医学科研设计与论文撰写医学研究中实验动物的选择与课件.ppt

1、实验动物的选择原则与方法实验动物的选择原则与方法医学科研中实验动物医学科研中实验动物选择的重要性选择的重要性选择原则与方法选择原则与方法10/13/20221实验动物的重要性实验动物的重要性医学科学研究（基本途径实验室研究、临床研究）医学科学研究（基本途径实验室研究、临床研究）均离均离不开实验动物。不开实验动物。实验动物是主要研究对象。实验动物选择的合适与否，实验动物是主要研究对象。实验动物选择的合适与否，直接关系到医学研究的质量和成败。直接关系到医学研究的质量和成败。医学科研工作中实验动物的选择，首先应根据目的和要求进医学科研工作中实验动物的选择，首先应根据目的和要求进行，其次要考虑是否容易

2、获得、是否经济、是否容易饲养和行，其次要考虑是否容易获得、是否经济、是否容易饲养和管理等情况。管理等情况。实验动物选择上应注意：实验动物选择上应注意：实验动物的种类（实验动物的种类（speciesspecies）、品种）、品种（breedbreed）或品系（）或品系（strainstrain）、质量和健康状态。）、质量和健康状态。10/13/20222实验动物的选择原则与方法实验动物的选择原则与方法一一与人的功能、代谢、结构及疾病特点相似与人的功能、代谢、结构及疾病特点相似二二遗传背景和已知菌丛明确、模型性状显著且稳定遗传背景和已知菌丛明确、模型性状显著且稳定三三解剖、生理特点符合实验要求解剖

3、、生理特点符合实验要求四四用于特定实验的某些特殊反映用于特定实验的某些特殊反映10/13/20223与人的功能、代谢、结构及疾病特点相似与人的功能、代谢、结构及疾病特点相似实验动物进化阶段愈高，其功能、代谢、结构愈复杂，反实验动物进化阶段愈高，其功能、代谢、结构愈复杂，反映愈接近人类。映愈接近人类。灵长类动物：猴灵长类动物：猴 狒狒狒狒 猩猩猩猩 长臂猿长臂猿是研究人类脊髓灰质炎、脑炎、痢疾、肝炎、麻疹等疾病的理想动物是研究人类脊髓灰质炎、脑炎、痢疾、肝炎、麻疹等疾病的理想动物也是放射医学、牙科学、病毒学、妇产科学、胚胎学、生理学、免疫学也是放射医学、牙科学、病毒学、妇产科学、胚胎学、生理学、

4、免疫学营养学、行为学研究的良好动物模型。营养学、行为学研究的良好动物模型。不足点不足点：数量少、价格昂贵、不易获得，遗传和微生物控制较难。数量少、价格昂贵、不易获得，遗传和微生物控制较难。10/13/20224猕猴猕猴猕猴对人的痢疾杆菌和结核杆菌最易感，是复制猕猴对人的痢疾杆菌和结核杆菌最易感，是复制肠道杆菌病和结核病极好的动物；肠道杆菌病和结核病极好的动物；猕猴的生殖生理与人非常接近，是研究人类避孕猕猴的生殖生理与人非常接近，是研究人类避孕药的理想动物，也是制造和鉴定脊髓灰质炎疫苗药的理想动物，也是制造和鉴定脊髓灰质炎疫苗的唯一实验动物的唯一实验动物介于食虫目与灵长目之间的兽类介于食虫目与灵

5、长目之间的兽类树鼩树鼩 体重体重20-25020-250克，新城代谢较啮齿类动物克，新城代谢较啮齿类动物与人类相似，在乙型肝炎、动脉粥样硬与人类相似，在乙型肝炎、动脉粥样硬化、睡眠生理、疱疹病毒等研究中有重化、睡眠生理、疱疹病毒等研究中有重要作用要作用犬犬犬具有发达的血液循环和神经系统以及与人类相似的消犬具有发达的血液循环和神经系统以及与人类相似的消化过程，在毒理方面的反应和人相似，适于实验外科学化过程，在毒理方面的反应和人相似，适于实验外科学、营养学、毒理学、生理学和行为学等研究、营养学、毒理学、生理学和行为学等研究10/13/20225猫也具有发达的神经系统和循环系统，血管坚韧，血压猫也具

