实验动物学第八章实验动物的选择和应用讲稿.ppt

关于实验动物学第八章实验动物的选择和应用第一页，讲稿共四十六页哦2022-9-62第一节第一节 实验动物的选择原则实验动物的选择原则一、根据与人相似性的原则选择动物一、根据与人相似性的原则选择动物1.1.选用在整体上与人的结构、功能及进化程度相似的实验动物选用在整体上与人的结构、功能及进化程度相似的实验动物灵长类病原微生物的感染谱灵长类病原微生物的感染谱猕猴的生殖生理猕猴的生殖生理生物药品的长期毒性试验生物药品的长期毒性试验2.2.选用在局部与人的系统、器官结构、功能相似的实验动物选用在局部与人的系统、器官结构、功能相似的实验动物犬、猫的血液循环、神经系统犬、猫的血液循环、神经系统猪的皮肤结构、心血管系统猪的皮肤结构、心血管系统蛙的反射弧实验蛙的反射弧实验第二页，讲稿共四十六页哦2022-9-63巴马小型猪皮肤和人皮肤的比较A 巴马小型猪，B 人第三页，讲稿共四十六页哦2022-9-64猴、犬、大鼠与人在药物代谢方面的相似性猴、犬、大鼠与人在药物代谢方面的相似性动物种类动物种类与与 人人 相相 似似 性性强强中中弱弱-无无合计合计猴猴121215154 43131犬犬5 5121214143131大鼠大鼠1 1131317173131第四页，讲稿共四十六页哦2022-9-63.3.选用群体分布与人相似的实验动物选用群体分布与人相似的实验动物以群体为对象的研究课题，要选择群体基因型、表现型分布与人相似的实验动物。如作药物筛选和毒性试验时，除了应考虑人类与实验动物群体在代谢类型上的差异外，通常以封闭群模拟自然群体基因型，因为封闭群动物既保持其个体基因的杂合状态，又保持其群体基因频率的稳定性。近交系动物由于其基因高度纯合，表型一致，因而对试验刺激也一致。但是对于同一种实验刺激，不同近交系由于其遗传组成不同，因而对实验刺激的敏感性也不同，有的品系高，有的品系低，它不能反映人作为基因杂合状态下对实验刺激的反应，因而一般药物筛选和毒性试验不选用近交系。第五页，讲稿共四十六页哦2022-9-66封闭群的实验数据：因为群体内个体差异，表现为标准差大，但它反映了种属对刺激的反应。近交系的实验数据：因为群体内个体差异极小，表现为标准差小，但同一刺激对不同近交系反应不同，有的高，有的低，它仅反映某个基因型对刺激的反应。封闭群与近交系实验结果的比较示意图封闭群近交系A近交系B正常组实验组第六页，讲稿共四十六页哦2022-9-674.4.选用与人类疾病特点相似的实验动物选用与人类疾病特点相似的实验动物 同一种病因同一种病因/病原对不同动物（包括人）的致病作用各不相同，病原对不同动物（包括人）的致病作用各不相同，有的差异很大，而有的却非常相似。要寻找与人类有关疾病相似或接有的差异很大，而有的却非常相似。要寻找与人类有关疾病相似或接近的自发或诱发性疾病动物模型，选择合适的疾病动物模型进行实验近的自发或诱发性疾病动物模型，选择合适的疾病动物模型进行实验研究。研究。中国仓鼠易产生自发性糖尿病中国仓鼠易产生自发性糖尿病自发性高血压大鼠（自发性高血压大鼠（SHRSHR）第七页，讲稿共四十六页哦2022-9-6选用遗传工程动物疾病动物模型的注意点选用遗传工程动物疾病动物模型的注意点由于人类的许多疾病是多基因遗传，而目前基因修饰由于人类的许多疾病是多基因遗传，而目前基因修饰技术仅是增加或敲除技术仅是增加或敲除1 1个基因，其表型只是部分模拟和个基因，其表型只是部分模拟和类似于人某些疾病的临床表现和病理改变；另外，一类似于人某些疾病的临床表现和病理改变；另外，一个基因产物在体内不同器官的表达会产生不同的生物个基因产物在体内不同器官的表达会产生不同的生物学效应，增加或敲除学效应，增加或敲除1 1个基因除了产生我们预期的特定疾个基因除了产生我们预期的特定疾病的部分临床表现外，还可能产生其它方面的病理改变，病的部分临床表现外，还可能产生其它方面的病理改变，这从遗传角度阐明和解释某些疾病的发病机理上有一定的这从遗传角度阐明和解释某些疾病的发病机理上有一定的局限性。