生物醫(yī)學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課件

生物醫(yī)學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇的總體思路實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種類眾多，如何依據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩?lái)正確地選擇動(dòng)物，是作好一項(xiàng)研究工作的第一步。嚴(yán)格地說(shuō)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇的正確與否，不僅影響到經(jīng)費(fèi)支出、工作進(jìn)展，還會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性與可靠性，以及整個(gè)實(shí)驗(yàn)的順利完成。目的名稱實(shí)驗(yàn)用動(dòng)物種類單孔目(Monotremata)有袋目(Marsupialia)貧齒目(Edentata)食蟲目(lnsectivora)翼手目(Chiroptera)靈長(zhǎng)目(Primates)兔形目(Lagomorpha)嚙齒目(Rodentia)鯨目(Cetacea)食肉目(Carnivora)鰭足目(Pinnipedia)長(zhǎng)鼻目(Proboscidea)海牛目(Sirenia)奇蹄目(Perissodactyla)偶蹄目(Artiodactyla)至今無(wú)袋鼠犰狳、穿山甲刺猬蝙蝠獼猴、松鼠猴、狨猴、黑猩猩兔、鼠兔小鼠、大鼠、金黃地鼠、豚鼠、沙鼠、黑線姬鼠江豚貓、犬、雪貂海狗至今無(wú)至今無(wú)馬、驢、騾豬、羊、牛、鹿一、動(dòng)物品種品系

同物種內(nèi)的不同品種、品系，由于生物學(xué)特性的差異，對(duì)相同試驗(yàn)反應(yīng)結(jié)果存在差異。同品系的各亞系之間差異可相當(dāng)于不同品系。例如：

DBA小鼠會(huì)發(fā)生聽源性癲癇發(fā)作，而C57BL小鼠根本不出現(xiàn)這種反應(yīng)。

BALB/cAnN小鼠對(duì)放射線極敏感，而C57BL/CdJN小鼠對(duì)放射線卻有抵抗力。

C57BL小鼠對(duì)腎上腺皮質(zhì)激素的敏感性比DBA小鼠高12倍。

DBA小鼠對(duì)雌激素較C57BL小鼠敏感。二、動(dòng)物的年齡和體重

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的機(jī)體反應(yīng)性隨年齡而有所變化。幼年動(dòng)物往往較成年動(dòng)物敏感，而老年動(dòng)物代謝功能降低，反應(yīng)不靈敏。成年動(dòng)物—大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都選擇老年動(dòng)物—多用于老年醫(yī)學(xué)研究中幼年動(dòng)物—慢性實(shí)驗(yàn)或長(zhǎng)期毒性實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)）不同種屬實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的壽命長(zhǎng)短不一，但多比人的壽命短。選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物時(shí)必須了解有關(guān)動(dòng)物的壽命，并安排與人的某年齡時(shí)期相對(duì)應(yīng)的動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。三、動(dòng)物的性別許多實(shí)驗(yàn)證明，不同性別的動(dòng)物對(duì)同一藥物的敏感性差異較大，對(duì)各種刺激的反應(yīng)也不盡一致，雌性動(dòng)物在性周期不同階段和懷孕、哺乳時(shí)的機(jī)體反應(yīng)性有較大的改變，因此科研工作匯總一般選擇雌雄各半進(jìn)行試驗(yàn)。藥物反應(yīng)中性別不同效果尤為不同。例如：5-6周的雄性大鼠給藥角新堿，可見鎮(zhèn)痛效果，但是雌性，則沒(méi)有鎮(zhèn)痛效果。

