1、 医学实验动物学教研室 李宝龙实验动物学 一、实验动物科学及其发展一、实验动物科学及其发展 二、实验动物学的研究范围及在生物二、实验动物学的研究范围及在生物 医学研究中的作用医学研究中的作用 三、实验动物学对中医药现代化的意义三、实验动物学对中医药现代化的意义 一一.实验动物科学及其发展实验动物科学及其发展 （一）实验动物科学（一）实验动物科学 laboratory animal science 以实验动物为主要研究对象，并将培育的实验动物应以实验动物为主要研究对象，并将培育的实验动物应用于生命科学研究的一门综合性学科。实验动物科学融合用于生命科学研究的一门综合性学科。实验动物科学融合了生物学
2、，动物学，生理学，医学等内容，以了生物学，动物学，生理学，医学等内容，以遗传学和微遗传学和微生物学生物学为基础，通过对实验动物和动物实验进行多方面的为基础，通过对实验动物和动物实验进行多方面的研究，逐步形成的比较完整的基础学科。研究，逐步形成的比较完整的基础学科。一一.实验动物科学及其发展实验动物科学及其发展 （一）实验动物科学（一）实验动物科学 （二）实验动物科学的发展（二）实验动物科学的发展 实验动物科学是随着自然科学和生物实验动物科学是随着自然科学和生物医学的发展，至医学的发展，至20世纪世纪50年代以后才发展年代以后才发展成一门具有自身理论体系的独立学科。成一门具有自身理论体系的独立学
3、科。1、国外实验动物科学的发展、国外实验动物科学的发展 四个主要的发展阶段：四个主要的发展阶段：(1)公元前公元前4公元公元3世纪世纪 Aristotle 多种动物解剖多种动物解剖 Erasistratus 活体动物解剖活体动物解剖 Galen 活体动物解剖活体动物解剖 (2)公元公元3 16世纪世纪 科学研究的黑暗年代科学研究的黑暗年代(3)公元公元16 19世纪末世纪末 Vesalius 公开的解剖学示范教学公开的解剖学示范教学 Harvey 多种动物的大量解剖和生理研究多种动物的大量解剖和生理研究 Hales 报告马的血压测定结果报告马的血压测定结果 Fontana 药物毒性的动物实验药
4、物毒性的动物实验 Darwin 物种起源物种起源 Bernard 实验医学实验医学 Vesalius “必须妥善地选择解剖构造合理或对某种影响具有特异敏感的动物。每项研究必须明确指出选择的动物，每个生理学或病理学问题能否解决，往往完全取决于为获得准确结果而用于实验的动物是否选择得当。”-CLAUD BERNARD (18131878)法国生理学家 19世纪世纪 实验医学实验医学的兴起成为生物医学的兴起成为生物医学发展的转折点，在生理学、微生物学发展的转折点，在生理学、微生物学上取得巨大成就，同时动物保护组织上取得巨大成就，同时动物保护组织开始兴起。开始兴起。(4)20(4)20世纪至今世纪至今
5、 孟德尔遗传规律发现孟德尔遗传规律发现 1907年年 Little首次成功培育出首次成功培育出DBA 纯系小鼠纯系小鼠 1932年年 Glimstedt 育成并进行无育成并进行无 菌豚鼠饲养菌豚鼠饲养 1946年年 Reyniers 育成无菌大鼠育成无菌大鼠 1956年年 国际实验动物科学委员会国际实验动物科学委员会(ICLAS)成立。成立。1959年年 Teah 繁殖无菌豚鼠成功繁殖无菌豚鼠成功 60年代后年代后 动物器官移植动物器官移植 微循环研究微循环研究 1975年年 Peter Singer 动物解放动物解放 实验动物保护运动迅速掀起，实验动物保护运动迅速掀起，限制和影响了实验动物科
6、学的发限制和影响了实验动物科学的发展，同时也促使人们开展实验动展，同时也促使人们开展实验动物替代方法的研究。物替代方法的研究。细胞培养技术细胞培养技术 人造器官技术人造器官技术 计算机模拟技术计算机模拟技术3R3R-人道主义实验技术原理 1959年 英国动物学家拉塞尔微生物学家伯齐 1982年年 Richard 转基因小鼠培育转基因小鼠培育多利多利 2002年年 美英研究机美英研究机构宣布绘出构宣布绘出 小鼠基因小鼠基因图谱图谱 随着分子生随着分子生物学和基因工程物学和基因工程研究方面的飞速研究方面的飞速发展，实验动物发展，实验动物和动物实验研究和动物实验研究进入到分子水平。进入到分子水平。一