局限性。8第八页，讲稿共四十六页哦2022-9-69二、二、根据解剖和生理学特点选择实验动物根据解剖和生理学特点选择实验动物1.1.选用解剖特点符合实验目的和要求的动物选用解剖特点符合实验目的和要求的动物 兔的胸腔结构兔的胸腔结构 兔的减压神经兔的减压神经 犬和兔的甲状旁腺犬和兔的甲状旁腺大鼠、仓鼠无胆囊大鼠、仓鼠无胆囊 2.2.选用生理特点符合实验目的和要求的动物选用生理特点符合实验目的和要求的动物 犬的红绿色盲犬的红绿色盲 兔对致热原十分敏感兔对致热原十分敏感 犬和猫对呕吐反应敏感犬和猫对呕吐反应敏感 豚鼠易于致敏豚鼠易于致敏 致敏比较：豚鼠致敏比较：豚鼠 兔兔 犬犬 小鼠小鼠 猫猫 青蛙青蛙 豚鼠对维生素豚鼠对维生素C C缺乏敏感缺乏敏感家兔对射线十分敏感家兔对射线十分敏感 第九页，讲稿共四十六页哦2022-9-6103.3.选用体型和脏器大小符合实验目的和要求的选用体型和脏器大小符合实验目的和要求的动物动物动物体型大小决定了脏器的大小。充分考虑获得的样品数量能否动物体型大小决定了脏器的大小。充分考虑获得的样品数量能否满足试验的需要。在药物代谢动力学研究过程中，选择大鼠或犬满足试验的需要。在药物代谢动力学研究过程中，选择大鼠或犬。为临床操作打基础，应选用与临床操作较接近的动物。如模拟人类心为临床操作打基础，应选用与临床操作较接近的动物。如模拟人类心脏移植手术操作的动物实验，由于猪的心脏形态大小与人很接近，常脏移植手术操作的动物实验，由于猪的心脏形态大小与人很接近，常选择猪进行实验；做胎儿围产期实验，用孕羊较好，因羊一胎产仔选择猪进行实验；做胎儿围产期实验，用孕羊较好，因羊一胎产仔1 12 2只，且大小体重与人类相似。只，且大小体重与人类相似。第十页，讲稿共四十六页哦2022-9-6114.注意某些药物在不同动物身上有不同反应吗啡：犬、兔、猴、大鼠和人应用吗啡后产生中枢抑制，而小鼠和猫则是兴奋作用。降血脂药安妥明：可使家犬下肢瘫痪，而对猴及其它动物不能引起这样的副作用。苯可引起兔白细胞减少及造血器官发育不全，而对犬却引起白细胞增多及脾脏和淋巴结增生。苯胺及其衍生物对犬、猫和豚鼠能引起与人相似的病理变化，产生变性血红蛋白，但对兔则不易产生变性血红蛋白，在鼠则完全不产生。性激素可使犬易发生化脓性子宫内膜炎而死于败血症。第十一页，讲稿共四十六页哦2022-9-612三、根据标准化的原则选用实验动物三、根据标准化的原则选用实验动物 野生动物：野生动物：不易获得年龄、体重一致的一批动物不易获得年龄、体重一致的一批动物遗传背景不清遗传背景不清健康状况有差异健康状况有差异机体反应性不一致机体反应性不一致 标准化实验动物标准化实验动物具有明确的遗传背景具有明确的遗传背景排除细菌、病毒、寄生虫和潜在疾病的影响排除细菌、病毒、寄生虫和潜在疾病的影响排除环境因素的影响排除环境因素的影响减少实验误差，提高结果的科学性和准确性减少实验误差，提高结果的科学性和准确性 能得到国际上的承认能得到国际上的承认 第十二页，讲稿共四十六页哦2022-9-613四、四、选用的动物品系应符合实验要求选用的动物品系应符合实验要求 不同品系代表实验动物的不同遗传基因型，因而具有不同的不同品系代表实验动物的不同遗传基因型，因而具有不同的生物学特性，对同一刺激的反应差异很大，在选择时必须注意。生物学特性，对同一刺激的反应差异很大，在选择时必须注意。内源性激素：内源性激素：A A系小鼠的促性腺激素含量比系小鼠的促性腺激素含量比DBADBA小鼠低小鼠低1.51.5倍。倍。外源性激素：外源性激素：C57BLC57BL小鼠对肾上腺皮质激素的敏感性比小鼠对肾上腺皮质激素的敏感性比DBADBA及及BALB/cBALB/c小鼠高小鼠高1212倍。倍。