醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)考試重點總結(jié)

名詞解釋：實驗動物（laboratoryanimal）：指經(jīng)人工培育，對其攜帶的微生物、寄生蟲進行嚴(yán)格控制，遺傳背景明確，可用于科學(xué)實驗、藥品、生物制品的生產(chǎn)和檢定及其它科學(xué)研究的動物。實驗用動物：是指一切用于實驗的動物，除了符合嚴(yán)格要求的實驗動物外，還包括家畜和野生動物等。實驗動物與實驗用動物：遺傳控制不同,微生物控制等級不同,培育的形質(zhì)和目標(biāo)不同。人類疾病的動物模型：是指醫(yī)學(xué)研究中建立的具有人類疾病模擬表現(xiàn)的動物實驗對象和相關(guān)材料。實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化：遺傳質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化微生物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化按遺傳控制標(biāo)準(zhǔn)，實驗動物分為：近交系（CH3），突變系（裸鼠），雜交系（F1），封閉群（遠(yuǎn)交系）（KM小鼠，wister大鼠）按基因型分：1、同基因型動物（如近交系、F1代）不同基因型動物（如封閉群）按微生物控制程度分級：普通級，清潔級，SPF級，無菌級（2001年版的國家標(biāo)準(zhǔn)中，大小鼠取消普通級動物，犬、猴只分普通級和SPF級，豚鼠、地鼠和兔仍然分4級）SPF動物定義：除清潔動物應(yīng)排除的病原外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對科學(xué)實驗干擾大的病原。（屏障環(huán)境中飼養(yǎng)，種子群來源于無菌動物或剖腹產(chǎn)動物。飼養(yǎng)管理同清潔動物）無菌動物的特點：形態(tài)學(xué)及生理學(xué)特點：①形態(tài)學(xué)：盲腸肥大（增大5～6倍），腸壁薄，易發(fā)腸扭轉(zhuǎn)。心臟、肝臟、脾臟相對較小。②生理學(xué):血中無抗體，巨噬細(xì)胞吞噬能力弱。體內(nèi)不能合成維生素B和K。無菌雞生長較快、無菌豚鼠和無菌兔生長較慢。無菌大小鼠與普通大小鼠生長速度相同。（3)飼養(yǎng)要求：隔離環(huán)境中飼養(yǎng)，種子群來源于剖腹產(chǎn)動物或無菌卵的孵化。由于腸道無菌，飼養(yǎng)困難，應(yīng)注意添加各種維生素。每2～4周檢查一次動物的生活環(huán)境和糞便標(biāo)本。悉生動物：概念：悉生動物是指在無菌動物體內(nèi)植入已知微生物的動物。又稱已知菌動物。植入一種細(xì)菌的動物叫單菌動物；植入兩種細(xì)菌的動物叫雙菌動物；植入三種細(xì)菌的動物叫三菌動物；植入多種細(xì)菌的動物叫多菌動物。（由于腸道接種有利于消化吸收的細(xì)菌，故飼養(yǎng)較無菌動物容易，形態(tài)學(xué)和生理學(xué)方面與普通動物無異。）近交系：經(jīng)至少連續(xù)20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系內(nèi)所有個體都可追溯到起源于第20代或以后代數(shù)的一對共同祖先。特點：1、其基因純合度達(dá)到98.6%，個體差異小，似同卵雙生反應(yīng)一致重復(fù)性好，用少量動物即可獲得精確度很高的實驗結(jié)果，個體相互之間可以接受皮膚、器官移植。