7、一.实验动物科学及其发展实验动物科学及其发展 （一）实验动物科学 （二）实验动物科学的发展 1 国外实验动物科学的发展 2 我国实验动物科学的发展 2、我国实验动物科学的发展、我国实验动物科学的发展 （1）古代中国有关动物实验的记载）古代中国有关动物实验的记载 “赤铜屑主折伤，能焊入骨。六畜有损赤铜屑主折伤，能焊入骨。六畜有损者，细研酒服，直入骨伤处；六畜死后，者，细研酒服，直入骨伤处；六畜死后，取骨视之，犹有焊痕可验。取骨视之，犹有焊痕可验。”唐唐本草拾遗本草拾遗 “定州人崔务坠马伤足，医令取铜末和酒定州人崔务坠马伤足，医令取铜末和酒服之，遂全平。及亡后十余年改葬，视胫服之，遂全平。及亡后十
8、余年改葬，视胫骨折处，有铜末束之。骨折处，有铜末束之。”唐唐朝野佥载朝野佥载卷一卷一 （2）中国现代实验动物科学的发展）中国现代实验动物科学的发展 1918年年 中央防疫处从国外引入小鼠、豚鼠中央防疫处从国外引入小鼠、豚鼠 1923年年 动物实验证明当归对平滑肌有兴奋作用动物实验证明当归对平滑肌有兴奋作用 1946年年 从印度引入小鼠从印度引入小鼠 1949年年 我国的生物制品研究所大量饲养实验动物我国的生物制品研究所大量饲养实验动物 1985年年 我国培育的我国培育的TA1、TA2、615近交系小鼠获近交系小鼠获 国际承认国际承认 1988年年 实验动物管理条例颁布实施实验动物管理条例颁布实
9、施 1994年年 实验动物国家标准颁布实施实验动物国家标准颁布实施 2000、2010 实验动物国家标准修订实验动物国家标准修订 二二.实验动物学的研究范围及在生物医学研实验动物学的研究范围及在生物医学研 究中的作用究中的作用（一）实验动物学的研究范围（一）实验动物学的研究范围 实验动物动物实验医学实验动物学医学实验动物学实验动物的标准化动物实验的标准化学科概念（概念地位和作用发展概况及趋势）实验动物标准化体系各种实验动物的特征和应用遗传学控制微生物学控制环境控制营养控制实验动物的选择动物实验技术和方法人类疾病动物模型免疫缺陷动物人工动物（转基因动物、胚胎动物等）1、实验动物本身的研究、实验动
10、物本身的研究 目目 的：的：获得优质标准化的实验动物 研究内容研究内容：实验动物遗传学、微生物学、实验动物医学、生物学、比较 医学等。比较医学比较医学 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。2、动物实验研究动物实验研究 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。目目 的的：以标准化精确的方法对实验动物进 行处理。研究内
11、容研究内容：动物实验条件、实验方法、操作技 术等。（二）实验动物学在医学生物学研究中的作用（二）实验动物学在医学生物学研究中的作用 1、实验动物是医学生物学研究的重要手段、实验动物是医学生物学研究的重要手段 实验动物是医学生物学研究领域里，进行实验研究所需条件中四个基本要素（AEIR)之一：动物 (Animal)设备 (Equipment)信息 (Information)试剂 (Reagent)I II III IV V5年论著总数(T)482 206 558 1185 268应用实验动物论著数(A)135 41 71 241 58A/T(%)28.8 19.9 12.7 20.3 21.6
12、资料来源资料来源 选取2001年度国家科技部信息研究所公布的影响因子居前5位的医学期刊:世界华人消化杂志(代号I)、中华传染病杂志(代号II)、中华内科杂志(代III)、中华结合和呼吸杂志(代号IV)、中华病理学杂志(代号V)，分析上述5种期刊1997年1月至2001年12月各期中实验动物应用情况。2、对实验动、对实验动 物和动物实验的研究促使物和动物实验的研究促使生物生物 医学研究的发展与进步医学研究的发展与进步与实验动物和动物实验有关的重大医学发现 发现或发明发现或发明 年代年代 发现者发现者 使用动物使用动物 血液循环血液循环 1628 William Harvey 螃蟹、鱼、犬螃蟹、鱼
13、、犬 静脉注射静脉注射 1665 Wren 犬犬 输血输血 1665 Lower 犬犬 牛痘，疫苗牛痘，疫苗 1792 Jenner 牛牛 创立实验医学创立实验医学 1813-1818 Bernard 动物动物 乙醚麻醉乙醚麻醉 1846 William Morton 鸟鸟 放线菌病，分离病原放线菌病，分离病原 1877-1878 牛牛 细菌病原学疾病外因细菌病原学疾病外因 1878 Robert Kock 牛、羊牛、羊 原虫病原虫病 1880 骆驼（苏拉病）骆驼（苏拉病）狂犬病免疫狂犬病免疫 1885 Louis Posture 犬、兔犬、兔 节肢动物传播病原作用节肢动物传播病原作用 189