酶活性：酶活性：A A系小鼠肝脏的系小鼠肝脏的葡萄糖酸活性只有葡萄糖酸活性只有C3HC3H小鼠的十几分之一小鼠的十几分之一。用激素超排卵：用激素超排卵：C57BL/6JC57BL/6J属高排卵品系，而属高排卵品系，而BALB/cBALB/c属低排卵品系属低排卵品系。第十三页，讲稿共四十六页哦2022-9-614物理因素：物理因素：3535日龄日龄DBA/2DBA/2小鼠对音响刺激非常敏感，闻电铃声后可出小鼠对音响刺激非常敏感，闻电铃声后可出现特殊的发作性痉挛，甚至死亡，而现特殊的发作性痉挛，甚至死亡，而C57BLC57BL小鼠却根本不会出现这小鼠却根本不会出现这种反应。种反应。化学试剂：对相同浓度的氯仿，化学试剂：对相同浓度的氯仿，DBA/2DBA/2雄性小鼠死亡率为雄性小鼠死亡率为75%75%，DBA/1DBA/1为为51%51%，C3HC3H为为32%32%，BALB/cBALB/c为为10%10%。病毒感染：病毒感染：DBA/2DBA/2及及C3HC3H小鼠对新城疫病毒（小鼠对新城疫病毒（Newcastle virusNewcastle virus）的反应和）的反应和DBA/1DBA/1小鼠完全不同，前者引起肺炎而后者引起脑小鼠完全不同，前者引起肺炎而后者引起脑炎。炎。自发性肿瘤：自发性肿瘤：C57BL/6JC57BL/6J、BALB/cBALB/c等为低发乳腺癌品系，而等为低发乳腺癌品系，而C3HC3H雌雌鼠乳腺癌自发率达鼠乳腺癌自发率达90%90%，AKRAKR小鼠白血病自发率达小鼠白血病自发率达65%65%。第十四页，讲稿共四十六页哦2022-9-615实验动物种类实验动物种类最长寿命（年）最长寿命（年）平均寿命（年）平均寿命（年）猩猩猩猩37372020狒狒狒狒24241515猴猴30301010犬犬20201010猫猫30301212家兔家兔15158 8豚鼠豚鼠7 75 5大鼠大鼠5 53 3小鼠小鼠3 32 2猪猪27271616山羊山羊18189 9五、选用的动物年龄和体重应符合实验要求选择五、选用的动物年龄和体重应符合实验要求选择不同动物的寿命不同动物的寿命 第十五页，讲稿共四十六页哦2022-9-616第十六页，讲稿共四十六页哦2022-9-617应根据实验目的来选择适龄动物应根据实验目的来选择适龄动物 一般实验采用性成熟前后生长发育期的成年动物一般实验采用性成熟前后生长发育期的成年动物 成年实验动物体重一般为：成年实验动物体重一般为：小鼠：小鼠：18-22g18-22g，大鼠：，大鼠：180-220g180-220g，豚鼠：，豚鼠：350-650g350-650g，兔：，兔：2-2.5kg2-2.5kg，猫：，猫：1.5-2.5kg1.5-2.5kg，犬：，犬：6-10kg6-10kg 长期试验选用幼龄动物长期试验选用幼龄动物 小鼠：小鼠：15-18g15-18g，大鼠：，大鼠：80-100g80-100g，豚鼠：，豚鼠：150-200g150-200g，兔，兔：1.5-1.8kg1.5-1.8kg，猫：，猫：1.0-1.5kg1.0-1.5kg，犬：，犬：6-8kg6-8kg。老龄动物除了用作老年医学研究外，其他学科很少应用老龄动物除了用作老年医学研究外，其他学科很少应用 第十七页，讲稿共四十六页哦2022-9-618 注意事项注意事项 根据年龄判断体重或根据体重判断年龄要注意品种品根据年龄判断体重或根据体重判断年龄要注意品种品系的不同系的不同 同批动物的年龄、体重尽可能一致，相差不应超过同批动物的年龄、体重尽可能一致，相差不应超过10%10%。在选择动物时，必须了解所选动物的寿命、怀孕期、哺在选择动物时，必须了解所选动物的寿命、怀孕期、哺乳期等一些指标，这些指标对保证研究工作的顺利进行乳期等一些指标，这些指标对保证研究工作的顺利进行及试验结果的分析是非常有用的。及试验结果的分析是非常有用的。