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1、实验动物的选择选择原则 选择时的注意事项 生物医学主要研究课题中实验动物 的选择 生物医学研究中各类实验动物的选 择索引 动物实验论文的撰写及注意事项选择实验动物的基本原则3R原则 微生物学和寄生虫学原则 遗传学原则 近似性原则 差异性原则 易化原则 相容或匹配原则 易获性原则 重现性、均一性原则 经济性原则结构和功能的 近似性 时象和年龄状态的 近似性 群体分布的近 似性 生态健康状况 近似性 疾病特点的相 似性“3R”原则ReplaceRefinementReductionReplacement用系统发育较下游的动物代替哺乳和高级动物用果蝇进行遗传学研究和致畸、致突变等生殖毒性研究；著名的
2、Ames氏试验就是用鼠伤寒沙门氏菌培养物来测定化 学药物的致畸与致癌性，目前已成为公认的测定方法。 用离体培养的器官、组织、细胞培养物及提取 物、短期维持的组织切片、细胞悬液和灌注器 官以及亚细胞结构部分等代替动物荷兰脊髓灰质炎疫苗的生产是细胞培养物代替动物的成功 事例；皮肤腐蚀性试验可使用重组的人皮肤或Corrositex生物 膜作为替代。 用数理化方法、计算机模型模拟动物荷兰疫苗技术的的进步对 使用猴数量的影响年代 技术 每年用猴数 1965 -使用进口的猴-用胰蛋白酶体内消化分离细胞 4570-单层贴壁细胞培养 1970 -用微型SEPHADEX器代替贴壁培养 1590 1975 -用捕
3、获繁殖的猴代替进口猴 463 1980 -用三级培养代替原代培养 -用体外胰蛋白酶消化代替体内消化 47-灌注渗透技术的改进 20 现在 -用细胞株代替细胞培养 0Reduction 尽量使动物一体多用 用低等动物代替高等动物 尽量使用高质量动物用同胎、同性别的犊牛进行饲料对乳脂含量影 响的研究，只用两只动物，一只为试验动物，一只 为对照，其结果与用110只一般动物所得的结果相似 。 使用恰当的试验设计和统计学方法Refinement 改善试验设施条件，提高动物实验质量 进一步控制疼痛，使用必要的麻醉剂、镇痛 剂或镇静剂 减少社会和环境因素对实验动物的影响 改进实验动物操作技术正确的抓取固定方
4、法很重要；测定LD50时，粗 暴操作可使小鼠产生强烈的应激反应，试验结果可 能出现假阳性。 从已有数据中捕捉信息，优化动物使用在荷兰，自1985年以来，开始从事动物实验 研究的每位研究人员被要求接受三周的课程 训练，他们学习操作程序、正确的麻醉方法 、近交系动物的监测、以及“3R”知识等等 。训练中，首先让他们设计动物实验，然后 要求他们找到不用动物而能回答同一问题的 途径，再给他们时间进行思考，让人们自己 的良心去知道能走多远，最后展开讨论，寻 找新的思维方法。动物实验的人道终点 （HUMANE ENDPOINT）“toxicologic and biologic testing, canc
5、er research and infectious disease investigation may, in the past, have required continuation until the death of animal. However, in the face of distinct signs that the processes are causing irreversible pain or distress, alternative endpoints should be sought that satisfy both the requirements of t
6、he study and the needs of the animal“ (CCAC 1989, p. 2).微生物和寄生虫学原则选择何种微生物等级（CV、CL 、SPF、GF）的实验动物，应根据各 级动物的特点，结合课题研究的水 平、内容及目的而定。CV生物医学示教或为某项研究进行探 索方法的预实验CLGFSPF国内科研工作主要要求的标准实验动 物，适用于大多数科研实验适用于所有科研实验、生物制品生产 及检定，是国际公认的标准实验动物 。涉及具有国际交流意义的重大课题 ，最好选用SPF动物非常规动物，仅适用于特殊研究目的 ，如微生物与宿主，微生物间的相互 作用，免疫发生发展机制，放射医学
7、等方面的研究无菌动物、无特定病原体动物 和普通动物的比较种类 饲养环境 概念 无菌动物 隔离系统 以封闭的无菌技术获得的,用现有方法不能检出任何微生物和寄生虫的动物。 悉生动物 隔离系统 确知所带的微生物菌丛,经特殊饲养的动物。 SPF动物 屏障系统 无特定的微生物和寄生虫的动物。 清洁动物 半屏障系统 不携带对动物危害大,对科学研究干扰大的病原微生物。 普通动物 开放系统 不携带人畜共患病和动物烈性传染病原体的动物。不同微生物控制的实验动物的比较遗传学原则选择何种遗传群动物（inbred strain animals; closed colony; hybrid strain animals
8、; mutant strain animals），应根据 具体的课题内容而定。近交系封闭群突变系与人群基因型及表现型相似，适合于以群体 为对象的研究课题，如人类遗传研究、药物 筛选和毒性试验具有与人类相似的疾病模型特征，是某些特 定的生物医学研究的良好的实验材料。如突 变系SHR大鼠与人类原发性高血压相似，并伴有心血管病变由于遗传纯和度高，个体差异小，特征稳 定，对实验反应一致性好，试验结果可靠而 越来越广泛应用于医学生物学各个领域。而 且，不同品系具有各自独特的特性，可以适 合不同课题的研究需要近似性原则由于动物进化层次与人类的差别，实验动物的 许多生物学特性，如易感性、结构机能、生态行为