14、3 Smith,Kilbournerne 牛牛 蚊传播疾病蚊传播疾病 1898 Ronald Ross 鸟鸟 发现或发明发现或发明 年代年代 发现者发现者 使用动物使用动物 肿瘤病毒学说肿瘤病毒学说 1910 Reyton Rous 鸡鸡 化学致癌物质化学致癌物质 1914 山极，市川山极，市川 兔兔 胰岛素胰岛素 1921 Banting,Best 犬犬 乙酰胆碱乙酰胆碱 1921 Otto Loewi 蛙蛙 休克及其治疗休克及其治疗 1927 Blalock,Rhemister 犬犬 流行性感冒流行性感冒 1931 猪、犬猪、犬 抗菌药物抗菌药物 1935 G.Domagk 小鼠小鼠 心肺
15、分流机心肺分流机 1953 Jahu Gibbon 猫猫 小儿麻痹症疫苗小儿麻痹症疫苗 1954 Jahas Salk 狨猴狨猴 变性性脑病的病毒病原变性性脑病的病毒病原 1965 Gajdusek,Gibbs 黑猩猩黑猩猩 心脏移植心脏移植 1967 Christian Barmard 犬犬 单克隆抗体技术单克隆抗体技术 1975 Kohler,Milstein 小鼠小鼠 克隆动物克隆动物 1996 Roslin研究所研究所 绵羊绵羊 与实验动物和动物实验有关的重大医学发现与实验动物和动物实验有关的重大医学发现 实验动物科学，现在已经成为现代科学技术不可分割的一个组成部分，已成为一门独立的综
16、合性基础科学门类。这门科学的重要性在于一方面它做为科学研究的重要手段，直接影响着许多领域研究课题成果的确立和水平的高低。另一方面，做为一门科学，它的提高和发展，又会把许多学科领域课题的研究引入新的境地。实验动物重要性可以概括为：它是现实验动物重要性可以概括为：它是现代科学技术的重要组成部分，是生命科学研代科学技术的重要组成部分，是生命科学研究的基础条件，是衡量一个国家或一个科研究的基础条件，是衡量一个国家或一个科研单位科学研究水平的重要标志。单位科学研究水平的重要标志。三三.实验动物学对中医药现代化的意义实验动物学对中医药现代化的意义 （一）中医药现代化需要实验动物学（一）中医药现代化需要实验
17、动物学 高精尖的仪器设备、高纯度的试剂、科技信高精尖的仪器设备、高纯度的试剂、科技信息已成为中医药研究的重要组成，利用标准化息已成为中医药研究的重要组成，利用标准化的实验动物和模型开展中医药现代化研究是实的实验动物和模型开展中医药现代化研究是实现中医药现代化的有效途径。现中医药现代化的有效途径。（二）深刻揭示中医药治病机理进一步提高疗效（二）深刻揭示中医药治病机理进一步提高疗效需要实验动物学需要实验动物学 利用现代科学理论和方法，包括借助实验动利用现代科学理论和方法，包括借助实验动物学的方法研究并更深刻地揭示中医药的治病机物学的方法研究并更深刻地揭示中医药的治病机理，应用合适的动物模型结合临床
18、研究以求使经理，应用合适的动物模型结合临床研究以求使经验进一步上升为科学理论，科学、客观、定量地验进一步上升为科学理论，科学、客观、定量地阐明中医药理论，深化中医药实践。阐明中医药理论，深化中医药实践。（三）中药产业现代化国际化需要实验动物学三）中药产业现代化国际化需要实验动物学 中医药历经数千年的应用表明了其有效性和安中医药历经数千年的应用表明了其有效性和安全性，但仍须用客观的规范的国际认可的检测标准全性，但仍须用客观的规范的国际认可的检测标准和评价指标加以验证才能被国际社会所接受。和评价指标加以验证才能被国际社会所接受。要求掌握的内容要求掌握的内容 一、概念：实验动物科学概念：实验动物科学
19、 比较医学比较医学 二、实验动物学的研究范围及在生物医学二、实验动物学的研究范围及在生物医学 研究中的作用研究中的作用 三、实验动物学对中医药现代化的意义三、实验动物学对中医药现代化的意义 一、实验动物的定义一、实验动物的定义 实验动物（实验动物（Laboratory animal)指经人工饲育，对其携带微生物实行控指经人工饲育，对其携带微生物实行控制，遗传背景明确或者来源清楚制，遗传背景明确或者来源清楚,用于科学用于科学研究、教学、生产、检定以及其它科学实验研究、教学、生产、检定以及其它科学实验的动物。的动物。实验动物必需的条件实验动物必需的条件 第一：从遗传角度讲，实验动物必须经第一：从遗