健康狀況

患病動(dòng)物對(duì)藥物的耐受性較健康動(dòng)物小，因而患病動(dòng)物容易在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中中毒死亡。動(dòng)物潛在感染，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響很大。兔球蟲病對(duì)肝臟功能影響較大。犬食量不足、饑餓，麻醉時(shí)間延長(zhǎng)。靈長(zhǎng)類動(dòng)物：從整體的相似性來(lái)講，最接近于人類，是應(yīng)為各學(xué)科研究首選動(dòng)物。很多傳染性疾病，有較強(qiáng)感染種屬特異性，如人類乙型肝炎病毒(HBV)，在自然情況下只感染人和黑猩猩。SARS—恒河猴整體相似性靈長(zhǎng)類動(dòng)物：獼猴的生殖生理與人類非常接近，性周期為28d，是研究人類生殖生理的理想動(dòng)物。獼猴還能發(fā)生各種形態(tài)上和生物學(xué)性質(zhì)上與人的腫瘤相似的病變。缺點(diǎn)：較難獲得，價(jià)格昂貴，瀕危保護(hù)動(dòng)物。對(duì)飼養(yǎng)條件的要求特殊。遺傳和微生物控制困難。實(shí)驗(yàn)操作不便，所以在實(shí)際應(yīng)用中常常退而求其次。整體相似性樹鼩：體重120～250g，每隔45天左右可以繁殖生育一次，其新陳代謝過(guò)程遠(yuǎn)較家犬、鼠類等動(dòng)物與人相似，解剖和生理功能也與其它靈長(zhǎng)類相似。HAV、HBV、麻風(fēng)桿菌等動(dòng)物進(jìn)化的越高級(jí)并不一定所有器官和功能都接近人，有些動(dòng)物的進(jìn)化程度并不一定很高，但是某些組織器官的結(jié)構(gòu)或疾病特點(diǎn)與人類很相似。蛙：不能選作研究高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)，但蛙的脊髓合適做簡(jiǎn)單的反射弧實(shí)驗(yàn)，用蛙的脊髓作這方面的試驗(yàn)，簡(jiǎn)單、直觀、明確、容易分析。局部相似性犬：具有發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)，消化生理、毒理和對(duì)疾病的反應(yīng)和人類近似，適于作生理、營(yíng)養(yǎng)、藥理、毒理、行為和外科手術(shù)的研究。嗅覺(jué)特別靈敏，聽覺(jué)也很敏銳，犬聽到聲音時(shí)，由于耳與眼的交感作用，有注視聲源的習(xí)性。犬對(duì)于人的口令和簡(jiǎn)單語(yǔ)言可根據(jù)音調(diào)、音節(jié)變化建立條件反射，完成主人交給的任務(wù)。局部相似性小鼠和大鼠：由于它們的解剖和組織學(xué)特點(diǎn)、生理反應(yīng)、代謝狀況以及對(duì)許多藥物的反應(yīng)均類似于人，另外它們價(jià)格便宜、易于管理和控制。選用人獸共患疾病的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：有些病因造成人和動(dòng)物共同患病，其臨床過(guò)程、病理變化也相似，所以就應(yīng)選用這樣的動(dòng)物來(lái)研究人類疾病。其他相似性

群體分布以群體對(duì)象為研究課題，要選擇群體型、表型分布與人相似的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。例如，藥物安全性評(píng)價(jià)、藥物篩選時(shí)，通常以封閉群模擬自然群體基因型動(dòng)物。操作實(shí)感為臨床操作打基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)。例如豬以及的形態(tài)大小與人接近重復(fù)性原則理想的動(dòng)物模型應(yīng)該是可重復(fù)的，甚至是可以標(biāo)準(zhǔn)化的。例如用一次定量放血法可百分之百造成出血性休克，百分之百死亡，這就符合可重復(fù)性和達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)化要求。又如用狗做心肌梗死模型照理很合適，因?yàn)樗墓跔顒?dòng)脈循環(huán)與人相似，而且在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中它最適宜做暴露心臟的剖胸手術(shù)，但狗結(jié)扎冠狀動(dòng)脈的后果差異太大，不同狗同一動(dòng)脈同一部位的結(jié)扎，其后果很不一致，無(wú)法預(yù)測(cè)，無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)化。相反，大小白鼠、地鼠和豚鼠結(jié)扎冠脈的后果就比較穩(wěn)定一致，可以預(yù)測(cè)，因而可以標(biāo)準(zhǔn)化。

增強(qiáng)動(dòng)物模型復(fù)制時(shí)的重復(fù)性（一致性）動(dòng)物品種、品系、年齡、性別、體重、健康情況、飼養(yǎng)管理；實(shí)驗(yàn)及環(huán)境條件，季節(jié)、晝夜節(jié)律、應(yīng)激、室溫、濕度、氣壓、消毒滅菌；實(shí)驗(yàn)方法步驟；藥品生產(chǎn)廠家、批號(hào)、純度規(guī)格、給藥劑型、劑量、途徑、麻醉、鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛等用藥情況；儀器型號(hào)、靈敏度、精確度；實(shí)驗(yàn)者操作技術(shù)熟練程度因?yàn)橐恢滦允侵噩F(xiàn)性的可靠保證。

如選用大小鼠作作實(shí)驗(yàn)性腹膜炎就不適用，因?yàn)樗鼈儗?duì)革蘭氏陰性細(xì)菌具有較高的抵抗力，很不容易造成腹膜炎。有的動(dòng)物對(duì)某致病因子特別敏感，極易死亡，也不適用。如狗腹腔注射糞便濾液引起腹膜炎很快死亡（80%24小時(shí)內(nèi)死亡），來(lái)不及做實(shí)驗(yàn)治療觀察，而且糞便劑量及細(xì)菌菌株不好控制，因此不能準(zhǔn)確重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