2、隱性基因純合使許多病態(tài)性狀得以暴露，可獲得大量先天性畸形及先天性疾病的動物模型.如高血壓、白內(nèi)障、糖尿病.動物模型。缺點：出現(xiàn)近交衰退。近交衰退是近交過程中動物群體由于基因分離與純合發(fā)生一系列不利于個體或群體發(fā)育的變化和現(xiàn)象。F1代動物：兩個無關(guān)近交系雜交形成的第一代動物。特點：雖然基因雜合，但個體之間基因雜合的一致,個體差異小。除具有近交系的優(yōu)點,還具有生命力強耐受性強,可長期進行觀察，具有雜交優(yōu)勢，個體相互之間可以接受皮膚、器官移植。封閉群動物（遠(yuǎn)交系）：以非近親交配方式繁殖生產(chǎn)的一個實驗動物種群，5年以上不從外部引新血緣或至少繁殖四代以上，在封閉條件下交配繁殖，保持了一定雜合性和群體遺傳特征。每代近交系數(shù)增加量<1％。在人類遺傳研究、藥物篩選、毒物實驗等方面起著不可代替的作用等。突變系動物：指正常染色體的基因發(fā)生了變異，動物具有一種或多種遺傳缺陷。例如：無胸腺裸鼠、嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷動物SCID小鼠。為腫瘤、免疫疾病的研究提供了理想的材料。實驗動物生產(chǎn)與動物實驗環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化：1、普通級環(huán)境：一級動物（普通級）2、屏障系統(tǒng)：二級動物（清潔級）三級動物（SPF級）（亞屏障系統(tǒng)現(xiàn)已取消）隔離系統(tǒng)：四級動物（無菌級）實驗動物的選擇，如：對血壓的影響，狗、貓、鼠易復(fù)制高血壓模型。過敏反應(yīng)，變態(tài)反應(yīng)：豚鼠嘔吐反應(yīng)：狗對皮膚的局部作用：家兔、豚鼠、豬致熱反應(yīng)：兔，不能用狗（無汗腺或汗腺不發(fā)達(dá)）動脈粥樣硬化：鴿、雞、家兔致癌作用：小鼠、大鼠考慮到品種品系放射?。汗罚ú挥猛?，非常敏感）免疫：C57BL/6國際通用小鼠。人類疾病動物模型的設(shè)計原則：相似性：復(fù)制的模型盡可能近似與人類疾病。重復(fù)性，可靠性適用性和可控性易行性和經(jīng)濟性動物模型的復(fù)制方法：物理誘發(fā)方法：放射線（萎縮性胃炎）、機械損傷化學(xué)誘發(fā)方法：致癌劑（Ｄ－氨基半乳糖致大鼠肝硬化）化學(xué)毒物、強酸強堿燒傷等生物誘發(fā)方法：細(xì)菌、病毒、寄生蟲、生物毒素等復(fù)合方法：如用細(xì)菌加寒冷方法復(fù)制豚鼠慢性支氣管炎遺傳工程方法：AIDS、老年癡呆癥的動物模型實驗動物中常見的人獸共患病有狂犬病、B病毒病、流行性出血熱、淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎、沙門氏菌病、結(jié)核、布氏桿菌病等。動物福利普遍認(rèn)同的五大標(biāo)準(zhǔn)：①享有不受饑渴的自由(生理福利)②享有生活舒適的自由(環(huán)境福利)驗常用模型；豚鼠對缺氧耐受力強，是研究缺氧耐受性及耗氧量測試常用模型。豚鼠飼養(yǎng)：豚鼠的飼養(yǎng)主要是飼料中一定要有足量的纖維素和維生素C（4-5mg/100g），有清潔安靜的環(huán)境，溫度控制在1８～２２℃之間。地鼠：有頰囊，具有貯藏食物的習(xí)性，地鼠頰囊是缺少組織相容性抗原的免疫學(xué)特殊區(qū)，是進行組織培養(yǎng)、人類腫瘤移植和觀察微循環(huán)改變的良好區(qū)域。頰囊具有極強的貯藏能力。