20、传角度讲，实验动物必须经 人工培育，遗传背景明确，来源人工培育，遗传背景明确，来源 清楚。其科学的涵义应是人工培清楚。其科学的涵义应是人工培 育的遗传限定的动物。育的遗传限定的动物。第二：是对其携带的微生物、寄生虫实行第二：是对其携带的微生物、寄生虫实行 人工控制。所有实验动物的微生物、人工控制。所有实验动物的微生物、寄生虫都受到严格监控。寄生虫都受到严格监控。第三：是用于科学实验。从应用角度看，第三：是用于科学实验。从应用角度看，可以认为所有的实验动物主要应用可以认为所有的实验动物主要应用 目的都是为了科学实验。目的都是为了科学实验。实验动物主要应用于科学实实验动物主要应用于科学实验。被称为
21、：验。被称为：“活的分析天活的分析天平平”。实验用动物（实验用动物（animal for research)凡能用于科学实验的动物统称为实验用凡能用于科学实验的动物统称为实验用动物，包括实验动物、野生动物、经济动动物，包括实验动物、野生动物、经济动物和观赏动物。物和观赏动物。动物人工培育 繁殖遗传背景物种来源微生物寄生虫用途实验动物 严格人工明确明确人工控制科学实验观赏动物 一定程度 人工一般一般择优劣汰观赏宠物经济动物 一定程度 人工一般一般择优劣汰发展经济野生动物 未经自然不明确不明确自然选择保护或发展经济 二、实验动物的分类二、实验动物的分类 实验动物的分类包括动物学的分类实验动物的分类
22、包括动物学的分类 和实验动物学的分类两部分。和实验动物学的分类两部分。二、实验动物的分类二、实验动物的分类 分类标准：遗传学和微生物学 例如：例如：小鼠属于动物界、脊索动物门、哺小鼠属于动物界、脊索动物门、哺乳纲、真兽亚纲、啮齿目、鼠科、小鼠属、乳纲、真兽亚纲、啮齿目、鼠科、小鼠属、小家鼠种。小家鼠种。按实验动物学分类则分为按实验动物学分类则分为 品种品种(breed)(breed)和品系（和品系（strain)strain)。种是动物学分类系统上的基本单位。种是动物学分类系统上的基本单位。同种动物能共同生活、交配、繁衍后代，同种动物能共同生活、交配、繁衍后代，异种动物之间存在生殖隔离。异种动
23、物之间存在生殖隔离。封闭群封闭群 近交系近交系 杂交群杂交群 突变系突变系 定义：以非近亲交配方式进行繁殖定义：以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群，在不从其生产的一个实验动物种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖繁殖4代以上，封闭群亦称远交群。代以上，封闭群亦称远交群。大小鼠需大小鼠需6年零年零3个月个月 家兔需家兔需18年零年零6个月个月 命名：命名：封闭群由24个大写英文字母命名，种群名称前标明保持者的英文缩写名称，第一个字母须大写，后面的字母小写，一般不超过4个字母。保持者与种群名称之间用冒号分开。N：NIH 表示由美国国立卫生研究
24、院（N）保持的NIH封闭群小鼠。Lac：LACA 表示由英国实验动物中心（Lac）保持的LACA封闭群小鼠。某些命名较早，又广为人知的封闭群动物，名称与上述规则不一致时，仍可沿用其原来的名称。Wistar大鼠封闭群，日本的ddy封闭群小鼠,我国的KM小鼠等。.特点特点:封闭群遗传基因具有较高的杂合性，繁 殖力强生产力高，易于大量生产。个体间对实验处理的反应有差异，重复 性和一致性较差。应用应用：用于科研预实验或教学演示。药物筛选试验，封闭群可以反映药物 的综合疗效。常用品系常用品系 小鼠：小鼠：KM NIH LACA ICR 大鼠：大鼠：SD Wistar ICR小鼠SD大鼠 家兔：New Z
25、ealand新西兰家兔定义定义：经至少连续经至少连续20代的全同胞兄妹交配（或代的全同胞兄妹交配（或 亲子交配）培育而成，品系内所有个体亲子交配）培育而成，品系内所有个体 都可追溯到起源于第都可追溯到起源于第20代或以后代数的代或以后代数的 一对共同祖先。近交系的近交系数应大一对共同祖先。近交系的近交系数应大 于于99%。命名命名：近交系一般以大写英文字母命名，亦可以用大近交系一般以大写英文字母命名，亦可以用大写英文字母加阿拉伯数字命名。写英文字母加阿拉伯数字命名。A AE DBA A(F78)DBA(F?+10)TA1 615 一个近交系内各个分支的动物之间，已经发现或十一个近交系内各个分支