經(jīng)濟(jì)性原則在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，所采用的方法應(yīng)盡量做到容易執(zhí)行和合乎經(jīng)濟(jì)原則。靈長(zhǎng)類動(dòng)物與人最近似，復(fù)制的疾病模型相似性好，但稀少昂貴，即使獼猴也不可多得，更不用說(shuō)猩猩、長(zhǎng)臂猿。幸好很多小動(dòng)物如大小鼠、地鼠、豚鼠等也可以復(fù)制出十分近似的人類疾病模型。它們?nèi)菀鬃鞯竭z傳背景明確，體內(nèi)微生物可加控制、模型性顯著且穩(wěn)定，年齡、性別、體重等可任意選擇，而且價(jià)謙易得、便于飼養(yǎng)管理，因此可盡量采用。除非不得已或一些特殊疾?。ㄈ缌〖?、脊髓灰白質(zhì)炎等）研究需要外，盡量不用靈長(zhǎng)類動(dòng)物。除了在動(dòng)物選擇上要考慮易行性和經(jīng)濟(jì)性原則外，而且在模型復(fù)制的方法上、指標(biāo)的觀察上也都要注意這一原則。第三節(jié)實(shí)驗(yàn)分組原則實(shí)驗(yàn)分組原則應(yīng)遵循的基本原則（隨機(jī)性）對(duì)照組的設(shè)立動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果外推實(shí)驗(yàn)方法的選擇平行對(duì)照組自身對(duì)照空白對(duì)照陽(yáng)性對(duì)照性別對(duì)照年齡對(duì)照同體對(duì)照配對(duì)對(duì)照單組比較設(shè)計(jì)配對(duì)比較設(shè)計(jì)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)拉丁方設(shè)計(jì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法正交設(shè)計(jì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)研究時(shí)，一定要對(duì)可能的研究結(jié)果進(jìn)行充分的分析論證。因?yàn)閯?dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果或結(jié)論，根據(jù)對(duì)應(yīng)原則，最終將主要應(yīng)用于人類疾病研究中。在肯定一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，最好采用兩種以上動(dòng)物進(jìn)行比較觀察（嚙齒類、非嚙齒類）常用順序：小鼠、大鼠、狗或猴第四節(jié)選擇時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)注意事項(xiàng)年齡、體重生理狀況健康狀況性別實(shí)驗(yàn)動(dòng)物年齡與體重一般呈正相關(guān)，可按體重推算年齡。生物節(jié)律、生活習(xí)性實(shí)驗(yàn)若對(duì)動(dòng)物性別無(wú)特殊要求，則宜選用雌雄各半。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不宜采用特殊生理狀態(tài)（妊娠、哺乳、季節(jié)性更換被毛）下的動(dòng)物進(jìn)行。許多動(dòng)物的習(xí)性是晝伏夜行，與人類不同。兩棲綱蛙蟾蜍心血管生理實(shí)驗(yàn)神經(jīng)生理實(shí)驗(yàn)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃生育研究遺傳學(xué)研究腫瘤學(xué)研究爬行綱蛇蜥蜴再生、神經(jīng)和毒物研究蛇毒用來(lái)制備抗血清、鎮(zhèn)痛劑蛇毒的抗腫瘤研究胃、十二指腸潰瘍等病的治療研究腦血栓及脈管炎等疾病的治療研究高血脂、動(dòng)脈粥樣硬化及康動(dòng)脈粥樣硬化研究迷路與姿勢(shì)研究大腦半球和小腦切除實(shí)驗(yàn)高血脂、動(dòng)脈粥樣硬化及康動(dòng)脈粥樣硬化研究迷路與姿勢(shì)研究大腦半球和小腦切除實(shí)驗(yàn)鳥綱雞鴿子營(yíng)養(yǎng)代謝研究性激素的研究代謝和遺傳研究雞胚在各學(xué)科中的廣泛應(yīng)用發(fā)育生物學(xué)及疫苗開發(fā)研究生理及維生素研究血凝、血凝抑制試驗(yàn)及在免疫學(xué)研究中的應(yīng)用鴿子高血脂、動(dòng)脈粥樣硬化及康動(dòng)脈粥樣硬化研究迷路與姿勢(shì)研究大腦半球和小腦切除實(shí)驗(yàn)哺乳綱嚙齒目兔形目食肉目有蹄目靈長(zhǎng)目大鼠豚鼠地鼠長(zhǎng)爪沙鼠棉鼠小鼠嚙齒目犬貓雪貂豬羊獼猴樹鼩二、生物醫(yī)學(xué)主要研究課題中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇

臨床前藥代動(dòng)力學(xué)研究：成年健康動(dòng)物，常用大鼠、小鼠、兔、豚鼠、犬等。首選動(dòng)物及其性別應(yīng)盡量與藥效學(xué)或毒理學(xué)研究所用動(dòng)物一致；作用于神經(jīng)系統(tǒng)的藥物研究：解熱藥首選家兔，因?yàn)槠鋵?duì)熱源質(zhì)非常敏感；神經(jīng)節(jié)傳導(dǎo)阻滯的藥物研究，首選貓，最常用頸神經(jīng)節(jié)，因其前部和后部可以區(qū)分；作用于呼吸系統(tǒng)的藥物研究：鎮(zhèn)咳藥篩選首選豚鼠，因其對(duì)化學(xué)刺激和機(jī)械刺激都很敏感，刺激后可誘發(fā)咳嗽；支氣管擴(kuò)張藥物研究首選豚鼠，因其氣管平滑肌對(duì)致痙劑和藥物的反應(yīng)最敏感。藥理學(xué)研究

