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1、医学实验动物学,主讲教师：张青峰(副教授)联系电话：15989793988Email：,教学要点 掌握：实验动物相关概念、学术刊物对实验动物和动物实验的要求。 了解：实验动物研究范围、内容、发展意义，对医学发展的作用，国内外发展情况。,第一章 绪论,第一节 实验动物科学的发展历史 第二节 实验动物对生命科学研究的贡献 第三节 实验动物的应用范围 第四节 学术刊物对实验动物和动物实验的要求,Thank you!,一、动物实验的历史 动物实验推动生命科学进步,没有动物实验，人类不可能开发出有效控制传染性疾病的疫苗。天花、狂犬病疫苗是典型的例证，具有划时代的意义，这两种疫苗的成功开发和应用，打破和消
2、除了人们一直对这两种致死性流行疾病的恐惧。 观察分析发现问题 提出猜想解决问题,动物实验发展历程 古代开展动物实验的初衷并不是为了日后的医学，而是为了了解和认识生命现象；怀疑并挑战宗教神学对人类思维的禁锢。 推动了动物学、解剖学、生理学、胚胎学实验动物学的发展,快速熟悉 2007 Office system,动物实验发展历程 近代当对人体和动物正常解剖与生理认识逐渐清楚后，人们开始观察、理解，并着手于解决疾病的预防和治疗，是动物实验目的性更强，范围更局限。 推动了免疫学、微生物学、传染病学、病毒学实验动物学的发展,快速熟悉 2007 Office system,动物实验发展历程 现代比较医学
3、推动了生命科学、生物医学、人类健康、环境污染、食品安全、航空航天实验动物学得到进一步发展,二、实验动物学相关的基本概念 实验动物（Laboratory Animals） 实验动物学（Laboratory Animal Science） 实验用动物（Experimental animals） 动物实验（Animal experiment） 实验动物医学（Labortory animal medicine） 比较医学（Comparative medicine） 实验动物技术（Animal experiment technique）,实验动物（Laboratory Animals）: 最初：凡是科学
4、试验研究中使用的动物。 接着：凡是为了科学实验的需要而专门饲养、繁殖的动物。 现在：是指人工饲养、对其携带的微生物实行控制，遗传背景明确或者来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、检定及其他科学实验的动物。即狭义实验动物。,实验动物学（laboratory animal science）： 是研究有关实验动物标准化和动物实验规范化的一门新兴学科。 遗传学 微生物与寄生虫学 实 实验 环境生态学 验 动物 营养学 动 饲养管理 物 动物 实验动物医学 学 实验 比较医学 动物实验技术,实验用动物（Experimental animals）: 能够用于科学实验的所有动物。即广义的实验动物。 有以下4
5、种类别： 实验动物 家畜（家禽）（Domestic animals fowls） 野生动物（Animals obtained from nature or Wild animals） 经济动物（Economical animals）,动物实验（Animal experiment） 即科学合理的使用实验动物，有效地进行各类科学实验，通过科学的动物实验、研究、探讨生命现象本质以及各类相关学科领域疑难课题。,实验动物医学（Labortory animal medicine） 以实验动物为对象，研究其病因、病理发生发展规律以及防治措施，为保证和提高实验动物质量奠定基础。,比较医学（Comparativ