26、的动物之间，已经发现或十分可能存在遗传差异分可能存在遗传差异 就形成近交系的亚系（就形成近交系的亚系（sub strain）。DBA/1 DBA/2 CBA/J A/He C57BL/6J C57BL/10J BALB/c C57BR/cd 特点特点 基因的高度纯合性基因的高度纯合性 表现型一致表现型一致 对外界刺激敏感对外界刺激敏感 生活力差生活力差 应用应用 对实验处理有较高的一致性。对实验处理有较高的一致性。组织相容性一致，可进行细胞或肿瘤的移植。组织相容性一致，可进行细胞或肿瘤的移植。遗传学基因连锁分析。遗传学基因连锁分析。为观察试验结果是否具有普遍意义应使用多个为观察试验结果是否具有
27、普遍意义应使用多个 近交系进行分析。近交系进行分析。常用品系常用品系 小鼠小鼠 C57BL/6J DBA/2 615 BALB/c 大鼠大鼠 F344 Lou/Cn F344在普通近交系的基础上再进行培育可获得在普通近交系的基础上再进行培育可获得 重组近交系（重组近交系（recombinant inbred strain）重组同类系（重组同类系（recombinant congenic strain）同源突变近交系（同源突变近交系（coisogenic inbred strain）同源导入近交系（同源导入近交系（congenic inbred strain）转基因动物（转基因动物（transg
28、enic animals）等等 定义：定义：由不同品系或种群之间杂交产生的后代。由不同品系或种群之间杂交产生的后代。两个近交系动物之间进行有计划的交配所获得两个近交系动物之间进行有计划的交配所获得 的第一代动物称为杂交的第一代动物称为杂交F1动物。动物。命名：命名：雌性亲代名称在前，雄性亲代名称居后，二者雌性亲代名称在前，雄性亲代名称居后，二者 之间以大写英文字母之间以大写英文字母“X”相连表示杂交。将以相连表示杂交。将以 部分用括号括起，再在其后标明杂交的代数部分用括号括起，再在其后标明杂交的代数 （如（如 F1 F2等）。等）。（C57BL/6 X DBA/2 ）F1 =B6D2F1 （D
29、BA/2 X C57BL/6）F1=D2B6F1 特点与应用：特点与应用：遗传型和表现型一致。遗传型和表现型一致。具有杂交优势，生活力强。具有杂交优势，生活力强。可接受两个亲本的细胞、组织、器官和可接受两个亲本的细胞、组织、器官和 肿瘤的移植肿瘤的移植。定义定义：动物在生命过程中，正常染色体基因发生变异从动物在生命过程中，正常染色体基因发生变异从而产生具有某种而产生具有某种特殊性状特殊性状表型的动物，并且这种性状是可表型的动物，并且这种性状是可遗传的，一般是指遗传缺陷动物。遗传的，一般是指遗传缺陷动物。命名命名:对于来自于近交系动物的突变种动物对于来自于近交系动物的突变种动物，由发生由发生突变
30、的近交系名称后加突变基因符号（用英文斜体印刷体）突变的近交系名称后加突变基因符号（用英文斜体印刷体）组成，二者之间以连接号分开，如：组成，二者之间以连接号分开，如：C57BL/6J bg BALB/c-nu 当突变基因必须以杂合予形式保持时，用当突变基因必须以杂合予形式保持时，用+号代表号代表野生型基因，如：野生型基因，如：A/Fa-+/c.特点特点：多为病态，生活力较差，对饲养管理要求严格，繁多为病态，生活力较差，对饲养管理要求严格，繁 殖保种较为困难。殖保种较为困难。不同的突变系动物具有各自特征不同的突变系动物具有各自特征。应用：应用：作为人类疾病的动物模型作为人类疾病的动物模型 如：如：
31、糖尿病鼠糖尿病鼠diabetes mice（db/db)肥胖症鼠肥胖症鼠obese mice（ob/ob)自发高血压大鼠自发高血压大鼠spontaneous hypertension rats（SHR)裸鼠裸鼠nude mice 或或rats (nu/nu或或rnu/rnu)等。等。裸鼠表现为毛发发育异裸鼠表现为毛发发育异常，无常，无胸腺胸腺不能使不能使T细胞正细胞正常分化执行正常的免疫功能常分化执行正常的免疫功能。F344 rnu/rnu 裸鼠的应用裸鼠的应用组织移植（人类肿瘤移植）研究肿瘤学研究免疫和遗传研究皮肤病研究等“人耳人耳”小鼠小鼠 （二）按微生物控制的程度分类（二）按微生物控制的