作用于消化系統(tǒng)的藥物研究：胃腸解痙藥物研究用大鼠、豚鼠、家兔、犬等均可；催吐或止吐藥用犬、貓、鴿，而不用無(wú)嘔吐反射的大鼠、豚鼠、家兔。

作用于泌尿系統(tǒng)的藥物研究：利尿藥或抗利尿藥的研究以雄性大鼠為佳。

計(jì)劃生育藥物的研究：篩選口服避孕藥多使用嚙齒類動(dòng)物，規(guī)律的動(dòng)情周期，排卵有明顯的指標(biāo)，易于檢測(cè)，價(jià)格便宜。

過(guò)敏試驗(yàn)：首選豚鼠。

熱源檢查：首選家兔，體溫變化十分靈敏，最易發(fā)生發(fā)熱反應(yīng)，反應(yīng)典型、恒定。毒理學(xué)研究中的選擇

在試驗(yàn)品毒性試驗(yàn)研究中，選擇何種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物取決于該動(dòng)物對(duì)試驗(yàn)品的反應(yīng)，以及試驗(yàn)品在該動(dòng)物體內(nèi)的與人類的異同程度。因此，作動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇動(dòng)物應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。1、不同種屬的動(dòng)物對(duì)試驗(yàn)品的毒性反應(yīng)有質(zhì)與量的區(qū)別。同一試驗(yàn)品對(duì)不同種屬動(dòng)物的毒性反應(yīng)是有差異的，甚至有本質(zhì)的不同。因此在毒理研究中，選擇動(dòng)物時(shí)，應(yīng)至少選擇兩種動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)且越大越好。一應(yīng)選擇一種嚙齒類動(dòng)物和一種大動(dòng)物。2、通常情況下，動(dòng)物的進(jìn)化程度愈高，對(duì)試驗(yàn)品毒性反應(yīng)愈敏感。3、在選擇動(dòng)物規(guī)格方面，選擇未成年的動(dòng)物、較為合適（對(duì)年齡有特殊要求的除外）。原因是生長(zhǎng)期動(dòng)物對(duì)毒性反應(yīng)比老年動(dòng)物敏感；動(dòng)物的性別不同對(duì)試驗(yàn)品的毒性反應(yīng)存在差異。高血壓的研究

最常用的是犬和大鼠。犬與人類的高血壓有很多相似之處：1.高血壓早期波動(dòng)較大，以后逐漸升高，并維持在高水平；2.環(huán)境和緊張刺激引起血壓明顯升高；3.高血壓發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)障礙；4.部分動(dòng)物血中兒茶酚胺含量增加。若研究高血壓病理、生理和藥理，SHR（自發(fā)性高血壓大鼠）是良好的模型，1.遺傳因素占主要地位；2.高血壓早期無(wú)明顯器質(zhì)性改變；3.病程相似，血壓升高隨年齡增加而加?。?.緊張刺激和大量食鹽等環(huán)境刺激加重高血壓的發(fā)展，5.血壓上升早期或高血壓前期有高血流動(dòng)力學(xué)的特征；6.發(fā)生繼發(fā)性心血管損害，出現(xiàn)心腦腎合并癥。

消化系統(tǒng)的研究

犬有發(fā)達(dá)的消化系統(tǒng)，且具有與人類相似的消化過(guò)程，適用于做消化系統(tǒng)的慢性實(shí)驗(yàn)，如食道瘺、胃瘺等；大鼠和馬沒(méi)有膽囊，適合做總膽管插管收集膽汁；大鼠肝臟枯否氏細(xì)胞90%有吞噬能力，再生能力強(qiáng)，適合做肝臟移植實(shí)驗(yàn)；老齡NIH小鼠多自發(fā)慢性十二指腸潰瘍；

旱獺是研究人類乙型肝炎、丁型肝炎、原發(fā)性肝癌的理想動(dòng)物；

豚鼠是目前唯一研究壞血病的動(dòng)物。嘔吐實(shí)驗(yàn)的研究，選用貓、犬、雪貂等，不選用食草動(dòng)物。呼吸系統(tǒng)的研究

慢性支氣管炎的研究，選用猴，因其氣管腺數(shù)量很多，且至三級(jí)支氣管中仍有存在；

豚鼠對(duì)結(jié)核桿菌、白喉?xiàng)U菌很敏感；

大鼠可用于實(shí)驗(yàn)性肺纖維化、肺水腫的研究；豚鼠可復(fù)制典型的急性肺水腫模型（切斷頸部?jī)蓚?cè)的迷走神經(jīng)）；

雪貂是研究流感的模型動(dòng)物；開胸實(shí)驗(yàn)選用家兔，因其胸腔結(jié)構(gòu)的特殊性。神經(jīng)系統(tǒng)的研究兔頸部的交感神經(jīng)、迷走神經(jīng)、減壓神經(jīng)獨(dú)立行走，如觀察減壓神經(jīng)對(duì)心臟的作用，必須選用兔；犬和貓具有發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)，是神經(jīng)研究的良好模型；

