醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

醫(yī)學(xué)動物實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)新疆醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院陳艷2024/5/181醫(yī)學(xué)動物實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)§1概述§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇§3實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)和管理§4實(shí)驗(yàn)動物的處置（預(yù)處理）§5受試物處理§6觀察指標(biāo)的選擇§7實(shí)驗(yàn)動物處死方法及生物材料的采集§8實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制2024/5/182醫(yī)學(xué)研究離不開實(shí)驗(yàn)動物：

有資料表明，生物學(xué)和醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中60%的課題要用到實(shí)驗(yàn)動物。我國衛(wèi)生部所屬的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所的科研課題的91％及首都醫(yī)院科研課題的78％要利用實(shí)驗(yàn)動物來完成。

巴甫洛夫曾指出：“沒有對活的動物進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)和觀察，人們就無法認(rèn)識有機(jī)界的規(guī)律，這是無可爭辯的”。實(shí)驗(yàn)動物科技進(jìn)步促進(jìn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展：

§1概述2024/5/183§1概述醫(yī)學(xué)動物試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：1.研究人員可以主動安排受試因素；2.各種試驗(yàn)條件可以更嚴(yán)格的控制，以排除各種非處理因素的干擾；3.可以分別對損害作用或保護(hù)作用的處理因素進(jìn)行研究；4.用動物復(fù)制疾病模型可以大大縮短各種潛伏期長的疾病的研究周期；5.較為經(jīng)濟(jì)。醫(yī)學(xué)動物試驗(yàn)的缺點(diǎn)：從動物試驗(yàn)結(jié)果外推到人受到一定的限制。2024/5/184§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇一、常用實(shí)驗(yàn)動物的生物學(xué)和生理學(xué)特征三、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（一）選擇的基本原則（二）實(shí)驗(yàn)動物的種屬選擇（三）按遺傳學(xué)控制方法的選擇（四）微生物等級標(biāo)準(zhǔn)選擇（五）按我國實(shí)驗(yàn)動物分級標(biāo)準(zhǔn)選擇（六）實(shí)驗(yàn)動物的個(gè)體選擇2024/5/185§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇一、常用實(shí)驗(yàn)動物的生物學(xué)和生理學(xué)特征實(shí)驗(yàn)動物（laboratoryanimal）

：是指經(jīng)人工培育，對其攜帶的微生物實(shí)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(shí)驗(yàn)的動物。實(shí)驗(yàn)用動物：泛指所有用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動物。它包括實(shí)驗(yàn)動物、家畜（禽）和野生動物。常用的實(shí)驗(yàn)動物：小鼠、大鼠、兔、豚鼠、地鼠、狗、猴、魚、羊等十余種。2024/5/1862024/5/1872024/5/188§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇一、常用實(shí)驗(yàn)動物的生物學(xué)和生理學(xué)特征小鼠大鼠兔2024/5/189§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（一）選擇的基本原則（二）實(shí)驗(yàn)動物種屬選擇（三）按遺傳學(xué)控制方法的選擇（四）微生物等級標(biāo)準(zhǔn)選擇（五）按我國實(shí)驗(yàn)動物分級標(biāo)準(zhǔn)選擇（六）實(shí)驗(yàn)動物的個(gè)體選擇2024/5/1810§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（一）選擇的基本原則1.盡量選擇研究對象的功能、代謝、結(jié)構(gòu)及疾病性質(zhì)與人類相似的動物；2.選用解剖、生理特點(diǎn)符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟮膶?shí)驗(yàn)動物；3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)動物不同品種、品系的特點(diǎn)選擇動物；4.根據(jù)對實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的要求選擇標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)動物；5.符合實(shí)驗(yàn)動物選擇的一般原則；6.經(jīng)濟(jì)性原則；7.動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果的外推；8.實(shí)驗(yàn)動物的選擇應(yīng)用應(yīng)注意有關(guān)國際規(guī)范。2024/5/1811§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（二）實(shí)驗(yàn)動物種屬選擇1.過敏反應(yīng)/變態(tài)反應(yīng)——豚鼠；2.受試因素對血壓的影響——貓、大鼠、狗慢性血壓試驗(yàn)——小鼠、大鼠、狗；3.粥樣硬化性血管病——兔、雞；4.氣體、蒸汽對呼吸道粘膜的刺激作用——貓；鎮(zhèn)咳藥——小鼠；5.嘔吐反應(yīng)——貓、狗、鴿；6.皮膚的局部作用——兔、豚鼠；7.解熱藥的發(fā)熱試驗(yàn)——兔；8.受試因素對行為的影響——小鼠、大鼠；9.受試物對內(nèi)分泌功能的影響——大鼠；10.致癌作用——小鼠、大鼠。2024/5/1812§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（三）按遺傳學(xué)控制方法的選擇 1.近交系 2.突變系 3.遠(yuǎn)交群和封閉群 4.雜交群2024/5/1813§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（三）按遺傳學(xué)控制方法的選擇1.近交系