32、程度分类 按微生物控制的程度按微生物控制的程度,目前我国将实验动物目前我国将实验动物分为四个等级：分为四个等级：普通级动物普通级动物（CV）清洁级动物清洁级动物 （CL）无特定病原体动物（无特定病原体动物（SPF动物）动物）无菌动物（无菌动物（GF动物）和悉生动物动物）和悉生动物 定义定义：未经严格的微生物学控制，饲养在开：未经严格的微生物学控制，饲养在开 放的环境中的实验动物，不携带所规定放的环境中的实验动物，不携带所规定 的人兽共患病病原和动物烈性传染病的人兽共患病病原和动物烈性传染病 病原病原。环境要求环境要求：饲养在：饲养在普通环境普通环境。垫料消毒；。垫料消毒；饮水清洁卫生，外来动物
33、严格检疫；定期饮水清洁卫生，外来动物严格检疫；定期对环境和笼器具消毒；严格处理淘汰动物对环境和笼器具消毒；严格处理淘汰动物和死亡动物。和死亡动物。普通环境普通环境：该环境设施符合动物居住的基：该环境设施符合动物居住的基本要求，不能完全控制传染因子，适用于本要求，不能完全控制传染因子，适用于饲养教学等用途的普通验动物。饲养教学等用途的普通验动物。使用使用：敏感性一致性差，只可用于教学示敏感性一致性差，只可用于教学示教或科研预实验。教或科研预实验。定义定义：除普通动物应排除的病原外，除普通动物应排除的病原外，不携带对动物危害大和对科学不携带对动物危害大和对科学 研究干扰大的病原研究干扰大的病原。环
34、境要求环境要求：饲养在温度湿度恒定的饲养在温度湿度恒定的屏障系统屏障系统内，饲内，饲 料垫料笼器具需消毒灭菌处理。料垫料笼器具需消毒灭菌处理。屏障环境屏障环境：该环境设施适用于饲育清洁实验动物及无该环境设施适用于饲育清洁实验动物及无 特定病原体（特定病原体（SPF）实验动物，该环境严实验动物，该环境严 格控制人员、物品和环境空气的进出。格控制人员、物品和环境空气的进出。应用应用：国内科研工作的标准净级别的实验动物，国内科研工作的标准净级别的实验动物，可用于医学研究的各个领域。可用于医学研究的各个领域。定义定义：除清洁级动物应排除的病原外，不携带主要除清洁级动物应排除的病原外，不携带主要 潜在感
35、染或条件致病病原和对科学实验干扰潜在感染或条件致病病原和对科学实验干扰 大的病原大的病原。环境要求环境要求：与清洁动物相同。与清洁动物相同。应用应用：所有的科研实验。所有的科研实验。定义：定义：用现有技术在动物体内外任何部用现有技术在动物体内外任何部 位均检不出任何生命体位均检不出任何生命体。环境要求环境要求：隔离环境：隔离环境 隔离环境隔离环境：该环境设施采用无菌隔离装置：该环境设施采用无菌隔离装置以保存无菌动物或外来污染动物。隔离装以保存无菌动物或外来污染动物。隔离装置内的空气、饲料、水、垫料和设备均为置内的空气、饲料、水、垫料和设备均为无菌，动物和物料的动态传递须经特殊的无菌，动物和物料
36、的动态传递须经特殊的传递系统，该系统既能保证与环境的绝对传递系统，该系统既能保证与环境的绝对隔离，又能满足转运动物时保持内环境一隔离，又能满足转运动物时保持内环境一 致。该环境设施适用于饲育无特定病原体致。该环境设施适用于饲育无特定病原体（SPF）、）、悉生（悉生（Gnotobiotic）及无菌及无菌(germ free)实验动物。实验动物。独立送风笼具 特征特征：盲肠薄，肠粘膜绒毛增多盲肠薄，肠粘膜绒毛增多;肝脏重量下降肝脏重量下降;心心 脏、脾脏、肾脏缩小；白细胞增多，数值恒脏、脾脏、肾脏缩小；白细胞增多，数值恒 定。免疫功能低下；代谢周期和寿命延长；定。免疫功能低下；代谢周期和寿命延长；
37、无菌豚鼠和家兔繁殖和生长机能下降。无菌豚鼠和家兔繁殖和生长机能下降。应用：应用：微生物学微生物学 免疫学免疫学 营养学营养学 毒理学毒理学 一、概念 实验动物 清洁动物 SPF动物 无菌动物 封闭群动物 近交系动物 杂交群动物 突变种动物 屏障环境 隔离环境 二、常用实验动物品种品系名称 三、封闭群和近交系动物的特点和应用常用实验动物常用实验动物 小鼠、大鼠、豚鼠、小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠（仓鼠）、地鼠（仓鼠）、兔、兔、犬、猴、猫、猪、鸡等。犬、猴、猫、猪、鸡等。生物学特性生物学特性 常用品种品系常用品种品系 在医学研究中的应用在医学研究中的应用LaboratoryAnimals第一节第一节 小