6、有发达的神经系统和循环系统，血管坚韧，血压稳定，适宜神经和循环方面的研究。稳定，适宜神经和循环方面的研究。猫是弓形虫的宿主是研究寄生虫病很好的模型猫是弓形虫的宿主是研究寄生虫病很好的模型猫也是研究白化病、聋病、脊柱裂、急性幼儿死亡综合猫也是研究白化病、聋病、脊柱裂、急性幼儿死亡综合征等很多人类疾病的良好动物模型征等很多人类疾病的良好动物模型猪的皮肤组织结构与人相似，上皮再生、皮下脂肪层猪的皮肤组织结构与人相似，上皮再生、皮下脂肪层烧伤后内分泌及代谢也与人相似，故选用小型猪做烧烧伤后内分泌及代谢也与人相似，故选用小型猪做烧伤实验研究比较合适，其愈合速度较快，无排异现象伤实验研究比较合适，其愈合速

7、度较快，无排异现象血管联合好。猪的心瓣膜可以直接移植于人体，修补血管联合好。猪的心瓣膜可以直接移植于人体，修补人的心脏瓣膜缺陷人的心脏瓣膜缺陷两栖类的蛙和蟾蜍大脑很不发达，不能用于两栖类的蛙和蟾蜍大脑很不发达，不能用于高级神经活动研究。可进行简单反射弧实验高级神经活动研究。可进行简单反射弧实验 蛙的脊髓已发展到合乎实验的要求，且结构蛙的脊髓已发展到合乎实验的要求，且结构简单易与分析，而高等动物的反射弧结构复简单易与分析，而高等动物的反射弧结构复杂难以分析。杂难以分析。10/13/20226二、遗传背景和已知菌丛明确二、遗传背景和已知菌丛明确 模型性状显著且稳定模型性状显著且稳定选用标准化实验动

8、物选用标准化实验动物排除因实验动物携带细菌、病毒寄生虫和潜在疾病对实排除因实验动物携带细菌、病毒寄生虫和潜在疾病对实验结果的影响验结果的影响排除因实验动物杂交、遗传不均质、个体差异而导致的排除因实验动物杂交、遗传不均质、个体差异而导致的反应不一致反应不一致便于国际交流便于国际交流医学研究中尽量不选用医学研究中尽量不选用随意交配的杂种动物随意交配的杂种动物开放系统下饲育的普通动物开放系统下饲育的普通动物10/13/20227根据研究目的和要求选择 标准化的近交系动物标准化的近交系动物 突变系动物突变系动物 封闭群动物封闭群动物 F1F1动物动物或采用：或采用：无菌动物无菌动物 悉生动物悉生动物

9、无特定病原菌动物无特定病原菌动物（SPFSPF）10/13/20228标准化的近交系动物标准化的近交系动物杂种动物经过相当于杂种动物经过相当于20代全同胞兄妹单线连续代全同胞兄妹单线连续繁殖，各条染色体上的基因趋于纯合，品系内繁殖，各条染色体上的基因趋于纯合，品系内个体差异趋于零，近交系数大于个体差异趋于零，近交系数大于98.6%即为近即为近交系动物。这种动物在自然界里并不存在，是交系动物。这种动物在自然界里并不存在，是人工专门培育的实验动物。人工专门培育的实验动物。10/13/20229突变系动物突变系动物突变系动物是带有突变基因的品系动物。人突变系动物是带有突变基因的品系动物。人们把具有突

10、变基因的动物称为突变动物。将们把具有突变基因的动物称为突变动物。将这些突变动物按照科学研究的要求进行定向这些突变动物按照科学研究的要求进行定向培育，使育成的动物符合实验要求，称其为培育，使育成的动物符合实验要求，称其为“突变系突变系”动物。动物。10/13/202210封闭群动物封闭群动物 封闭群动物封闭群动物(closed colony)(closed colony)属不同基因型动物，又称远交属不同基因型动物，又称远交群群(outbredoutbred stock)stock)。祖代来自近交系的远交群又称非近交。祖代来自近交系的远交群又称非近交系系(noninbrednoninbred st

