实验动物学 重点

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1、实验动物学Laboratory Animal Science是研究有关实验动物和动物实验、融合了生物学、医 学与畜牧兽医学的一门新兴、交叉学科。特点：A.综合性学科B.应用性强C.发展迅速实验动物Laboratory Animals经人工培育或人工改造，对其携带的微生物实行控制、遗传学 背景明确或来源清楚，用于科学研究、教学、生物制品或药品鉴定以及其它科学实验的动物。特点：人工饲育、微生物控制、遗传背景清楚、应用要求、质量标准实验用动物Animals for Research指所有用于动物实验的动物，包括实验动物。实验动物和实验用动物的区别：实验用动物是指所有用于动物实验的动物，包括实验动物、

2、 野生动物、甚至观赏动物等。而实验动物是为研究的需要而培育的标准化的动物。确定是否 是实验动物，要经过一系列检测，如微生物和遗传基因等，并要求达到一定的质量标准 实验动物遗传控制程度分类远交(封闭)群动物(Outbreed stock, Close colony)基因突变动物(mutant stock)近交系动物(Inbred strain):嵌合体(Chimera)重组近交系(Recombinant inbred strains)同源近交系(Cogenic inbred strains)分离近交系(Segregating inbred strain)杂交群动物(Hybrids)实验动物微生物

3、控制程度分类无菌动物(Germ-free animal)悉生动物(Gnotophoric animal)SPF 动物(Specific pathogen-free)清洁动物(Clean animal)普通动物(Conventional animal)根据对饲养环境控制分类Isolation system (隔离系统)animal;Barrier system (屏障系统)animal;Semi-barrier system (半屏障系统)animal;Open system (开放系统)animal.AEIR 动物(Animal)设备(Equipment)信息(Information)试剂(R

4、eagent)近代实验动物学发展特点1实验动物生产技术逐步完善2实验动物品种增加3有关实验动物的法规日趋完善4充分利用现有动物资源5开展实验动物附属设施及动物实验技术的研究6转基因(遗传工程)技术的应用7遗传学和微生物学监测方法的研究实验动物研究内容实验动物遗传学(Laboratory Animal Genetics)是应用遗传调控原理，控制实验动物的遗传特 征，培育新的实验动物品系和多种实验动物模型 以实现实验动物标准化的目的.实验动物微生物学(Laboratory Animal Microbiology)是研究实验动物的细菌、病毒、寄生虫 的种类、特性及其与宿主的相互关系，并进一步研究其对

5、实验动物与动物实验的影响 实验动物生态学(Laboratory Animal Ecology)是研究实验动物与环境相互关系，研究对实验动 物与动物实验有利的环境条件；实际上主要研究气候因素，理化因素，生物因素，栖居环境 对实验动物的影响.实验动物营养学(Laboratory Animal Nutrition)是研究饲料与实验动物机体生长、发育、繁殖、 健康及实验结果关系的分支学科.实验动物医学(Laboratory Animal Medicine)是专门研究实验动物疾病的诊断、治疗、预防及 其在生物医学领域中应用的分支学科.实验动物比较医学Laboratory Animal Comparati

6、ve Medicine从遗传、病理及生理特征等方 面，是研究、比较人类与实验动物之间、实验动物与实验动物之间、实验动物与非实验动物之 间的异同实验动物方法学(Laboratory Animal Techniques)是研究动物实验技术的分支学科，几乎能用 于人的手术和技术都可以在动物身上实施，而一些不能在人身上实施的也可以在动物身上 探索.“3R信条 Reduction 减少 Replacement 替代 Refinement 精细原则：正当的理由使用恰当的动物(The right animal for the right reasons)。提高实验动物标准化水平，注重我国实验动物科学的特色与

7、优势，拓展实验动物科学与医 学生物学其它领域的交叉与结合，推动我国实验动物的商品化、社会化、产业化的发展， 是我国实验动物科学的主要现状与发展趋势。实验动物福利：实质上是保障其不受虐待，并得到合理的的照料内容：使用动物或经销动物需有许可证;动物的饲养、运输设备必须达到要求;动物 实验必须在有麻醉剂或镇静剂作用下进行;处死动物应按照有关规定执行;定期进行 检查,如有违反动物福利条理将给于处罚动物实验标准化：实验动物的选择，动物实验基本技术和方法，人类疾病动物模型，免疫缺 陷动物，动物胚胎工程，转基因与基因敲出动物。实验动物的标准化：是指在实验动物质量，品种品系，生产和实验条件等各方面规定的统一

8、技术标准。包括：遗传质量控制，环境质量控制，微生物和寄生虫质量控制，营养质量控 制意义：1标准化实验动物与设备和试剂同样重要2.实验、工作人员的身体健 康的保证3.动物生产和繁殖的保证4.实验结果准确性、规律性、重复性的保证 遗传学质量控制的意义：影响动物病理生理学特征及其动物对实验处理的反应性 决定动物个体差异性，影响实验结果的稳定性和重复性 动物的遗传学特征一定程度影响其微生物学状况微生物和寄生虫质量控制意义1) 确保实验人员的生物安全；2)确保社会公共安全；3)保障动物质量及生产；4)提供 实验结果的准确性、重复性、可靠性小鼠，大鼠：清洁级，SPF级，无菌级豚鼠，兔，地鼠：普通级，清洁级