沙鼠是研究腦梗死所呈現(xiàn)的中風(fēng)、術(shù)后腦貧血及腦血流量的良好實(shí)驗(yàn)材料，因其腦椎底動(dòng)脈環(huán)后交通支缺損；

青蛙和蟾蜍的腓腸肌和坐骨神經(jīng)很容易獲得，適用于觀察藥物對(duì)外周神經(jīng)、橫紋肌、神經(jīng)肌肉接頭作用。免疫學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇

大鼠有抗體IgE,蠕蟲感染常能誘發(fā)大量的IgE抗體；大鼠多發(fā)性關(guān)節(jié)炎較其他動(dòng)物的炎癥模型更接近于人類類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎；常使用BALB/c、AKR、C57BL等小鼠免疫后的脾細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合制備單抗；

豚鼠可作為補(bǔ)體的來(lái)源，還被用于結(jié)合菌素的皮內(nèi)試驗(yàn)和接觸過(guò)敏物質(zhì)的遲發(fā)性變態(tài)反應(yīng)的研究。放射醫(yī)學(xué)中實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種系的選擇放射生物學(xué)研究中可選用成年的猴、豬、羊、狗、兔、豚鼠、田鼠、大鼠、小鼠等動(dòng)物來(lái)作實(shí)驗(yàn)。我們認(rèn)為用猴、狗、大鼠和小鼠復(fù)制放射病模型比較理想。BALB/c、LACA小鼠和Wistar大鼠對(duì)射線敏感，應(yīng)該首選。2.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物性別的選擇關(guān)于動(dòng)物性別對(duì)放射敏感性影響的報(bào)導(dǎo)是有爭(zhēng)論的。一些材料證明雌性敏感性較高。而另一些（占多數(shù)）材料則認(rèn)為雄性敏感性高或性別間無(wú)明顯差別。性別間無(wú)明顯差別在狗的實(shí)驗(yàn)中得到很好的證明。然而，在性周期的不同階段，雌性動(dòng)物的放射敏感性可能有變化?？紤]到這點(diǎn)以及在實(shí)驗(yàn)中可能混入妊娠的雌性動(dòng)物，所以在絕大多數(shù)情況下為放射生物學(xué)實(shí)驗(yàn)選擇動(dòng)物時(shí)，應(yīng)該優(yōu)先選用雄性動(dòng)物。3.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體重、年齡的選擇

放射生物學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的動(dòng)物體重，小鼠18～22g，大鼠180～220g，豚鼠250～300g，家兔2～2.5kg，狗10～15kg。對(duì)慢性實(shí)驗(yàn)，考慮到實(shí)驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，可選擇體重較小的動(dòng)物。希望實(shí)驗(yàn)所用的各組動(dòng)物的體重波動(dòng)在一定范圍內(nèi)，小鼠1～2g、大鼠5～10g、豚鼠15～20g、家兔200～300g。體重的波動(dòng)范圍可以容許在±5～7%。4.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物不同季節(jié)和晝夜過(guò)程輻射效應(yīng)的選擇

實(shí)驗(yàn)證明，不同季節(jié)對(duì)輻射效應(yīng)有影響。家兔的放射敏感性在春夏兩季升高，秋冬兩季降低。在狗的實(shí)驗(yàn)中，這方面的關(guān)系雖不象家兔表現(xiàn)得那樣明顯，但狗在春、夏兩季照射后的死亡率比秋、冬為高。小鼠的放射敏感性，在冬季和初夏顯著升高，而初春和夏季則降低。大鼠的放射敏感性則沒(méi)有明顯的季節(jié)性波動(dòng)。動(dòng)物對(duì)照射的敏感性晝夜間有不同的變化，這種變化見于不同性別、種系和年齡的小鼠和大鼠。白天放射敏感性降低（死亡較少，LD50/30較高，體重下降較少，肝臟損傷較輕），夜間升高。同時(shí)，在小鼠和大鼠實(shí)驗(yàn)中，除了夜間21～24點(diǎn)的高峰外，還發(fā)現(xiàn)白天（小鼠9～12點(diǎn)，大鼠15點(diǎn)）損傷加重的情況。下午和后半夜放射敏感性最低。大鼠與小鼠不同，其放射敏感性雖有晝夜間的明顯波動(dòng)，但不很劇烈。因此，為了得到有可比性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所有實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物應(yīng)在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行照射。