妊娠期為14-17天，是嚙齒類動物中妊娠期最短者。哺乳期20-25天。雄鼠成熟時體重為100g左右，雌鼠120g左右。易產(chǎn)生真性糖尿病，易培育成糖尿病模型動物（高脂高糖飲食）。皮膚移植反應(yīng)特別，非近交系封閉群地鼠個體之間的皮膚相互移植均可存活，不同種群動物之間皮膚移植，則不能存活并被排斥。生物醫(yī)學(xué)研究應(yīng)用：1、腫瘤移植、篩選、誘發(fā)和治療等研究2、細(xì)菌、病毒和寄生蟲的研究3、生殖生理和遺傳學(xué)研究4、糖尿病研究兔：喜歡獨居，群居性差，喜干厭濕，食糞特性，體溫變化十分靈敏：兔正常體溫在38.0-39.6℃之間，兔的體溫變化十分靈敏，最易產(chǎn)生發(fā)熱反應(yīng)，表皮薄，真皮厚。兔生長發(fā)育迅速，仔兔初生無毛，全身裸露，眼睛緊閉，耳閉塞無孔，腳趾相連，體重約為50g。兔在正常生命活動中有兩次換毛現(xiàn)象，一種是年齡性換毛，一種是季節(jié)性換毛。兔是刺激性排卵動物，妊娠期為29-36天，哺乳期40-45天，一年四季均可交配繁殖。兔的胸腔構(gòu)造很特別，暴露心臟時不需要做人工呼吸。飼養(yǎng)：兔舍溫度應(yīng)維持在16-29℃，相對濕度應(yīng)維持在40%-70%，噪聲60dB以下兔的常用品系：新西蘭兔，大耳白兔，中國白兔，青紫藍(lán)兔生物醫(yī)學(xué)研究應(yīng)用：1、膽固醇代謝和動脈粥樣硬化癥的研究2、發(fā)熱研究及熱原實驗3、眼科學(xué)和免疫學(xué)實驗4、皮膚反應(yīng)實驗5、心血管和肺心病研究6、生殖生理及胚胎學(xué)研究7、微生物研究8、失血性休克、腸毒素休克等急性動物實驗、遺傳性疾病和生理代謝紊亂等方面的研究小型豬：小型豬的妊娠期114天左右，哺乳期60天左右。四肢堅實、鬃毛長，被毛下著生絨毛；一般成年個體體重30～40kg，具有體型小、體質(zhì)結(jié)實緊湊、抗病力強、生長緩慢的特點，非常適合于動物實驗研究。生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用：1、皮膚燒傷研究2、腫瘤研究美洲辛克萊小型豬課作為黑素瘤的良好模型3、免疫學(xué)研究無菌豬沒有任何抗體4、心血管病的研究5、糖尿病研究6、產(chǎn)期生物學(xué)和畸形學(xué)研究7、遺傳性和營養(yǎng)性疾病的研究8、悉生豬和豬心臟瓣膜的應(yīng)用9、口腔學(xué)科研究10、藥理學(xué)研究11、器官移植方面的研究12、外科學(xué)研究遺傳工程動物的定義：人為地運用如下技術(shù)等有目的地在基因水平改造動物的遺傳物質(zhì)組成，導(dǎo)致動物新性狀的出現(xiàn)，并使其能有效地遺傳下去，形成新的可供生命科學(xué)研究和其他目的所用的動物模型，這類動物可被稱為“遺傳工程動物”（Geneticallymodifiedanimals,GMAs）轉(zhuǎn)基因技術(shù)基因敲除（同源重組技術(shù)，ZFNs，TALEN，CRISPR/Cas9）轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞核移植技術(shù)ENU大規(guī)模誘變技術(shù)其他基因敲除：指外源DNA與受體細(xì)胞染色體上的DNA靶序列之間發(fā)生序列依賴的同源重組，替代靶序列并整合在預(yù)定的特異位點，從而改變細(xì)胞遺傳特性的遺傳操作方法?；蚯贸窃谛∈笈咛ジ杉?xì)胞和同源重組技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，能按照預(yù)期方式改變生物活體遺傳信息的技術(shù)手段?