6、e medicine） 通过人类与实验动物以及实验动物各品种、品系之间的对比研究，开发建立各种人类疾病实验动物模型，以实验动物作为人的替身，探讨人类疾病发生发展规律及其有效防治措施，为保护与增进人类健康服务，为实验动物的科学利用和动物实验结果的科学评价提供客观依据。,实验动物技术（Animal experiment technique） 进行动物实验时的各种实验技术、方法和标准化操作程序；也包括实验动物本身的培育、管理、质量控制技术。在实验室内人为地改变环境条件，观察并记录动物的反应与变化，以探讨生命科学中的疑难问题，获得新的认识，发展新的规律。,表2-1 迄今涉及实验动物的诺贝尔生理学或医学
7、奖,表2-2 迄今涉及实验动物的诺贝尔生理学或医学奖,表2-3 迄今涉及实验动物的诺贝尔生理学或医学奖,表2-4 迄今涉及实验动物的诺贝尔生理学或医学奖,表2-5 迄今涉及实验动物的诺贝尔生理学或医学奖,表2-6 迄今涉及实验动物的诺贝尔生理学或医学奖,表2-7 迄今涉及实验动物的诺贝尔生理学或医学奖,1. 1996年澳大利亚杜赫提和瑞士辛格纳吉在应用近交系和远交系小鼠研究病毒和免疫系统关系时，发现主要组织相容性抗原在免疫系统中自我信号识别作用，这一研究成果对于探索自体免疫疾病和移植医学免疫识别具有积极作用，获得了1996年生理学和医学奖。 MHC是T细胞识别基础。,20 世纪发现，在不同种属
8、或同种不同系别的个体间进行组织移植时，会出现排斥反应，其本质是细胞表面的同种异型抗原诱导的一种免疫应答。这种代表个体特异性的同种异型抗原称移植抗原或组织相容性抗原，其中能引起强而迅速排斥反应的抗原称主要组织相容性抗原，引起较弱排斥反应的抗原称次要组织相容性抗原。,MHC是由一群紧密连锁的基因群组成，定位于动物或人某对染色体的特定区域，呈高度多态性。其编码的分子表达于不同细胞表面，参与抗原递呈，制约细胞间相互识别及诱导免疫应答。 不同种类哺乳动物MHC及其编码产物的名称各异。小鼠的MHC称为H-2复合体。人类的MHC通常称为HLA基因或HLA复合体。其编码的分子表达于白细胞上，称为人类白细胞抗原
9、(human leucocyte antigen，HLA)。为和基因区分常称为HLA分子或HLA抗原。,2. 单克隆抗体：单克隆抗体是由一个产生抗体的细胞(B淋巴细胞)与一个骨髓瘤细胞融合而形成的杂交瘤细胞，能在体外大量生产单一成分的抗体，只识别一种特定抗原。经无性繁殖而来的细胞群所产生的，所以它的免疫球蛋白属同一类型，质地纯一，而且它是针对某一抗原决定簇的，因此特异性强，亲合性也一致。,快速熟悉 2007 Office system,1975年分子生物学家G.J.F.克勒和C.米尔斯坦在自然杂交技术的基础上，创建立杂交瘤技术，他们把可在体外培养和大量增殖的小鼠骨髓瘤细胞与经抗原免疫后的纯系小
10、鼠脾细胞融合，成为杂交细胞系，既具有瘤细胞易于在体外无限增殖的特性，又具有抗体形成细胞的合成和分泌特异性抗体的特点。将这种杂交瘤作单个细胞培养，可形成单细胞系，即单克隆。利用培养或小鼠腹腔接种的方法，便能得到大量的、高浓度的、非常均一的抗体，其结构、氨基酸顺序、特异性等都是一致的，而且在培养过程中，只要没有变异，不同时间所分泌的抗体都能保持同样的结构与机能。这种单克隆抗体是用其他方法所不能得到的。,3. 1997年生理学和医学奖授予Stanley Prusiner（史坦利布鲁希纳），利用鼠和仓鼠他发现了一种全新的蛋白病原阮蛋白。 该蛋白（引起脑神经退化）能引起绵羊、山羊神经萎缩性失调（痒病）、
11、牛海绵状脑病（疯牛病）、鹿（慢性消耗性病）和人类克亚氏病。并在其致病机理的研究方面做出了杰出贡献。,4.1998年生理学和医学奖授予Rebort Furchgott、Louis Ignarro 和Ferid Murad（罗伯特佛契哥特(2)强调来源;(3)遗传背景;(4)微生物学质量;(5)明确体重;(6)明确等级;(7)明确饲养环境和实验环境;(8)明确性别;(9)有无质量合格证; (10)有对饲养的描述(如饮料类型、营养水平、照明方式、温度、湿度要求);(11)所有动物数量准确;(12)详细描述动物的健康状况;(13)对动物实验的处理方式有单独清楚的交代;(14)全部有对照，部分可采用双因