其他

老年病研究：大鼠、小鼠；皮膚移植、燒傷的研究：小型豬；眼科疾病的研究：有色家兔；口腔醫(yī)學(xué)的研究：犬（干槽癥動(dòng)物模型、牙周病的研究）；脫發(fā)的研究：樹鼩。三、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的定義動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指研究者根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅\(yùn)用有關(guān)科學(xué)知識(shí)和原理，結(jié)合統(tǒng)計(jì)分析及倫理學(xué)的要求而制定的在動(dòng)物身上進(jìn)行試驗(yàn)的實(shí)施計(jì)劃和方案，并用文字記錄或流程圖表述的實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)路線。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論一般來(lái)說(shuō)，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的研究工作應(yīng)該明確描述：研究的目的和/或者需要驗(yàn)證的假說(shuō)。選擇特定動(dòng)物模型的原因。動(dòng)物種、品系、來(lái)源和類型。每個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)步驟的詳細(xì)描述，包括研究設(shè)計(jì)和使用動(dòng)物數(shù)量。數(shù)據(jù)分析所用的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義一、正確的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)提高科學(xué)研究質(zhì)量、發(fā)表高水平的學(xué)術(shù)論文非常重要二、目前許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)質(zhì)量不高1、動(dòng)物質(zhì)量不高,低級(jí)別動(dòng)物給實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性帶來(lái)影響。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析能力有限三、一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析來(lái)說(shuō)幫助很大，可以使問(wèn)題變得更加容易解決四、一個(gè)不正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致結(jié)果信息無(wú)用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要目的一是保證所測(cè)變量的任何差異是由處理造成的，而不是其他非對(duì)照變量引起；另一個(gè)目的是通過(guò)控制確定的變量在盡可能小的范圍內(nèi)，減少所測(cè)反應(yīng)的變異性，這樣對(duì)處理效應(yīng)的評(píng)介更準(zhǔn)確。動(dòng)物模型應(yīng)用的重要步驟一、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)通常是研究某種類、品系或性別動(dòng)物的生物學(xué)特性，并間接推斷人或其他研究對(duì)象的相關(guān)方面。二、3個(gè)重要方面1、基于對(duì)研究對(duì)象和模型（候選）動(dòng)物中疾病發(fā)展方面掌握的已有知識(shí)2、進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)，觀察模型對(duì)所實(shí)施的處理如何反應(yīng)3、考察模型實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與研究對(duì)象物種的相關(guān)性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論3R原則一、減少NO.1Reduction二、替代NO.2Replacement三、優(yōu)化NO.3Refinement動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論差異的控制進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的一個(gè)重要控制因素就是實(shí)驗(yàn)中的非研究目的差異。1、遺傳引起表型差異(遺傳學(xué)質(zhì)量控制）2、其他原因，例如：分組因素、飼養(yǎng)條件微小變化3、在實(shí)驗(yàn)中引入了太多的‘背景噪音’差異的控制一、概述有機(jī)體的形態(tài)行為特征要適應(yīng)環(huán)境，正是這種適應(yīng)的不同導(dǎo)致有機(jī)體產(chǎn)生個(gè)體之間的差異，因而，動(dòng)物的適應(yīng)性的傾向?qū)σ粋€(gè)精確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是不可回避的挑戰(zhàn)。生物學(xué)的觀察是在一個(gè)可變背景上進(jìn)行的1、生命形成的化學(xué)過(guò)程復(fù)雜2、生命適應(yīng)環(huán)境不停的變化，穩(wěn)定性差（差異大，所用數(shù)量多）差異的來(lái)源1、實(shí)驗(yàn)者2、動(dòng)物固有3、動(dòng)物所處環(huán)境相互作用產(chǎn)生的差異差異的控制二、實(shí)驗(yàn)者帶來(lái)的差異1、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)施實(shí)驗(yàn)操作的一致性、準(zhǔn)確性、完整性：A:每只動(dòng)物更換注射器B:注射器容量，精確C:根據(jù)稱重給藥（吸入藥品后注射器重量-空注射器重量=劑量）D:良好的操作技術(shù)（避免給藥時(shí)，藥物溢漏）實(shí)驗(yàn)操作的小心，減少動(dòng)物緊張情緒：A:代謝B:血流（影響血流速度，從而影響藥物的吸收率）差異的控制二、實(shí)驗(yàn)者帶來(lái)的差異2、不準(zhǔn)確的測(cè)量A：盡管現(xiàn)在的測(cè)量手段越來(lái)越先進(jìn)，但是有些方法本身就存在缺陷。例如：凝膠電泳（點(diǎn)和帶的遷移率、密度、大小受很多微妙因素影響）；光密度掃描（色彩的飽和度可以使結(jié)果呈現(xiàn)非線性）B:觀察動(dòng)物自然行為的測(cè)量，控制更困難。例如：采用多個(gè)不同觀察人員，數(shù)據(jù)交換分析數(shù)據(jù)。一個(gè)連續(xù)的時(shí)間點(diǎn)，重復(fù)觀測(cè)。差異的控制二、實(shí)驗(yàn)者帶來(lái)的差異2、不準(zhǔn)確的測(cè)量C:動(dòng)機(jī)狀態(tài)觀察專業(yè)觀察人員，采用同一標(biāo)準(zhǔn)。行為類型被分解成更加數(shù)量化的組分。