9、及生物放大系统均与人类有差异。因此，在可能的 条件内，尽量选择在结构、功能、代谢方面与人类 相近的动物做实验。 结构和功能的近似性哺乳动物之间，有很多结构和功能的相似点，如猪的皮 肤组织结构与人类相似，其上皮再生、皮下脂肪层、烧伤后 的内分泌及代谢等也类似人类，故选用小型猪做烧伤实验研 究较为理想。 时象和年龄状态的近似性不同种属实验动物的寿命有差异，与人类亦不 相同。但在各相应生命时段或时相上可相互适应。 群体分布的近似性对以群体为对象的研究课题，必然要从群体遗 传学的角度考虑问题，选择具有拟似自然群体基因 型的实验动物群体，如封闭群动物。 生态或健康状况的近似性 疾病特点的近似性实验动物有
10、许多自发或诱发性疾病，能局 部或全部地反映与人类类似疾病的过程与特 点，可用于研究相关的人类疾病。如用小型 猪复制人类动脉粥样硬化的疾病模型。差异性原则利用动物之间存在的基因型、组织型、 易感型的差别作为研究课题的一种指标或特 殊条件。如豚鼠体内缺乏合成VitC的酶（左 旋葡萄糖内酯氧化酶），故可用于VitC缺乏 的研究。又如，非人灵长类实验动物，可感 染其他动物不可复制的人类传染病，如脊髓 灰质炎、脑炎、肝炎、麻疹、痢疾、疟疾等 。因此，可作为研究这些疾病发生、发展过 程及疫苗研制的理想动物。易化原则进化程度高或结构机能复杂的动物有时会 给实验条件的控制和实验结果的获得带来难 以预料的困难，
11、应依据易化原则选择那些结 构功能简单又能反映研究指标特质的动物， 如在遗传的研究中，用寿命短、繁殖快的果 蝇取得了丰硕的成果。 相容或匹配原则所用动物的标准化品质应与实验设计、技术条 件、实验方法等条件相匹配。 易获性原则啮齿类动物因具有丰富而清楚地背景资料、繁 殖周期短、多胎性、分布广、价格低、非常易获， 又是小型哺乳动物，故为实验的良好选择。 重现性、均一性原则一定的基因型产生一定的表现型和演出型，因 此，选择基因型一致或相似的动物是保障重复性和 稳定性的重要措施。 经济性原则尽量选用容易获得、价格便宜和饲养经济的动 物。选择实验动物还必须考虑到课题经费有限这一 因素，在不影响整个实验质量
12、的前提下，尽量做到 方法简便和降低成本。综上，进行课题实验设计时，首先必须了解实 验动物生物学特性方面的基本知识，为正确选择合 适的动物打下基础；其次，充分查阅相关文献，利 用前人的实践经验积累；同时，加强与实验动物科 技工作者的交流，及时有效地利用实验动物学的最 新成果，则可用较少的人力、动物和时间，以最小 的代价最大限度地获得科学性强的实验结果。日本浦野徹将人和动物的引种表型作了比较，得到如下结果：猴、狗、大鼠与人在药物代谢方面的相似性动动物与人的相似性合计计很相似相似有些相似猴1215431狗6121432大鼠1131731选择应用实验动物时须注意的问题 年龄、体重实验动物年龄与体重一般
13、呈正相关，可按体重 推算年龄。 小鼠不同日龄龄的体重日龄龄 (d) 体重 (g) 日龄龄 (d) 体重 (g) 初生 1.8 20 15.0 5 4.0 25 21.O 10 6.O 30 21.0 15 11.0不同日龄 SD 大鼠体重情况日龄 (d) 体重 (g) 日龄 (d) 体重 (g)初生 67 50 15021010 1725 60 17024020 3550 70 21027030 5590 80 24032040 100150注：1月龄后，雄鼠取上限，雌鼠取下限。应注意的是，动物体重除与年龄密切相关外，与动物品系 、品种、营养状态、饲养管理等因素有关，不宜笼统对待。在同一实验中
14、，动物体重尽可能一致，若相差悬殊，则易 增加动物反应的个体差异，影响实验结果的正确性。 性别性别不同对实验的敏感程度可不同。例如大鼠 皮下注射0.10.2mL的30%乙醇溶液，雄性动物死亡 84%，而雌性动物死亡30%；有时雌性动物的敏感性 较雄性高，如用戊巴比妥钠麻醉大鼠，雌性动物的 敏感性是雄性动物的2.52.8倍；又如雌雄小鼠对 食盐急性毒性与慢性毒性的敏感性不一致，急性毒 性雌鼠较雄鼠敏感，而慢性毒性雄鼠较雌鼠敏感。一般说来，实验若对动物性别无特殊要求，则 宜选用雌雄各半。 生理状况动物如果怀孕、哺乳等对实验结果影响很大，因 此实验不宜采用特殊生理状态下的动物进行；动物换 毛季节，如鸡
15、换羽、兔换毛，动物的免疫功能下降。 健康状况动物的健康与否，直接影响到动物对各种外界刺 激的反应性及耐受性，故选择健康动物用于实验研究 是十分重要的。健康动物从外观看，体型丰满、发育 正常、被毛浓密有光泽紧贴身体、眼睛明亮活泼、行 动迅速、反应灵敏、食欲良好。 生物节律、生活习性生物节律与动物的代谢率、生理生化常数等密切 相关。许多动物的习性是昼伏夜行，与人类不同。生物医学主要研究课题中 实验动物的选择 药理学研究中的选择临床前药代动力学研究：成年健康动物，常用 大鼠、小鼠、兔、豚鼠、犬等。首选动物及其性别 应尽量与药效学或毒理学研究所用动物一致； 作用于神经系统的药物研究：解热药首选家兔 ，因为其对热源质非常敏感；神经节传导阻滞的药 物研究，首选猫，最常用颈神经节，因其前部和后 部可以区分；作用于呼吸系统的药物研究：镇咳药筛选首选 豚鼠，因其对化学刺激和机械刺激都很敏感，刺激 后可诱发