第十八页，讲稿共四十六页哦2022-9-619六、选用的动物性别应符合实验要求六、选用的动物性别应符合实验要求 在药理学、毒理学实验研究中如无特殊要求，一般宜选用雌雄各半，以避在药理学、毒理学实验研究中如无特殊要求，一般宜选用雌雄各半，以避免由性别差异造成的误差。免由性别差异造成的误差。动物性别对药物敏感性的比较动物性别对药物敏感性的比较第十九页，讲稿共四十六页哦2022-9-6 下列动物实验可选用单性别下列动物实验可选用单性别 与性别有关的解剖、生理、病理实验；与性别有关的解剖、生理、病理实验；与性别无关的解剖、生理、病理实验；与性别无关的解剖、生理、病理实验；已知药物作用与性别无关，如糖尿病、高血压；已知药物作用与性别无关，如糖尿病、高血压；1.1.性器官对实验的影响，如热板法筛选镇痛药物时不用雄性性器官对实验的影响，如热板法筛选镇痛药物时不用雄性小鼠。小鼠。第二十页，讲稿共四十六页哦2022-9-621七、七、选用的动物生理状态应符合实验要求选用的动物生理状态应符合实验要求动物的特殊生理状态如怀孕、哺乳等对实验结果影响很大。如非专动物的特殊生理状态如怀孕、哺乳等对实验结果影响很大。如非专门研究妊娠、哺乳等实验，应去除特殊生理状态的动物，以减少结门研究妊娠、哺乳等实验，应去除特殊生理状态的动物，以减少结果的个体差异。果的个体差异。健康动物对刺激的耐受性较患病动物高。健康动物对刺激的耐受性较患病动物高。外购的实验动物，应适应性饲养、观察检疫外购的实验动物，应适应性饲养、观察检疫3-73-7天，证实其身天，证实其身体健康后才开始实验。体健康后才开始实验。饥饿、衰竭、寒冷、炎热情况下，动物实验结果不稳定。应加强饥饿、衰竭、寒冷、炎热情况下，动物实验结果不稳定。应加强饲养管理，控制环境条件。饲养管理，控制环境条件。第二十一页，讲稿共四十六页哦2022-9-622八、动物的易获得性及动物成本、饲养成本的综八、动物的易获得性及动物成本、饲养成本的综合考虑合考虑根据科研经费的预算，在宏观上估计不会影响实验结果的前提根据科研经费的预算，在宏观上估计不会影响实验结果的前提下，选择最易获得、最经济、最易饲养管理的实验动物进行实下，选择最易获得、最经济、最易饲养管理的实验动物进行实验研究。验研究。开题前做好调查，以免在实施计划时无法获得所需实验动物。开题前做好调查，以免在实施计划时无法获得所需实验动物。第二十二页，讲稿共四十六页哦2022-9-623 值得注意的是，在实验设计中，如何科学地选择实验动物应从多方面考虑。在结合上述选择原则和实际科研经费预算基础上，还应结合课题组实验室硬件和软件等条件综合考虑、权衡利弊，充分预计选择的实验动物对实验结果的影响。第二十三页，讲稿共四十六页哦2022-9-624第二节第二节 实验动物在药理学研究中的应用实验动物在药理学研究中的应用 药理学包括药效学、一般药理学和药物代谢动力学等，除了药理学包括药效学、一般药理学和药物代谢动力学等，除了小部分药效学研究可用体外或离体动物实验外，一般药效学小部分药效学研究可用体外或离体动物实验外，一般药效学和药物代谢动力学研究离不开整体动物实验研究。和药物代谢动力学研究离不开整体动物实验研究。大部分药效学研究要使用动物模型大部分药效学研究要使用动物模型选择何种动物，应参考上述的实验动物选择原则和实验的具选择何种动物，应参考上述的实验动物选择原则和实验的具体要求进行，如对动物进行长时间多次采样，则用小动物是体要求进行，如对动物进行长时间多次采样，则用小动物是不合适的。不合适的。为了观察不同种属动物对药物的反应性，最好同时选用两种为了观察不同种属动物对药物的反应性，最好同时选用两种以上动物。以上动物。第二十四页，讲稿共四十六页哦2022-9-625一、神经系统的药物研究一、神经系统的药物研究 作用于神经系统的药物研究一般使用健康成年的小鼠作用于神经系统的药物研究一般使用健康成年的小鼠和大鼠，除非特定需要，一般不选用幼鼠或老年鼠。