；蚯贸夹g(shù)已被廣泛用于基因功能研究和人類疾病動物模型研制等。遺傳工程動物的主要用途：基因功能研究，人類疾病動物模型，生物活性物質(zhì)生產(chǎn)，異種移植器官的生產(chǎn)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)：用物理的，化學(xué)的或生物的手段將外源轉(zhuǎn)基因倒入受體并使之表達(dá)的一種技術(shù)。轉(zhuǎn)基因動物：指染色體上整合有外源性基因并能遺傳給后代的一類動物。人類疾病動物模型：人類疾病動物模型(animalmodelofhumandisease)是指生物醫(yī)學(xué)研究而建立的、具有人類疾病模擬性表現(xiàn)的動物疾病模型和相關(guān)的模型系統(tǒng)材料。動物疾病模型：以動物整體作為研究對象相關(guān)的模型系統(tǒng)材料：以器官、組織、細(xì)胞為研究對象人類疾病動物模型的意義：(一)人類疾病動物模型在生物醫(yī)學(xué)發(fā)展中的貢獻(二)人類疾病動物模型在醫(yī)學(xué)科學(xué)研究中的重要作用(三)人類疾病動物模型在醫(yī)學(xué)研究中的特殊優(yōu)越性：避免了在人類身上進行實驗所帶來的風(fēng)險臨床上平時不易看到的疾病可以用動物復(fù)制發(fā)病率低、潛伏期長的疾病研究可增加方法學(xué)上的可比性方便取材、簡化實驗方法有助于全面認(rèn)識疾病的本質(zhì)人類疾病動物模型的分類：●按系統(tǒng)范圍分類：1.疾病的基本病理過程動物模型：是指各種疾病共同性的一些病理變化過程的模型。如發(fā)熱、缺氧、水腫、炎癥等疾病基本病理過程的動物模型。2．各系統(tǒng)疾病動物模型：是指與人類各系統(tǒng)疾病相應(yīng)的動物模型。如心血管、呼吸、消化、造血、泌尿、生殖等系統(tǒng)疾病模型，還包括傳染病、寄生蟲病的動物模型?！癜窗l(fā)生原因分類：1、自發(fā)性動物模型2、誘發(fā)性動物模型3、陰性動物模型4、孤立動物模型5、基因工程動物模型:指通過基因重組技術(shù)，改變動物的基因或基因組，使動物的遺傳特性表現(xiàn)與人類疾病表現(xiàn)相似的動物模型?！癜茨Ｐ偷男再|(zhì)分類1.同源性模型（homologous）：動物的癥狀和疾病過程和人的相同。2.同形性模型（isomorphic）：動物的癥狀和人的相同，但誘因不同。部分性模型（partial）：雖然不能模擬人類疾病的全部過程，卻可用于研究的疾病某些方面或者用于疾病的防治作用。小結(jié)——人類疾病動物模型設(shè)計原則1．與人類疾病的相似性；2．重復(fù)性；不能重復(fù)實驗結(jié)果的實驗動物模型是沒有意義的。3．可靠性；復(fù)制的動物模型應(yīng)力求可靠地反應(yīng)人類疾病，應(yīng)具有該病的主要癥狀和體征，容易自發(fā)地產(chǎn)生某些相應(yīng)病變或易產(chǎn)生與待復(fù)制疾病相混淆疾病的動物就不宜選用。4．適用性和可控性；復(fù)制動物模型時還應(yīng)考慮到臨床的適用性和疾病的可控性，否則達(dá)不到試驗?zāi)康?。大、小鼠是最常用的實驗動物，可用于多種藥理毒理的實驗研究；但不一定適合于所有實驗研究。有的動物對某一致病因子特別敏感，實驗中無法控制，極易死亡，也不適用。5．易行性和經(jīng)濟性。