38、鼠小鼠 小鼠（mouse)来源于野生小家鼠，哺乳纲、啮齿目、鼠科、鼠属、小家鼠种。染色体数：2n=40。小鼠基因约1/6与人类基因同源，相同基因达99。17世纪用于比较医学研究。目前有500多个远交群和近交系，是当今世界上研究最详尽的哺乳类实验动物，应用最为广泛。（一）一般特征 （二）解剖学特点 （三）生理学特点1 1、小鼠喜居光线暗淡的环境、小鼠喜居光线暗淡的环境，昼伏夜动。，昼伏夜动。2、喜群居。雄性好斗，群居优势明显。、喜群居。雄性好斗，群居优势明显。3、对外界环境反应敏感。对外界环境反应敏感。1、外观、外观 2、骨骼系统、骨骼系统 3、内部器官、内部器官 小鼠全身被毛，面部尖突，嘴脸前
39、部小鼠全身被毛，面部尖突，嘴脸前部两侧有触须，耳耸立呈半圆形，眼鲜红，两侧有触须，耳耸立呈半圆形，眼鲜红，尾长约与体长相等，尾部覆有横列环状角尾长约与体长相等，尾部覆有横列环状角质的小表皮鳞（约质的小表皮鳞（约200片）。片）。全身骨骼与其它哺乳动全身骨骼与其它哺乳动物相似，分为物相似，分为中轴骨骼中轴骨骼和和四四肢骨骼肢骨骼两大部分。中轴骨骼两大部分。中轴骨骼包括头骨、脊柱、肋骨和胸包括头骨、脊柱、肋骨和胸骨；四肢骨骼包括肩、前肢骨；四肢骨骼包括肩、前肢骨、腰带和后肢骨。骨、腰带和后肢骨。下颌骨下颌骨形态是遗传力极高形态是遗传力极高 的性状，由某些多态性位点的性状，由某些多态性位点决定，其形
40、态有品系特征，决定，其形态有品系特征，各近交系小鼠间下颌骨形态各近交系小鼠间下颌骨形态和大小有显著差异。和大小有显著差异。胃胃分前胃和腺胃，容量小分前胃和腺胃，容量小（11.5ml)，功能差。功能差。十二指肠幽门胃小弯食管胃体胃大弯贲门皮区胃底十二指肠幽门胃小弯食管胃体胃大弯贲门胃底 盲肠盲肠较短，食较短，食物以谷物为主。物以谷物为主。有有胆囊胆囊，胰腺胰腺分散，似脂肪组分散，似脂肪组织。织。脾脏脾脏呈暗红色呈暗红色条状，含有造血条状，含有造血细胞，雄性较雌细胞，雄性较雌性大性大50。肝脏肝脏分四叶分四叶（左叶、中叶、（左叶、中叶、尾叶、右叶）尾叶、右叶）胸乳突肌胸腺肺心肝左叶胃结肠脾膀胱肺膈
41、肝中叶肝右叶小肠股动静脉 胸腺胸腺发达，乳发达，乳白色，左右两白色，左右两叶位于胸腔心叶位于胸腔心脏上方。脏上方。肺肺五叶（左一五叶（左一右四）。右四）。咬肌胸乳突肌胸腺肺肝中叶肝左叶脾气管心膈肝右叶结肠 肾脏肾脏呈蚕豆型，呈蚕豆型，雄性较雌性重。雄性较雌性重。雌性雌性子宫子宫呈呈“Y”型（复式子宫），型（复式子宫），乳头乳头5对（胸部对（胸部3对、鼠蹊部对、鼠蹊部2对）。对）。雄性生殖系统有雄性生殖系统有凝固腺凝固腺，交配后，交配后有有阴栓阴栓形成；形成；前前列腺列腺分被、腹两分被、腹两叶。叶。剑突肾肾静脉后腔静脉子宫膀胱肾上腺卵巢输尿管阴道泌尿 生殖器官（）泌尿 生殖器官（）肾膀胱精索阴茎
42、阴囊输尿管精囊前列腺 1、生长发育、生长发育 2、生殖生理、生殖生理 3、营养代谢、营养代谢 小鼠体型较小，刚出生时体重仅小鼠体型较小，刚出生时体重仅1.5g左右左右1个月时体重个月时体重1219g，1.52月龄时月龄时体重可达体重可达2039g。成年体重成年体重3040g，体长体长约约110mm，种间有差异。妊娠期种间有差异。妊娠期1921天。天。1 d 无毛肉红色眼耳闭合可发声有嗅觉味觉无毛肉红色眼耳闭合可发声有嗅觉味觉 3 d 脐带脱落开始长毛和胡须脐带脱落开始长毛和胡须 46d 双耳张开耸立双耳张开耸立 78d 四肢发育开始爬行被毛逐渐浓密长出下门齿四肢发育开始爬行被毛逐渐浓密长出下门
43、齿 911d 有听觉被毛长齐有听觉被毛长齐 1214d 睁眼长出上门齿开始采食饮水睁眼长出上门齿开始采食饮水 3w 离乳独立生活离乳独立生活 4w 雌鼠阴道张开雌鼠阴道张开 5w 雄鼠睾丸降落至阴囊开始生成精子雄鼠睾丸降落至阴囊开始生成精子ICR小鼠生长曲线小鼠生长曲线CBA/J小鼠生长曲线小鼠生长曲线 小鼠成熟早、繁殖力强。雌鼠小鼠成熟早、繁殖力强。雌鼠3550日日龄，雄鼠龄，雄鼠4560日龄发育成熟。小鼠交配后日龄发育成熟。小鼠交配后1012小时在阴道口形成白色阴栓，作为交小时在阴道口形成白色阴栓，作为交配成功的标志。配成功的标志。雌鼠性周期雌鼠性周期45天，性周期内，阴道上皮天，性周期内
44、，阴道上皮细胞发生典型变化。细胞发生典型变化。妊娠期妊娠期1921天。天。615只只/胎，胎，69胎胎/年。年。小鼠性活动维持小鼠性活动维持1年左右，寿命约年左右，寿命约2年。年。动情前期可见大量有核上皮细胞动情前期可见大量有核上皮细胞动情期可见大量角化上皮细胞动情期可见大量角化上皮细胞动情期可见大量角化上皮细胞动情期可见大量角化上皮细胞交配后的小鼠阴道分泌物，可见精子交配后的小鼠阴道分泌物，可见精子 营养：小鼠对蛋白质的要求较高，对维生营养：小鼠对蛋白质的要求较高，对维生 素素E缺乏敏感。小鼠体内自身可合缺乏敏感。小鼠体内自身可合 成维生素成维生素C。水的调节：小鼠对饮水量不足敏感水分在水的