亦稱純品系,是采用“兄妹”或“親仔”交配連續(xù)繁殖20代以上而培育出的品系。近交系動物基因純合度高大90%以上,同品系動物的基因是一致的,具有相同的遺傳組成;遺傳特性穩(wěn)定;變異非常小;遺傳均質(zhì)性高,在相同的環(huán)境因素作用下,表現(xiàn)型是均一的。因此，近交系動物個(gè)體差異小，對各種刺激的反應(yīng)是一致的，并具有良好的重復(fù)性。2024/5/1814§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（三）按遺傳學(xué)控制方法的選擇2.突變系再繁殖過程中,子代遺傳基因突然發(fā)生可遺傳的變異,并被留種培育成具有穩(wěn)定的遺傳基因特性的品系,稱之為突變品系。如：無胸腺裸鼠、肥胖癥小鼠、高血壓大鼠等。各種突變系動物具有許多與人類相似的疾病和殘缺，是研究人類疾病，尤其是研究遺傳性疾病、免疫性疾病和各種腫瘤的重要試驗(yàn)材料。2024/5/1815§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（三）按遺傳學(xué)控制方法的選擇3.遠(yuǎn)交群和封閉群

為避免近親交配造成的生殖能力低、體質(zhì)差等近親衰退現(xiàn)象，有意識地在一個(gè)品系的動物中減少近親交配所繁殖的動物群稱為該品系的遠(yuǎn)交群。如果一個(gè)遠(yuǎn)交群連續(xù)５年以上不從外部引進(jìn)新種，僅在群體中保持繁殖，即為封閉群。遠(yuǎn)交群及封閉群動物的遺傳均一性均比近交系差，誕生活力、生育力強(qiáng)，繁殖率高，飼養(yǎng)環(huán)境條件要求不高。2024/5/1816§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（三）按遺傳學(xué)控制方法的選擇4.雜交群兩個(gè)近交品系動物之間進(jìn)行有計(jì)劃交配所獲得的第一代動物,稱之為雜交群動物或雜交一代動物,簡稱F1動物。

F1動物基因型相同，表現(xiàn)型變異低，適應(yīng)性強(qiáng)，試驗(yàn)反應(yīng)均一，具有兩系雙親的特性，而且體質(zhì)健壯，已廣泛應(yīng)用于各類實(shí)驗(yàn)研究。2024/5/1817§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（四）微生物等級標(biāo)準(zhǔn)選擇1.對實(shí)驗(yàn)動物攜帶微生物與寄生蟲控制的目的:保證實(shí)驗(yàn)動物種群、繁殖群和商品群整體的健康。保證從事實(shí)驗(yàn)動物科學(xué)研究、生產(chǎn)的技術(shù)人員和工人的健康。確定實(shí)驗(yàn)動物按微生物控制分類的級別，保證科研成果和檢驗(yàn)結(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性和再現(xiàn)性；保證生物制劑的質(zhì)量。2024/5/1818§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（四）微生物等級標(biāo)準(zhǔn)選擇2.目前國際上經(jīng)微生物學(xué)檢測,按對動物微生物控制的凈化程度,把實(shí)驗(yàn)動物分為:無菌動物（germfreeanimal）悉生動物（gnotobioticanimal）無特定病原體動物（specificpathogenfreeanimal）清潔動物（cleananimal）普通動物（conventionalanimal）2024/5/1819§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（五）按我國實(shí)驗(yàn)動物分級標(biāo)準(zhǔn)選擇2024/5/1820§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（六）實(shí)驗(yàn)動物的個(gè)體選擇1.年齡年齡毒作用代謝后毒性減弱代謝后毒性增強(qiáng)酶活性幼年成年老年2024/5/1821§2實(shí)驗(yàn)動物及其選擇二、實(shí)驗(yàn)動物的選擇（六）實(shí)驗(yàn)動物的個(gè)體選擇2.性別在遺傳毒理學(xué)體內(nèi)試驗(yàn)中，對性別的選擇有幾種意見：