動(dòng)物不同行為分解為元素，采用同一打分系統(tǒng)。D:整體動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，行為學(xué)和生態(tài)學(xué)觀測(cè)的差異是可以控制的GLP(goodlaboratorypractice)，最根本的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)和信息的可信性是通過(guò)人員的工作質(zhì)量來(lái)保證和實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)觀察的每一個(gè)步驟，必須按照SOP（standardoperatingprocedure)的文本執(zhí)行。差異的控制三、固有動(dòng)物之間的差異動(dòng)物之間除了遺傳組成的差異外，許多其他方面的影響也能增加動(dòng)物間的差異，是我們進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)需要加以重視和考慮的差異來(lái)源。1、動(dòng)物來(lái)源不同2、動(dòng)物飼養(yǎng)管理的差別3、動(dòng)物生活環(huán)境的不同：4、動(dòng)物健康狀況溫度：排氣口的溫度高3~4度濕度：排氣口濕度高5%~10%光線：不同層面，感受光線不同聲音：20~40HZ,交配推遲，產(chǎn)仔低墊料：松木和桉木可以引起大動(dòng)物肝臟酶活性和細(xì)胞毒效應(yīng)的物質(zhì)。差異的控制四、動(dòng)物與環(huán)境之間相互作用引起的差異1、動(dòng)物對(duì)環(huán)境應(yīng)激或應(yīng)激的生理反應(yīng)、行為反應(yīng)和生化反應(yīng)使用環(huán)境豐富物，增加生存環(huán)境的復(fù)雜性，減少應(yīng)激。2、群居群居體重差異小，等級(jí)明顯，豐富物（改善還是惡化）差異的控制四、動(dòng)物與環(huán)境之間相互作用引起的差異3、動(dòng)物與實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程之間相互作用誘發(fā)產(chǎn)生的差異是存在的動(dòng)物對(duì)不同飼養(yǎng)者表現(xiàn)不同，人員保持一致實(shí)驗(yàn)時(shí)間和飼養(yǎng)程序的之間的關(guān)系：更換籠盒前后給藥不同效果，給藥順序不同，同樣引起差異動(dòng)物發(fā)出信號(hào)控制這類差異最有效的方法：A:確保操作人員的熟練程度B:開始實(shí)驗(yàn)前動(dòng)物適應(yīng)過(guò)程動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最初步驟1、查閱文獻(xiàn)A:明確研究焦點(diǎn)B：明確方法C：明確模型D：評(píng)估實(shí)驗(yàn)2、科研方法A：觀察和描述科研中的現(xiàn)象B：系統(tǒng)的陳述問(wèn)題和解釋問(wèn)題的假說(shuō)C：利用假說(shuō)預(yù)測(cè)新的觀察結(jié)果D：驗(yàn)證假說(shuō)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最初步驟3、問(wèn)題的陳述、研究的目標(biāo)和提出假說(shuō)問(wèn)題提出：實(shí)驗(yàn)將說(shuō)明的問(wèn)題是什么，意義研究目標(biāo)：總目標(biāo)，特殊問(wèn)題假說(shuō)：對(duì)每一個(gè)至少給出兩個(gè)預(yù)計(jì)結(jié)果動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最初步驟４、動(dòng)物模型的確定使用系統(tǒng)發(fā)育水平最低的動(dòng)物，符合３Ｒ原則使用的動(dòng)物具有研究要求種屬或品系專一特點(diǎn)，特定研究目的必須特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)期間動(dòng)物模型維持條件動(dòng)物模型來(lái)源渠道最終確定動(dòng)物模型前征詢實(shí)驗(yàn)動(dòng)物獸醫(yī)意見動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最初步驟５、實(shí)驗(yàn)合作者的確定在研究的過(guò)程中，明確應(yīng)用的試驗(yàn)技術(shù)操作，并確認(rèn)具有相應(yīng)操作專長(zhǎng)的人員來(lái)完成。讓合作者了解實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)、計(jì)算、樣品收集．．．．實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心可以提供動(dòng)物實(shí)驗(yàn)有關(guān)技術(shù)操作培訓(xùn)及昂貴設(shè)備服務(wù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)１、研究方案根據(jù)問(wèn)題、目標(biāo)、假說(shuō)，提出實(shí)驗(yàn)操作安排的計(jì)劃并文字化考慮的方面：A：動(dòng)物模型持續(xù)時(shí)間B:模型中預(yù)期疾病的進(jìn)程（決定測(cè)定的最適時(shí)間點(diǎn)）Ｃ：人員參加的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)花費(fèi)Ｄ：給藥方法Ｅ：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估Ｆ：統(tǒng)計(jì)學(xué)方法選定動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)２、實(shí)驗(yàn)單元可以是一個(gè)動(dòng)物，也可以是一組動(dòng)物群體３、Ｎ因子；實(shí)驗(yàn)組別的動(dòng)物只數(shù)將適當(dāng)數(shù)量的動(dòng)物分配到每一個(gè)實(shí)驗(yàn)組別每一個(gè)實(shí)驗(yàn)組別動(dòng)物數(shù)量是通過(guò)預(yù)期各組接過(guò)差異的可能程度和采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法計(jì)算出來(lái)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籠盒能夠容納動(dòng)物的數(shù)量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)４、對(duì)照過(guò)多的變量（如遺傳、環(huán)境、感染因子）對(duì)動(dòng)物試驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生影響，因此為消除這些外來(lái)變量或可能存在的未知變量的影響而設(shè)置對(duì)照動(dòng)物。對(duì)照種類：陽(yáng)性對(duì)照陰性對(duì)照空白對(duì)照媒介物對(duì)照比擬物對(duì)照動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)陽(yáng)性對(duì)照：一般在陽(yáng)性對(duì)照組希望有變化作用：作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量各實(shí)驗(yàn)組間差異的程度。例如：毒物試驗(yàn)，動(dòng)物給予毒物作為對(duì)照，結(jié)果是產(chǎn)生損傷或變化陰性對(duì)照：期望有正常狀態(tài)不產(chǎn)生變化作用：保證未知變量對(duì)實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物引起相反的效應(yīng)不存在，即排出假陽(yáng)性二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)空白對(duì)照模擬處理組的過(guò)程而實(shí)際上沒(méi)有給予動(dòng)物以受試物或處理。移植或損傷媒介物對(duì)照在測(cè)試化合物溶于一種媒介時(shí)，這種媒介需要對(duì)照作用：觀察溶劑是否引起反應(yīng)比擬物對(duì)照與陽(yáng)性對(duì)照性質(zhì)一樣，使用一個(gè)已知的處理來(lái)對(duì)比待測(cè)的處理例如：藥物治療，使用一種已知臨床藥物，對(duì)比實(shí)驗(yàn)藥物。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)５、動(dòng)物分組的隨機(jī)化動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)必須把動(dòng)物隨機(jī)分配到實(shí)驗(yàn)各組，以確保研究的變量在每一組中不會(huì)導(dǎo)致偏差數(shù)據(jù)。必須在選擇的時(shí)候選定同源的動(dòng)物群體，生物學(xué)特性一致的動(dòng)物方法:A：每一只動(dòng)物一個(gè)編號(hào)，1第一組，2第二組………暗箱抽取B:動(dòng)物多可以利用數(shù)字隨機(jī)或計(jì)算機(jī)程序隨機(jī)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟樣本大小的確定在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中確定樣本大小十分重要A：滿足科學(xué)研究需求B：符合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物法律法規(guī)C：符合3R原則由于科研目的的不一樣，采用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種類也不一樣，計(jì)算實(shí)驗(yàn)樣本大小的方法也就不一樣。