12、素方差分析。,生理学报 动物实验也应符合国家实验动物管理条例和有关动物保护与使用的国际法律和法规。 2. 癌症 要求明确实验动物的来源及合格证号。,3.生殖与避孕 需提供 (1) 品种、品系; (2) 来源; (3) 体重; (4) 等级; (5) 饲养环境和实验环境； (6) 性别; (7) 饲养方式的描述; (8) 动物数量; (9) 动物的健康状况; (10) 对动物实验的处理方式。,捷纳尔或琴纳牛痘保护人不生天花,琴纳在他居住的乡村观察到一个有趣的现象：凡是和农场牲畜打交道的人，大多不得天花，而那些挤牛奶的女工，从未患过天花，这件事既让琴纳吃惊又让他纳闷。 琴纳决心解开这个疑团。他经过
13、仔细观察后发现：那些挤牛奶女工，并不是没感染过牛痘病，只不过症状很轻，手上长了一两个水疱，有时连自己都不知道罢了。琴纳想，她们不染天花会不会和她们曾经感染过牛痘一种轻微的天花有关呢?,快速熟悉 2007 Office system,琴纳又观察了很多年，尤其是中国的种痘术传入欧洲后对他启发很大，琴纳最终认定自己的想法是正确的。他认为挤奶女工曾经患过牛痘，这能使她们获得一种抵抗力，这种抵抗力能使这些挤奶工免遭天花的侵袭。他决心做一个实验来验证自己的思想。 1796年5月4日，琴纳从一个正患牛痘病的挤奶女工的身上取下一些水疱里的痘浆，接着把这些痘浆注射到一个名叫菲普士的8岁小男孩身上，这个男孩以前从
14、未患过牛痘或天花。过了两天，男孩感到有些不舒服，但很快就好了。,快速熟悉 2007 Office system,两个月之后，琴纳确信，小菲普士身上的抵抗力已建立起来，现在的任务是：用实验证明小菲普士对天花有抵抗力。琴纳从正患天花的病人的痘痂上取出一些脓液，注射到小菲普士的身上。 一星期过去了，小菲普士没染上天花。 牛痘在医学上叫“Vaccinia”，这是拉丁语，意思是“牛”。琴纳这套给人接种牛痘来预防天花的方法叫“种牛痘”。“种牛痘”经琴纳公布后，很快传遍全球，从此，“种牛痘”所到之处，天花便消声匿迹了。,快速熟悉 2007 Office system,巴斯德狂犬病疫苗,快速熟悉 2007 O
15、ffice system,病原体侵犯神经系统引起疾病 巴斯德和他的助手从医生的角度对狂犬病做了仔细的观察，发现无论是人还是动物，只要患上狂犬病就一定会发生痉挛，不能吃东西，症状几乎一样。因此，巴斯德和助手相信病原体可能在动物的神经系统中传播。于是他们就将疯狗的脑壳打开，抽取毒液直接注射到其他动物脑中，结果被注射的动物，过了不久就发狂犬病而死。实验证明，那种眼睛看不见的狂犬病毒在狗的脑髓里。,现代医学已经证实了当年巴斯德的发现：在发病动物唾液中存有大量病毒，当咬人时，病毒侵入伤口而感染，在周围组织中繁殖。到一定程度，就沿着周围神经传入中枢神经系统及大脑。病毒的传人速度约每小时3毫微米。病毒到达脊
16、髓背侧的神经根时，便开始大量繁殖。并侵入到脊髓的有关节段，在24小时内遍布整个中枢神经系统，主要侵犯许多部位神经原。,快速熟悉 2007 Office system,巴斯德研制狂犬病疫苗 为了研制狂犬病疫苗，巴斯德及其助手们用兔脑来培养毒性强度不同的病毒，连续注射到百次以上。结果，毒性最强的病毒能使兔子7天发病，最弱的病毒可迟至28天发病。但是，适宜做疫苗的病毒仍然没有培养出来。猫狗讲卫生人就少得病继续试验。功夫不负有心人，终于有一天巴斯德发现实验室里一只被注射过病毒的狗发出一阵轻微的叫声之后，恢复了正常。再过一段时间，他们向这只病愈的狗注射了毒性最强的一针病毒。几个月过去了，这只狗仍然健康地活着。显然它已经获得了免疫力。,快速熟悉 2007 Office system,经过深入研究和反复实验，巴斯德把分离得到的病毒连续接种到家兔的脑中使之传代，经过100次兔脑传代的狂犬病毒给健康狗注射时，奇迹发生了，狗居然没有得病，这
