醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)教程 第二章 實驗動物學(xué)

第二章實驗動物的基本概念

實驗動物學(xué)(laboratoryanimalscience)是研究實驗動物和動物實驗的一門新興學(xué)科。

實驗動物科學(xué)就是關(guān)于實驗動物標準化和動物實驗規(guī)范化的科學(xué)。實驗動物科學(xué)研究的內(nèi)容

1、實驗動物飼養(yǎng)學(xué)(laboratoryanimalfeedingand

breedingscience)2、實驗動物醫(yī)學(xué)(laboratoryanimalmedicine)3、比較醫(yī)學(xué)(comparativemedicine)4、動物實驗技術(shù)(animalexperimenttechnique)實驗動物的定義

實驗動物(laboratoryanimal)是指經(jīng)人工培育，對其攜帶的微生物實行控制，遺傳背景明確或來源清楚，用于科學(xué)研究、教學(xué)、生物制品或藥品鑒定以及其他科學(xué)實驗的動物。

實驗用動物（ExperimentalAnimals）指一切用于各種實驗的動物，其中除了符合嚴格要求的實驗動物外，還包括經(jīng)濟動物、野生動物和觀賞動物。

實驗動物（LaboratoryAnimals）經(jīng)濟動物（EconomicalAnimals）野生動物（WildAnimals）觀賞動物（ExhibitingAnimals）實驗動物發(fā)展歷史實驗動物發(fā)展史上的四個里程碑：

1909年近交系動物：DBA小鼠Wistar大鼠1942年無菌動物：豚鼠1962年免疫缺陷動物：裸鼠80年代轉(zhuǎn)基因動物實驗動物的微生物學(xué)控制分類普通級動物(ConventionalAnimal,CV)清潔級動物(CleanAnimal,CL)無特殊病原體動物(SpecificPathogenFreeAnimal,

SPF)無菌動物(GermFreeAnimal,GF)悉生動物(GnotobioticAnimals,GN)一、普通級動物

(ConventionalAnimal,CV)

定義：普通級動物是指不攜帶所規(guī)定的人獸共患病病原和動物烈性傳染病病原的動物。

要求：普通級動物飼養(yǎng)于開放環(huán)境中，是微生物等級要求最低的動物。在飼養(yǎng)管理中要采取一定的防護措施。

應(yīng)用：這類動物目前可適用于大多數(shù)教學(xué)和科研實驗，可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究的各個領(lǐng)域。實驗動物的自下而上環(huán)境直接與大氣相通。設(shè)施不是密閉的。

空氣人員動物飼料物品門窗空氣開放環(huán)境二、清潔級動物(CleanAnimal,CL)

定義：除普通動物應(yīng)排除的病原外，不攜帶對動物危害大和對科學(xué)研究干擾大的病原，這類動物稱清潔動物。小鼠應(yīng)排除8種病原菌、5種病毒、7種寄生蟲。

要求：清潔動物飼養(yǎng)于屏障環(huán)境中，其所用的飼料、墊料、籠器具都要經(jīng)過消毒滅菌處理，飲用水工作服、鞋、帽、口罩用高壓滅菌，方能進入動物室。

應(yīng)用：這類動物目前可適用于大多數(shù)教學(xué)和科研實驗，可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究的各個領(lǐng)域。三、無特殊病原體動物(SpecificPathogenFreeAnimal,SPF)

定義：除清潔級動物應(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)實驗干擾大的病原菌。小鼠應(yīng)排除13種病原、11種病毒及10種寄生蟲。

要求：SPF動物來源于無菌動物，必須飼養(yǎng)在屏障系統(tǒng)或IVC系統(tǒng)中，實行嚴格的微生物學(xué)控制。

應(yīng)用：國際上公認SPF動物適用于所有科研實驗，是目前國際標準級別的實驗動物。

四、無菌動物(GermFreeAnimal,GF)定義：無菌動物指動物身上不可檢出一切生命體的動物。進一步說，是指用現(xiàn)有的檢測技術(shù)在動物體內(nèi)外的任何部位均檢不出任何微生物和寄生蟲的動物。

要求：無菌動物來源于剖腹產(chǎn)或無菌卵的孵化，飼育于隔離系統(tǒng)。無菌動物必須是生來就是無菌的動物。

應(yīng)用：無菌動物在生物醫(yī)學(xué)中具有獨特作用。在微生物、免疫學(xué)、放射醫(yī)學(xué)、腫瘤學(xué)等研究中得到廣泛的應(yīng)用。

五、悉生動物(GnotobioticAnimals,GN)