11、rain)strain)和随机交配品系和随机交配品系(random-bred(random-bred strain)strain)。封闭群是一个长时期与外界隔离，雌雄个体之间。封闭群是一个长时期与外界隔离，雌雄个体之间能够随机交配的动物群。其遗传组成比较接近于自然状态下能够随机交配的动物群。其遗传组成比较接近于自然状态下的动物群体结构。由于在远交种群中，个体之间具有遗传杂的动物群体结构。由于在远交种群中，个体之间具有遗传杂合性而差异较大，但是从整个群体来看，封闭群状态和随机合性而差异较大，但是从整个群体来看，封闭群状态和随机交配使群体基因频率基本保持稳定不变，从而使群体在一定交配使群体基因频率

12、基本保持稳定不变，从而使群体在一定范围内保持有相对稳定的遗传特征。范围内保持有相对稳定的遗传特征。10/13/202211F1F1动物动物两个近交品系动物之间进行有计划交配所获得的第一代动物，称之为杂两个近交品系动物之间进行有计划交配所获得的第一代动物，称之为杂交群动物交群动物（Hybrid strainHybrid strain）或杂交一代动物，简称或杂交一代动物，简称F1动物。动物。F1是是First filial generationFirst filial generation的简称，即的简称，即“杂交一代杂交一代”或或“子一代子一代”，也叫也叫“杂种一代杂种一代”。一般的一般的F1根

13、本就是杂种，其个体之间差异很大，因为其亲本本身是杂种根本就是杂种，其个体之间差异很大，因为其亲本本身是杂种实验动物两个亲本本身是纯种，从遗传型上来看是异型接合体，子代个实验动物两个亲本本身是纯种，从遗传型上来看是异型接合体，子代个体与个体之间都杂得一样，所以个体与个体基本上还是相同的，体与个体之间都杂得一样，所以个体与个体基本上还是相同的，实验动物这种的实验动物这种的F1虽然遗传型是杂合的，但个体间的遗传型与表现型是虽然遗传型是杂合的，但个体间的遗传型与表现型是一致的，可以适合作一般实验研究用，能获得正确的实验结果。一致的，可以适合作一般实验研究用，能获得正确的实验结果。10/13/20221

14、2无菌动物无菌动物无菌动物（无菌动物（Germ free animals）是指机体内外均无）是指机体内外均无任何寄生物（微生物和寄生虫）的动物。此种动物任何寄生物（微生物和寄生虫）的动物。此种动物在自然界中并不存在，必须用人为的方法培育出来。在自然界中并不存在，必须用人为的方法培育出来。10/13/202213悉生动物悉生动物悉生动物（悉生动物（Cnotobiotes animals）是指机体内带着）是指机体内带着已知微生物（动物或植物）的动物。此种动物原是已知微生物（动物或植物）的动物。此种动物原是无菌动物，系人为的将指定微生物丛投给其体内，无菌动物，系人为的将指定微生物丛投给其体内，此种动

15、物同无菌动物一样是放在隔离器内饲育的，此种动物同无菌动物一样是放在隔离器内饲育的，但因其带有已知的微生物，故隔离器内有微生物及但因其带有已知的微生物，故隔离器内有微生物及其代谢产物的污染。其代谢产物的污染。10/13/202214无特定病原菌动物（无特定病原菌动物（SPFSPF）无特定病原体无特定病原体（Specific pathogen Free,SPFSpecific pathogen Free,SPF）动动物是指机体内无特定的微生物和物是指机体内无特定的微生物和寄生虫寄生虫存在的动物，存在的动物，但非特定的微生物和寄生虫是容许存在的。故实际但非特定的微生物和寄生虫是容许存在的。故实际上是