小結(jié)：實驗動物模型設(shè)計注意事項1、注意模型要盡可能再現(xiàn)所要求的人類疾病2、注意所選用動物的實用價值3、注意環(huán)境因素對模型動物的影響4、不能盲目地使用近交系動物：近交系遺傳背景清晰，個體差異小、反應(yīng)均一，但在設(shè)計中要充分考慮以下因素：繁殖方法與自然狀態(tài)不同，“有害”的隱形基因暴露和一些多基因控制性狀平衡被破壞----近交衰退。如：自發(fā)性糖尿病BBwistarRat，常并發(fā)周圍神經(jīng)系統(tǒng)疾病，即使已形成的模型的品系也有可能（環(huán)境）發(fā)生基因突變（變種或斷種），國外常用兩種近交系的雜交一代（F1）作為模型。個體間均一性好，實驗的耐受性強，繁殖率高、抗病率強、可大量生產(chǎn)；封閉群動物（遠(yuǎn)交系）的遺傳特性及反應(yīng)性也相對穩(wěn)定,可以大量生產(chǎn)，但個體間的重復(fù)性和一致性沒有近交系和F1代動物好。5、動物進化程度高并不意味著所有器官和功能越接近于人6、正確地評估動物疾病模型實驗動物環(huán)境：定義：指實驗動物生長發(fā)育、繁殖交配、實驗處理等賴以生存的所有外部條件的總和。實驗動物環(huán)境包括外環(huán)境和內(nèi)環(huán)境：外環(huán)境(outsideenvironment)－指實驗動物飼育和動物實驗設(shè)施以外的環(huán)境。外環(huán)境的變化直接影響內(nèi)環(huán)境，因此應(yīng)重視對外環(huán)境的控制。內(nèi)環(huán)境(insideenvironment)－指實驗動物飼育和動物實驗設(shè)施內(nèi)的環(huán)境，即動物直接生活的環(huán)境，如溫度、濕度、噪音和光照等。它又分為：內(nèi)部大體環(huán)境和局部微環(huán)境。國標(biāo)規(guī)定：實驗動物適宜的相對濕度為40-70%，濕度過低時，室內(nèi)干燥、灰塵飛揚，易引起實驗動物呼吸系統(tǒng)疾病;大鼠發(fā)生“環(huán)尾病”，濕度低于40%時適當(dāng)?shù)膿Q氣次數(shù)可以為動物提供充足的新鮮空氣。國標(biāo)規(guī)定：最小換氣次數(shù)在15次/h。風(fēng)速為<0.2m/s（屏障環(huán)境）。換氣次數(shù)越多，潔凈程度越高溫度：屏障環(huán)境和隔離環(huán)境多數(shù)是：20-26度氨濃度：小于等于14mg/m3最大日溫差小于等于4oC噪聲國標(biāo)要求控制在60分貝以下。光照國標(biāo)要求光照時間為：12h明:12h暗或10h明:14h暗嚙齒類動物照度為：15-20Lux飼養(yǎng)室每平方米面積收容的成年動物最大密度是小鼠100只、大鼠50只、豚鼠20只、兔4只、狗1只、猴1只動物生物安全實驗室與生活區(qū)的距離應(yīng)符合GB19489和GB50346要求（最少50米）烈性傳染病、致癌、劇毒等實驗應(yīng)在負(fù)壓系統(tǒng)(P3/P4)或有防護的設(shè)備內(nèi)進行陰陽角均為圓弧形走廊凈寬度應(yīng)不小于1.5m；門凈寬度不小于1m屏障環(huán)境（Barrierenvironment）：進入系統(tǒng)的空氣應(yīng)經(jīng)過初、中、高效三級過濾適用于飼育清潔級及無特定病原體(SPF)實驗動物；空氣潔凈度要求達(dá)到7級（屏障環(huán)境）。隔離環(huán)境（Isolationenvironment）：采用無菌隔離裝置以保持無菌狀態(tài)或無外來污染物;隔離裝置內(nèi)的空氣、飼料、水、墊料和設(shè)備均為無菌，動物和物料的動態(tài)傳遞須經(jīng)特殊的傳遞系