9、，SPF级，无菌级犬，猴：普通级，SPF级近交的遗传学效应：1杂合性降低，纯合性提高。2动物表型趋向一致。3近交衰退(inbreeding depression)：生长、成活、生育、抗病、适应环境能力等减退，原因：(1)隐性有害基因的 暴露(2)破坏多基因的平衡近交系动物(Inbred strain)：指经过20代以上的连续的同胞或亲子交配，品系内所有个体 均可追溯到20代及以前的共同祖先的动物群。近交系动物的特征：遗传基因位点的纯合性(homozygosity)遗传组成的同源性(isogenicity)长期遗传稳定性(Stability)遗传特征的可辨性(identifiability)表型

10、一致性(uniformity)对外界因素敏感性(Sensitivity)遗传组成的独特性(individuality)生活力(Vigour )弱国际分布广泛(International distribution)背景资料(background data)清楚生产饲养成本高(Production cost)近交系动物纯度的检测方法：（1）生化标志基因检测（2）皮肤移植法（3）毛色基因测试（4）下颌骨形态测定（5）混合淋巴细胞培养法（6）DNA分子多态标记近交系的培育与保种以保持近交系动物的同基因性及基因的纯合为原则。主要有平行线法、 单线法、选优法（综合式）。生产方法（1）基础群（2）血缘扩大群

11、（3）生产群基础群是为保持近交系自身的传代繁衍和为扩大繁殖提供种用动物而设立的，它是生产群的 基础，应严格以全同胞兄妹交配方式进行繁殖，基础群动物不超过57代都应能追溯到一 对共同祖先。种群规模不易过大一般在100对以下。血缘扩大群的种子来源于基础群。也应以全同胞兄妹交配方式进行繁殖。一般不超过57 代都能追溯到其在基础群的一对共同祖先。生产群的目的是生产供应试验用近交系动物。生产群种子来源于基础群或血缘扩大群，一般 以随机交配方式进行繁殖，但繁殖代数不超过4代。常用近交系：（1）C57BL/6： 150 代，黑色（2） BALB/c： 180 代，白色（3） C3H： 160 代，野 生色（

12、4）DBA/1（5）DBA/2（6）ACI 大鼠（7）F344/N 大鼠：白化（8）SHR 大鼠 封闭群动物（Closed colony Animal）（大小鼠群体）五年以上不从外部引种，只在固定场所 的一定群体内进行随机交配繁殖的动物群体，叫封闭群动物（closed colony）。也称为远交系 （outbred strain）。封闭群动物繁殖方式：循环交配法，随机交配法封闭群动物特点1、保持一定的杂合性2、保持相对的稳定性3、个体间的差异大小取决于祖代4、繁殖力、抗病力强5、群体中存在有模型价值的突变基因应用1.预实验、教学实验和一般实验等2用于药物筛选或药物疗效评价3生理学、胚胎学 和医

13、学研究的模型常用品系：小鼠：KM、ICR、NIH、CFW、LACA等大鼠：SD、Wistar等 Beagle犬、青蓝 紫兔杂交群动物（Hybrid strain）两个近交品系动物之间进行有计划地交配所获得的第一代动物, 称之为杂交群动物（Hybrid strain）或杂交一代动物（F1-Hybrid）特点：遗传变异小，个体均为相同的杂合基因型对环境的缓冲机理和自我调节的能力高。继承双亲近交系某一方的显性性状，故某些性状与双亲近交系中的一方相同。 具备杂交优势，生存能力、耐受能力强等。基因突变动物（mutant stock）指在动物的繁育生产中，遗传基因发生突变而使动物具有了 原性状外的某种特殊

14、性状的动物。普通动物（Conventional Animal, CV）不携带严重危害动物自身健康的病原体和人兽共患病 病原的动物，饲养于开放系统中。特点：不携带人兽共患病病原和动物烈性传染病的病原饲养于开放系统，但仍然对温度，湿度，饲料，垫料，饮水，卫生等有一定控制外观健康，无可见无临床症状，脏器无可见病灶清洁动物（Clean Animal, CL）要求不携带对动物危害较大的病原，要求不携带对科学研究干扰 较大的病原，饲养于空气洁净度为十万级的屏障系统（半屏障系统）特点：除肉眼观察无病变外，尸体解剖时，主要脏器、组织无论是眼观还是病理组织切 片均没有病变除了需要排除动物烈性传染病和人兽共患病外

15、，还要求排除对科学研究干扰较大的病 原微生物无特定病原体动物（Specific Pathogen free, SPF）是指动物体内外无特定的微生物和寄生虫 存在，但带有非特定的微生物和寄生虫的动物，饲养于空气洁净度为1万级屏障系统 特点：不携带对科研实验干扰大的病原，与清洁动物相比排除的微生物种类更多 主要脏器，组织无论是眼观还是病理组织切片均没有病变饲养于空气洁净度为1万级的屏障系统，比清洁动物高无菌动物(Germ-free animals, GF)无菌动物是指体内外无可检出一切外源性生命体的动物， 是指用现有的检测知识和检测技术，在动物体内外的任何部位均检不出任何活的微生物和寄 生虫的动物。饲养与隔离系统特点：1)消化系统：不携带微生物，影响消化系统，导致盲肠膨大2) 免疫系统：胸腺中网状上皮细胞较大，胞浆内泡状结构和溶酶体较少，胸腺和淋巴结处 于不活跃状态，脾脏变小。3) 微生物背景清晰4) 生理学改变 live longer than CONV ratshave lower cardiac weighthave a lower metabolismhave increased susceptibility to vitamin deficiencieshave reduced epithel