45、调节：小鼠对饮水量不足敏感水分在 体内的周转期比其它哺乳动物体内的周转期比其它哺乳动物 快，通过尿液的高浓缩来保持水快，通过尿液的高浓缩来保持水 分，其饮水量为分，其饮水量为47ml/d。体温调节：体温调节：小鼠对环境温度的波动有明显反应，对小鼠对环境温度的波动有明显反应，对寒冷的应答为不发抖产热作用。寒冷的应答为不发抖产热作用。小鼠缺乏汗腺，不易散热。体温调节不小鼠缺乏汗腺，不易散热。体温调节不稳定，小鼠通过体温持续升高、代谢率持续下稳定，小鼠通过体温持续升高、代谢率持续下降及耳血管扩张增加散热，来适应环境温度升降及耳血管扩张增加散热，来适应环境温度升高。环境温度达到高。环境温度达到37时开
46、始死亡。时开始死亡。小鼠不是一种真正的温血动物，新生小鼠小鼠不是一种真正的温血动物，新生小鼠是变温动物，在是变温动物，在20日龄前，体温调节不发达。日龄前，体温调节不发达。(一）近交系一）近交系 1、C57BL6（B6）黑色。乳腺癌发病率黑色。乳腺癌发病率低，对放射物质耐受力低，对放射物质耐受力强，眼畸形，口唇裂的强，眼畸形，口唇裂的发生率达发生率达2020。淋巴细。淋巴细胞性白血病发病率为胞性白血病发病率为6 6。对结核杆菌、百日咳组对结核杆菌、百日咳组织胺易感因子敏感。嗜织胺易感因子敏感。嗜酒精性高。是肿瘤学、酒精性高。是肿瘤学、生理学、遗传学研究常生理学、遗传学研究常用品系用品系。2、C
47、3HHe (C3)野生色。乳腺癌发野生色。乳腺癌发病率为病率为97，对致肝癌，对致肝癌因素敏感，对狂犬病病因素敏感，对狂犬病病毒敏感，对炭疽杆菌有毒敏感，对炭疽杆菌有抗力。用于肿瘤学、生抗力。用于肿瘤学、生理学、核医学、免疫学理学、核医学、免疫学的研究。的研究。3、BALBc (C)白化。乳腺肿瘤白化。乳腺肿瘤发生率低，但对致癌发生率低，但对致癌因子敏感。肺癌发病因子敏感。肺癌发病率雌性率雌性26，雄性，雄性29。对放射性照射极。对放射性照射极为敏感。广泛应用于为敏感。广泛应用于肿瘤学、生理学、免肿瘤学、生理学、免疫学、核医学和单克疫学、核医学和单克隆抗体等研究中。隆抗体等研究中。4、DBA2
48、 (D2)浅灰色。听源性浅灰色。听源性癫痫发作癫痫发作35日龄小鼠日龄小鼠为为100，55日龄后为日龄后为5。对鼠伤寒沙门氏。对鼠伤寒沙门氏菌补体有抗力，对百菌补体有抗力，对百日咳组织胺易感因子日咳组织胺易感因子敏感。常用于肿瘤学、敏感。常用于肿瘤学、遗传学和免疫学的研遗传学和免疫学的研究。究。5、CBA/J （CB）野生色。乳腺肿野生色。乳腺肿瘤发病率瘤发病率3365。雄性鼠肝肿瘤发病雄性鼠肝肿瘤发病率率2565。对中剂。对中剂量放射线有抗性。量放射线有抗性。对麻疹病毒高度敏对麻疹病毒高度敏感。携带视网膜退感。携带视网膜退化基因（化基因（r d)。6、AKR/J （AK）白化。为高发白血病品
49、系，对百日咳组织白化。为高发白血病品系，对百日咳组织胺易感因子敏感。常用于肿瘤学和免疫学等的胺易感因子敏感。常用于肿瘤学和免疫学等的研究。研究。7、A/J 白化。对麻疹病毒高度敏感，对白化。对麻疹病毒高度敏感，对X射线非射线非常敏感。肺肿瘤发病率高。常用于肿瘤学、免常敏感。肺肿瘤发病率高。常用于肿瘤学、免疫学等的研究。疫学等的研究。（二）封闭群（二）封闭群 1、KM 白化。该鼠特点是产量高，抗病力强，适白化。该鼠特点是产量高，抗病力强，适应性强。广泛应用于药理、毒理、微生物学的应性强。广泛应用于药理、毒理、微生物学的研究以及药品、生物制品的检定。研究以及药品、生物制品的检定。2、NIH 白化。
50、特点是繁殖力强，产仔成活率高，白化。特点是繁殖力强，产仔成活率高，雄性好斗。广泛用于药理和毒理研究以及生物雄性好斗。广泛用于药理和毒理研究以及生物制品检定。制品检定。在生物医学领域中，小鼠因其在生物医学领域中，小鼠因其自身的特点，是用途最广泛、使用自身的特点，是用途最广泛、使用量最大的哺乳类实验动物。量最大的哺乳类实验动物。1、药物筛选试验、药物筛选试验 小鼠常用于药物对疾病疗效筛选试验小鼠常用于药物对疾病疗效筛选试验,如抗肿瘤药物、抗结核药物、抗疟疾药物如抗肿瘤药物、抗结核药物、抗疟疾药物等的筛选；等的筛选；2、药物效果及其副作用研究、药物效果及其副作用研究 利用声源性惊厥小鼠来评价抗痉挛药