(1)對單個(gè)物種應(yīng)用兩種性別。

(2)對單個(gè)物種應(yīng)用兩種性別，除非已在一個(gè)性別得到陽性反應(yīng)，就不必對另一種性別進(jìn)行試驗(yàn)。

(3)對單個(gè)物種應(yīng)用兩種性別，除非經(jīng)毒代動力學(xué)研究證明受試物(和其代謝產(chǎn)物)在雄性和雌性無差別和／或如果在確定劑量的預(yù)試驗(yàn)證明有相等毒性。此假定在非遺傳毒性與遺傳毒性之間有相關(guān)。

(4)對單個(gè)物種常規(guī)用一種性別(雄性或雌性)，除非預(yù)期／證明存在性別差異。常規(guī)用雄性大鼠。2024/5/1822§3實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)和管理2024/5/1823實(shí)驗(yàn)動物的營養(yǎng)：實(shí)驗(yàn)動物飼料：

配合飼料是由多種飼料按一定比例混合而成的混合飼料。配合原則：首先應(yīng)滿足所喂飼動物的營養(yǎng)需要，盡量選用營養(yǎng)豐富、來源充足、價(jià)格合理的原料進(jìn)行配合；盡量選用多種飼料原料，以使各種營養(yǎng)成分互補(bǔ)，充分考慮不同種類動物的消化特點(diǎn)，注意日糧的適口性。應(yīng)考慮飼料是否需要經(jīng)滅菌處理，是否需要添加其它營養(yǎng)成分，還應(yīng)考慮飼料的儲存時(shí)間?！?實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)和管理2024/5/1824實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)管理：飲水管理：墊料管理：衛(wèi)生管理：記錄管理：§3實(shí)驗(yàn)動物的飼養(yǎng)和管理2024/5/1825§4實(shí)驗(yàn)動物的處理一、實(shí)驗(yàn)動物的標(biāo)記被毛染色法耳緣剪口法號牌法2024/5/1826§4實(shí)驗(yàn)動物的處理二、實(shí)驗(yàn)動物的分組分組的基本原則——隨機(jī)化原則常用的分組方法抽簽法隨機(jī)數(shù)字表法2024/5/1827§4實(shí)驗(yàn)動物的處理三、確定各組動物數(shù)遵循的原則——重復(fù)的原則。1.毒理學(xué)常規(guī)2.假設(shè)檢驗(yàn)的樣本估計(jì)方法預(yù)試估計(jì)2024/5/1828§5受試物處理一、受試物劑量選擇與分組（一）劑量選擇（二）劑量分組二、接觸途徑與方法的選擇（一）受試物準(zhǔn)備（二）染毒途徑與方法（三）接觸時(shí)間2024/5/1829§5受試物處理一、受試物劑量選擇與分組（一）劑量選擇1.基本步驟：（1）根據(jù)不同試驗(yàn)?zāi)康牡倪x擇（2）參考相關(guān)毒性資料（3）預(yù)試驗(yàn)實(shí)例——急性毒性試驗(yàn)的劑量選擇（1）查閱資料（2）預(yù)試驗(yàn)（3）正式試驗(yàn)2024/5/1830§5受試物處理一、受試物劑量選擇與分組（一）劑量選擇一般設(shè)置3~5個(gè)劑量組，最多7個(gè)，最少3個(gè)。設(shè)置對照組空白對照組（未處理對照組）陰性對照組（溶劑/賦型劑對照）陽性對照組歷史性對照2024/5/1831§5受試物處理二、接觸途徑與方法的選擇（一）受試物準(zhǔn)備1.了解受試物的純度及組成、雜質(zhì)；2.整個(gè)試驗(yàn)用同批產(chǎn)品；3.溶劑或助劑選擇（1）選擇原則（2）選擇方法4.劑型的選擇2024/5/1832§5受試物處理二、接觸途徑與方法的選擇（二）染毒途徑與方法1.經(jīng)口染毒（胃腸道）（1）灌胃量：小鼠1ml,大鼠5ml,豚鼠5ml.優(yōu)點(diǎn)：劑量準(zhǔn)確；減少了胃內(nèi)容物對吸收的影響。缺點(diǎn)：工作量大；易傷食管或誤入氣管。（2）喂飼法優(yōu)點(diǎn)：符合人類實(shí)際接觸情況，工作量不大。缺點(diǎn)：①受試物如有異味，影響動物食欲；②有揮發(fā)性者導(dǎo)致劑量下降；③可能與飼料成分反應(yīng)影響毒性；④劑量不易準(zhǔn)確掌握。（3）吞咽膠囊2024/5/1833§5受試物處理二、接觸途徑與方法的選擇（二）染毒途徑與方法2.經(jīng)呼吸道接觸（1）靜式吸入接觸（2）動式吸入接觸（3）氣管注入接觸2024/5/1834§5受試物處理動式染毒柜圖示2024/5/1835§5受試物處理二、接觸途徑與方法的選擇（二）染毒途徑與方法3.經(jīng)皮膚染毒（1）動物皮膚準(zhǔn)備（2）染毒方法①定性試驗(yàn)——浸尾試驗(yàn)②局部作用試驗(yàn)③皮膚定量吸收試驗(yàn)4.注射染毒靜脈、腹腔、肌肉、皮下、皮內(nèi)注射等。2024/5/1836§5受試物處理二、接觸途徑與方法的選擇（三）接觸時(shí)間

