药物的反应比兔更加敏感，常用做筛选新药、心血管药物的药理、调压反应，各种神经递质的药物性释放等研究。子宫适宜做,兴奋剂和阻断剂。各种颁发、慢性毒理学试验，尤以慢性更为常用，如四氯化碳急性中毒性肝坏死的动物模型。,四、肿瘤研究,可复制多种肿瘤模型，如用二乙基亚硝胺、二甲基偶氮苯复制肝癌、甲基苄基,85,亚硝胺复制食管癌、3-甲基胆蒽诱发肺鳞癌及恶性胸膜间皮瘤、大肠癌等。,五、传染病研究,如沙门氏菌病，尤为副伤寒常用大鼠，其他如假结核、巴你杆菌、念珠状链杆菌、各种厌氧菌、黄曲霉菌等。幼年大鼠常用于口腔龋病、流感病毒传代研究。寄生虫病如旋毛虫、血吸虫、钩虫、疟疾和锥虫等 模型。,六、炎症研究,大鼠踝关节对炎症反应敏感，常用以筛选,86,抗关节炎药物(如足跖浮肿法)。10%氨基半乳糖溶液复制实验性类病毒性肝炎。实验性肾小球肾炎包括毒型、血清病型及抗原抗体复合物型。,七、行为学研究,大鼠行为表现多样，情绪反应敏感，具有一定的变化特征，常用以研究各种行为表现，也广泛用于高级神经活动的研究。,八、放射医学研究,各种急、慢性放射操作，如600-800拉德剂量可造成轻、中度放射病，还可诱发免疫,87,缺陷病、白血病等。,肝胆研究,大鼠肝再生力强，枯否氏细胞90%呑噬力，故肝外科实验常用。大鼠无胆囊，可从胆管直接悼念胆汁，可用做疾患、消化功能的研究，急性肝功衰竭研究。,十、遗传学研究,大鼠毛色变化多样，有多种毛色基因类型，如野生色(a)、白化基因、淡黑色(d)、粉红色(p)、黄色(e)等。,十一、心血管疾病研究,88,如心肌缺血、梗塞、心律失常、实验性脑动脉瘤、肺水肿。恶性贫血、血小板减少症等动物模型。,十二、计划生育研究,致畸试验、去除卵巢、睾丸模型、避孕药物筛选及毒性试验、老年病学研究。,十三、中医中药研究,已有多种病、症动物模型，如 血虚、脾虚、阴虚、阳虚、阴阳失调、血瘀等动物模型。,89,第三节 常用品种、品系,实验大鼠系由褐家鼠演化而来。1850年美国首选用于营养学研究。随着生物医学研究的需要，逐渐加以人工培育达到实验动物化。各 国已培育出了许多品种、品系、其分类方法与小鼠相同。,一、封闭群(Closed colony),1.Wistar大鼠,2.S.D大鼠,3.Long-Evans,此外，常用的尚有Osborne-Mended、Sh,90,Erman、August、Brown-Norway等品系。,二、近交系,现已育近交系百余种，中国医科院实验动物研究所等已先后从美、日、英等国引进10余个品系，主要有：,1.F,3 4 4,/N：1920由哥伦比亚大学肿瘤研究所Curtis培育，我国从NIH引进。近交代数(F,86,+/N,)、毛色白化(B、C)、平均寿命雄鼠31月，雌鼠29月。为生物医学特别是毒理学研究中常用品系。其主要特性有：,(1)免疫 学方面：原发和继发性脾红细胞C,91,免疫反应性降低，特殊活动性能高，其NADPH-细胞色素C还原酶的诱发力较SD为低、你。,(2)生理学方面：旋转运动性低，血清胰岛素会计师低。肝结节状增生的发生率为5%。雄鼠乙基吗啡和苯胺的肝代谢率高，可作苯酮尿症动物模型。对高血压蛋白盐的产生有抵抗力。脑垂体较大，乙烯雌酚吸收快且易引起死亡。戊巴比妥钠的LD低，为70mg/kg。肾脏疾病发生率低。可作周边视网膜退化模型，对囊尾蚴易感。,92,(3)肿瘤发生率：乳腺癌自发率23%、41%，脑垂体腺廇24%、36%、睾丸间质细胞瘤为85%、四状腺癌22%、单核细胞白血病24%、乳腺纤维腺瘤9%、瘤9%、5%。,三、突变系,1.SHR/Ola:1963年东京Okamoto用有自发性高血压的Wistar培育而成。近交代数F,23,+,，毛色白化(a、b、c、h)。,主要特性：高血压发生率高，血压常高于200mmHg。心血管疾病发生率高，可能受3-4全基因控制，其中一个为主。这种鼠对,93,高血压有反应，为筛选高血压药物最理想的动物模型。,2.癫痫大鼠(Audiogenic Seizues声源性癫痫)：用铃声刺激可旋转数秒种，然后向一侧倒地发作癫痫。,3.裸大鼠：1953年首选在英国Rowett研究所发现，1977年英国MRC实验动物中心建立种妇群，基因符号为run,1983年引入我国，主要特点：,体毛稀少，成年鼠尾根部常多毛，2-6周龄皮肤上有棕色鳞片物，随后变得光滑，发育相对 缓慢，体重约为正常大鼠的70%，,94,繁殖方法同裸小鼠，仔鼠4周左右断乳，在SPF 环境下可活1-1.5年。因免疫力低下易患呼吸道疾病。,免疫学为先无胸腺、T细胞功能缺陷，同种或异种皮肤移植生长达3-4月以上。对结核菌素无迟发性变态反应，血中未测出IgM及IgG，淋巴细胞转化试验为阴性。B细胞功能一般正常，N.K细胞略增强，可能与干扰素有关。,裸大鼠主要用于多种移植研究。,四、杂交一代,95,兔(Rabits),第一节 生物学特征和解剖生物特征,一、解剖学,1.骨骼：兔的骨骼小而轻脆，容易发生骨折，共275块，有门齿三对，无犬齿。,2.内脏：胸腔构造特点为中部纵膈連于顶、底及后壁之间，将胸腔分为左右两室，互不相通，肺被肋胸膜隔开，心脏又被心包膜隔开。开胸打开心包膜进行心脏实验操作时，昧需要进行人工呼吸(有别于狗猫)。,3.神经-内分泌：颈部有减压神经独立分,96,支。,4、其它：兔耳大，血