16、指无上是指无传染病传染病的的健康健康动物。这类动物是目前国外动物。这类动物是目前国外使用最广泛的实验动物，它的来源，既可来自无菌使用最广泛的实验动物，它的来源，既可来自无菌动物繁育的后裔，亦可经剖胎取后，在隔离屏障设动物繁育的后裔，亦可经剖胎取后，在隔离屏障设施的环境中，由施的环境中，由SPF亲代动物抚育。它不带有对人或亲代动物抚育。它不带有对人或动物本身致病的微生物，但不能排除可经胎盘屏障动物本身致病的微生物，但不能排除可经胎盘屏障垂直传播的微生物。垂直传播的微生物。10/13/202215三、解剖、生理特点符合实验要求三、解剖、生理特点符合实验要求是保证实验成功的关键是保证实验成功的关键甲

17、状旁腺摘除实验甲状旁腺摘除实验宜选用犬而不用兔宜选用犬而不用兔甲状腺摘除实验甲状腺摘除实验宜用兔而不用犬。宜用兔而不用犬。原因：原因：犬的甲状旁腺位于甲状腺的表面。犬的甲状旁腺位于甲状腺的表面。家兔的甲状旁腺分布的比较散，位置不固定。家兔的甲状旁腺分布的比较散，位置不固定。10/13/202216兔颈部交感神经、迷走神经、减压神经分别存兔颈部交感神经、迷走神经、减压神经分别存在，独立行走，而人、猪、犬等减压神经并不单在，独立行走，而人、猪、犬等减压神经并不单独行走。如要观察减压神经对心脏的作用，选择独行走。如要观察减压神经对心脏的作用，选择家兔更合适。家兔更合适。家兔胸腔纵隔独立，做心脏手术时

18、，无须心脏家兔胸腔纵隔独立，做心脏手术时，无须心脏呼吸。呼吸。家兔、猫树典型的刺激性排卵动物，适宜作药家兔、猫树典型的刺激性排卵动物，适宜作药物对排卵的影响。物对排卵的影响。犬是红绿色盲，不能以红绿色作为条件刺激物来犬是红绿色盲，不能以红绿色作为条件刺激物来进行条件发射进行条件发射犬的汗腺不发达，不易作发汗实验。犬的汗腺不发达，不易作发汗实验。犬的胰腺小，适宜做胰腺摘除手术犬的胰腺小，适宜做胰腺摘除手术犬的胃小，容易做胃导管，便于作胃肠道生理的犬的胃小，容易做胃导管，便于作胃肠道生理的研究研究10/13/202217小鼠小鼠6-7周龄时性成熟，性周期短，孕期周龄时性成熟，性周期短，孕期20天左

19、右，天左右，有产后发情，便于繁殖，且其子宫生长较快，适于有产后发情，便于繁殖，且其子宫生长较快，适于雌激素和避孕药的研究雌激素和避孕药的研究成年小鼠和大鼠在动情周期的不同阶段，阴道粘膜成年小鼠和大鼠在动情周期的不同阶段，阴道粘膜可发生典型的变化，根据阴道涂片的细胞学的改变可发生典型的变化，根据阴道涂片的细胞学的改变可进行卵巢功能的测定实验。可进行卵巢功能的测定实验。雄鸡头上有很大的红鸡冠，为雄鸡重要雄鸡头上有很大的红鸡冠，为雄鸡重要的性特征，适于雄性激素的研究。的性特征，适于雄性激素的研究。有一条巨大的神经纤维，能允许微电极插入其纤有一条巨大的神经纤维，能允许微电极插入其纤维内，尚保留接近正常

20、的活动功能，常用于神经维内，尚保留接近正常的活动功能，常用于神经纤维的膜电位和功能电位的实验。纤维的膜电位和功能电位的实验。10/13/202218四、用于特定实验的某些特殊反应四、用于特定实验的某些特殊反应各种动物之间在基因型、组织型、代谢型、易感性各种动物之间在基因型、组织型、代谢型、易感性等方面的差异也是实验的可比性内容，当研究过程等方面的差异也是实验的可比性内容，当研究过程中要求以这种差异为指标或特殊条件时，选用不同中要求以这种差异为指标或特殊条件时，选用不同种系实验动物，满足某些特殊条件，以适合于研究种系实验动物，满足某些特殊条件，以适合于研究目的和实验要求。目的和实验要求。10/1