定義：悉生動物也稱已知菌動物或已知菌叢動物,是指在無菌動物體內(nèi)植入已知微生物的動物。

要求：來源于剖腹產(chǎn)或無菌卵的孵化，必須飼養(yǎng)于隔離系統(tǒng)。

應(yīng)用：由于悉生動物可排除動物體內(nèi)帶有各種不明的微生物對實驗結(jié)果的干擾，因而可作為研究微生物與宿主、微生物與微生物之間相互作用的動物模型。普通級清潔級SPF級無菌級小鼠＋＋＋大鼠＋＋＋地鼠＋＋＋＋豚鼠＋＋＋＋兔＋＋＋＋犬＋＋猴＋＋實驗動物等級設(shè)定近交系(InbredStrain)突變系(MutantStrain)封閉群(遠交群)(ClosedColonyorOutbredStock)雜交群(Hybrids)實驗動物的遺傳學(xué)控制分類一、近交系(InbredStrain)

定義：近交系是指至少連續(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。

命名:

1、近交系一般以大寫英文字母命名;2、大寫英文字母加阿拉伯數(shù)字命名,如A系、TA1系等;3、較早使用的非正規(guī)命名，已經(jīng)廣泛為國際所共知，615、129等;4、近郊代數(shù)用大寫字母“F”表示，如BALB/c(F29),資料不全，可以只寫已知代數(shù)，如AKR(F?+10)。

亞系：一個近交系內(nèi)各個分支的動物之間,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)或十分可能存在遺傳差異，這些近交系的分支稱為原近交系的亞系。

亞系的形成原因：

1、在兄妹交配代數(shù)達40代以前形成的分支（發(fā)生于F20到F40之間）。2、一個分支與其他分支分開繁殖超過100代。3、已發(fā)現(xiàn)一個分支與其他分支存在遺傳差異（殘留雜合、突變或遺傳污染）。

亞系的命名方法1、在原品系的名稱后加一道斜線，斜線后標明亞系的數(shù)字或符號，例如：A/He。2、培育或產(chǎn)生亞系單位或人的縮寫英文名稱，第一個字母用大寫，以后的字母用小寫,例如：C57BL/6J。3、一個保持者保持一個近郊系具有兩個以上的亞系時，可在數(shù)字后加保持者的縮寫英文名,例如：C57BL/6J和C57BL/10J。重組近交系：是指由兩個無關(guān)的近郊系雜交后產(chǎn)生F1代，再互交產(chǎn)生F2代，然后進行全同胞交配連續(xù)20代以上育成的近郊系。例如：BALB/c與C57BL雜交形成CXB1

XX

重組同類系：兩個近郊系雜交后，子代與兩個親代中的一個進行數(shù)次回交，再經(jīng)過不對特殊基因進行選擇的近親交配而育成的近郊系。例如BALB/c與STS育成的CcS1XX

同源突變近交系：兩個近郊系除了一個指明位點上的等位基因不同外，其他遺傳基因全部相同的品系。同源突變系一般皆由近交系發(fā)生基因突變而形成。例如：BALB/c-nu

同源導(dǎo)入近交系：通過雜交—互交或回交等方式將一個基因?qū)氲浇枷抵校纱诵纬梢粋€新的近郊系與原來的近郊系只是一個很小染色體片段上的基因有所不同。例如C57BL/10中導(dǎo)入129/J的H—12b基因，育成B10.129—H—12bXX

近交系動物特點：具有相同的基因型，表現(xiàn)型一致；各品系均有其獨特的特性；基因位點的純合性,長期遺傳的穩(wěn)定性;

國際分布廣泛，不同國家的科研單位由于使用同一近交系動物所取得的結(jié)果具有可比性；

遺傳背景的完整性。

常用的近交系動物：

BALB/c、C57BL、C3H、TA1、TA2、615、DBA/2小鼠，F(xiàn)344、SHR、LEW、ACE大鼠等。近交繁育體系單線法平行線法選優(yōu)法繁殖雜交動物的種群近交系實驗動物MC1白色隨機MC2綠色隨機MC3黃色隨機MC4紅色隨機FSFSFSFS基礎(chǔ)群（FS）突變近交系：兩個近變系,除了在一個指明位點等位基因不同外,其他遺傳基因全部相同，稱為同源突變近交系,簡稱同源突變系。命名：在原品系名后加橫線，橫線后加上突變基因符號，例如BALB/c-nu。

突變近交系分為：1、可見突變2、生化突變3、致死突變4、條件致死突變

突變系動物特點：突變系動物有與人類相似的疾病表現(xiàn)，研究遺傳病、免疫性疾病和腫瘤的主要試驗材料。

常用突變系動物：裸鼠、scid小鼠、ob(obese)肥胖小鼠、db(diabetes)糖尿病小鼠、SHR大鼠、尿崩癥大鼠等。二、封閉群(遠交群)(ClosedColonyorOutbredStock)

定義：以非近親交配方式進行繁殖生產(chǎn)