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集與處理動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是指在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)動(dòng)物采取某種（或多種）處理的觀察記錄或用物理、化學(xué)的方法檢測(cè)而獲取的原始資料或數(shù)據(jù)。原始資料還包括照片、圖片和視頻記錄。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄，貯存，分類和整理，可使研究資料系統(tǒng)化，便于后期對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理?？梢哉f(shuō)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和整理是實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和評(píng)判的基礎(chǔ)，也是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)最重要的工作內(nèi)容之一。78一、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與貯存（一）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存儀器設(shè)備自動(dòng)打印的原始數(shù)據(jù)（二）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的貯存一般記錄的介質(zhì)有實(shí)驗(yàn)專用記錄本（卡）、計(jì)算機(jī)的硬盤、光盤、U盤等。應(yīng)做好必要的數(shù)據(jù)備份。79二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的檢查與核對(duì)

三、數(shù)據(jù)缺項(xiàng)與差錯(cuò)的處理四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分類與整理應(yīng)先區(qū)別原始數(shù)據(jù)是數(shù)量性狀資料還是質(zhì)量性狀資料。不同類型的數(shù)據(jù)采用不同的整理方法。（一）數(shù)量性狀資料1.計(jì)數(shù)資料：指用計(jì)數(shù)方式而獲得的資料。這類資料每個(gè)變量或變數(shù)（variable）必須以整數(shù)表示，在兩個(gè)相鄰的整數(shù)間不允許有帶小數(shù)的數(shù)值存在。如產(chǎn)仔數(shù)、成活數(shù)、雌雄數(shù)等。2.計(jì)量資料：指通過(guò)直接計(jì)量而得來(lái)的以數(shù)量為特征的資料，系用度量衡等計(jì)量工具直接測(cè)定的。如體重、血壓、肺活量、臟器重量等。

（二）質(zhì)量性狀資料指一些能觀察到而不能直接測(cè)量的性狀資料，又稱屬性性狀資料。如毛