21、3/202219家兔体温十分敏感，适于发热、解热和检家兔体温十分敏感，适于发热、解热和检查致热原等实验研究。查致热原等实验研究。鸽、犬、猴和猫呕吐反应敏感，适于呕鸽、犬、猴和猫呕吐反应敏感，适于呕吐实验。吐实验。金黄地鼠和豚鼠对各型钩端螺旋体很敏金黄地鼠和豚鼠对各型钩端螺旋体很敏感，最好选用感，最好选用55-75g55-75g幼年金黄地鼠或幼年金黄地鼠或120-180g120-180g幼年豚鼠作相关实验幼年豚鼠作相关实验.10/13/202220大鼠垂体大鼠垂体-肾上腺系统功能发达，应激反应灵敏，适宜应激反应和肾上腺系统功能发达，应激反应灵敏，适宜应激反应和垂体、肾上腺卵巢等内分泌实验研究。垂

22、体、肾上腺卵巢等内分泌实验研究。大鼠肝脏的枯否细胞大鼠肝脏的枯否细胞90%有吞滋能力，肝脏再生能力很强，切除有吞滋能力，肝脏再生能力很强，切除60-70%的肝叶，仍有再生能力，适于肝外科实验研究的肝叶，仍有再生能力，适于肝外科实验研究大鼠对炎症反应灵敏特别是踝关节对炎症反应敏感，适于多发性大鼠对炎症反应灵敏特别是踝关节对炎症反应敏感，适于多发性关节炎和化脓性淋巴结炎的研究。关节炎和化脓性淋巴结炎的研究。大鼠也是致畸最敏感的动物。大鼠也是致畸最敏感的动物。豚鼠适宜于过敏性实验。豚鼠适宜于过敏性实验。耳蜗对声波变化十分敏感，可做听觉实验研究。耳蜗对声波变化十分敏感，可做听觉实验研究。体内不能合成维

23、生素体内不能合成维生素C C，适宜于维生素，适宜于维生素C C 的研究的研究10/13/202221家兔、鸡、鸽和猪食用高脂、高蛋固醇家兔、鸡、鸽和猪食用高脂、高蛋固醇饲料容易形成动脉粥样硬化病变，适于饲料容易形成动脉粥样硬化病变，适于动脉粥样硬化实验研究，动脉粥样硬化实验研究，蚯蚓背纵肌不存在毒蕈碱蚯蚓背纵肌不存在毒蕈碱-乙酰胆碱受体（乙酰胆碱受体（M-AchR）和烟碱）和烟碱1-乙酰胆碱受体（乙酰胆碱受体（N1-AchR），仅存在烟碱），仅存在烟碱2-乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体 （N2-AchR），适宜胆碱能受体的研究。），适宜胆碱能受体的研究。水蛭背肌或青蛙的腹直肌对乙酰胆碱具有极高的敏感

24、性，适宜水蛭背肌或青蛙的腹直肌对乙酰胆碱具有极高的敏感性，适宜做乙酰胆碱测定实验做乙酰胆碱测定实验蝌蚪缺乏甲状腺素不能很快变成蛙，如给与适量的甲蝌蚪缺乏甲状腺素不能很快变成蛙，如给与适量的甲状腺素则可加速其变成蛙。故常用蝌蚪的发育来做甲状腺素则可加速其变成蛙。故常用蝌蚪的发育来做甲状腺素的实验。状腺素的实验。10/13/202222青蛙和蟾蜍的腓肠肌和坐骨神经已获得青蛙和蟾蜍的腓肠肌和坐骨神经已获得和制作，适于观察药物对外周神经、横和制作，适于观察药物对外周神经、横纹肌或对神经肌肉接点的作用。他们的纹肌或对神经肌肉接点的作用。他们的心脏在立体情况下，仍可有节律的波动心脏在立体情况下，仍可有节律的波动很久，适于研究药物对心脏的作用很久，适于研究药物对心脏的作用10/13/20222310/13/202224