表不同種屬的晝夜、季節(jié)節(jié)律種屬試劑給藥時(shí)間毒作用表現(xiàn)小鼠苯巴比妥2:00Pm睡眠時(shí)間最長2:00Am睡眠時(shí)間最短人水楊酸8:00Am排出速度慢，體內(nèi)停留時(shí)間長8:00Pm排出速度快，體內(nèi)停留時(shí)間短大鼠苯巴比妥鈉春季睡眠時(shí)間最長秋季睡眠時(shí)間最短2024/5/1837§6觀察指標(biāo)的選擇一、選擇思路1.依試驗(yàn)?zāi)康倪x擇2.參考同系物已知毒理學(xué)資料選擇3.依化學(xué)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)選擇4.根據(jù)患者的臨床表現(xiàn)選擇二、選擇觀察指標(biāo)的基本要求1.特異性2.盡量使用客觀指標(biāo)3.靈敏性2024/5/1838§7

實(shí)驗(yàn)動物處死方法及生物材料的采集一、處死方法1.打擊處死2.頸椎脫臼法3.化學(xué)藥物處死法4.空氣拴塞法5.斷頭處死6.麻醉處死7.開放性氣胸8.放血處死2024/5/1839動物處死遵循的原則：1.盡量減少動物的痛苦，盡量避免動物產(chǎn)生驚慌、掙扎、喊叫；2.保證實(shí)驗(yàn)人員安全，特別是在使用揮發(fā)性麻醉劑時(shí)，一定要原理火源；3.方法容易操作；4.不能影響動物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；5.盡可能地縮短致死時(shí)間，即安樂死開始到動物意識消失的時(shí)間；6.判定動物是否被安樂死，不僅要看呼吸是否停止，而且要看神經(jīng)反射、肌肉松弛等狀況。§7

實(shí)驗(yàn)動物處死方法及生物材料的采集2024/5/1840§7

實(shí)驗(yàn)動物處死方法及生物材料的采集二、生物材料的采集（一）血液采集1.采集方法（1）鼠尾采