和大鼠，除非特定需要，一般不选用幼鼠或老年鼠。镇痛药研究：小鼠、大鼠、兔镇痛药研究：小鼠、大鼠、兔 解热药研究：兔解热药研究：兔3.3.神经功能药研究：猫神经功能药研究：猫第二十五页，讲稿共四十六页哦2022-9-626二、心血管系统的药物研究二、心血管系统的药物研究 抗心肌缺血和心率失常药物研究：犬、猫、兔、豚抗心肌缺血和心率失常药物研究：犬、猫、兔、豚鼠鼠 降压药物研究：犬、猫、大鼠降压药物研究：犬、猫、大鼠3.3.治疗心功能不全药物研究：犬、猫、豚鼠治疗心功能不全药物研究：犬、猫、豚鼠4.4.降血脂药物研究：大鼠、兔降血脂药物研究：大鼠、兔5.5.抗动脉粥样硬化药物研究：兔、鹌鹑抗动脉粥样硬化药物研究：兔、鹌鹑6.6.调心功能药物研究：青蛙、蟾蜍调心功能药物研究：青蛙、蟾蜍第二十六页，讲稿共四十六页哦2022-9-627三、呼吸系统的药物研究三、呼吸系统的药物研究1.1.镇咳药物研究：豚鼠、犬、猫镇咳药物研究：豚鼠、犬、猫2.2.支气管扩张药物研究：豚鼠支气管扩张药物研究：豚鼠3.3.祛痰药研究：雄性小鼠、兔或猫祛痰药研究：雄性小鼠、兔或猫四、消化系统的药物研究四、消化系统的药物研究1.1.胃肠解痉药物研究：大鼠、豚鼠、兔、犬胃肠解痉药物研究：大鼠、豚鼠、兔、犬2.2.催吐或止吐药物研究：猫、犬、鸽等催吐或止吐药物研究：猫、犬、鸽等第二十七页，讲稿共四十六页哦2022-9-628五、泌尿系统的药物研究五、泌尿系统的药物研究 六、内分泌系统的药物研究六、内分泌系统的药物研究七、血液系统的药物研究七、血液系统的药物研究八、精神药物研究八、精神药物研究九、计划生育药物研究九、计划生育药物研究第二十八页，讲稿共四十六页哦2022-9-629药物安全性评价是新药在上市前所必须做的一项研究，用以了解药物对药物安全性评价是新药在上市前所必须做的一项研究，用以了解药物对各系统、器官脏器的毒性作用各系统、器官脏器的毒性作用单次给药毒性试验单次给药毒性试验多次给药毒性试验多次给药毒性试验安全性药理试验安全性药理试验遗传毒性试验遗传毒性试验生殖毒性试验生殖毒性试验免疫原性试验免疫原性试验致癌试验致癌试验毒代动力学试验毒代动力学试验第三节第三节 实验动物在药物安全性评价中的应用实验动物在药物安全性评价中的应用 第二十九页，讲稿共四十六页哦2022-9-630（一）急性毒性试验（一）急性毒性试验 急性毒性试验是通过单次或短时间内多次给药，了解动物所产生急性毒性试验是通过单次或短时间内多次给药，了解动物所产生的毒性反应及其严重程度，为临床安全用药及监测提供参考。的毒性反应及其严重程度，为临床安全用药及监测提供参考。急性毒性试验一般用啮齿类小鼠。一般选用昆明种、急性毒性试验一般用啮齿类小鼠。一般选用昆明种、ICRICR或或NIHNIH等封闭群，雌雄各半，体重等封闭群，雌雄各半，体重1822g1822g（约（约4545周龄），同批动物体周龄），同批动物体重相差不超过重相差不超过4g4g。分为。分为4-64-6个剂量组，各剂量组组距以个剂量组，各剂量组组距以0.65-0.850.65-0.85为为宜。宜。申报一类新药至少必须用两种动物，除了啮齿类动物外，申报一类新药至少必须用两种动物，除了啮齿类动物外，化学药物非啮齿类用比格犬。犬用成年犬，体重化学药物非啮齿类用比格犬。犬用成年犬，体重810kg810kg。第三十页，讲稿共四十六页哦2022-9-631（二）长期毒性试验（二）长期毒性试验 长期毒性试验是通过连续反复多次给药，观察动物出现的毒性反应，剂量与长期毒性试验是通过连续反复多次给药，观察动物出现的毒性反应，剂量与毒性的关系，主要靶器官是什么，毒性反应的性质和程度以及毒性反应是否可毒性的关系，主要靶器官是什么，毒性反应的性质和程度以及毒性反应是否可逆等。逆等。长期毒性试验要求用两种动物。啮齿类首选大鼠；非啮齿类动物长期毒性试验要求用两种动物。啮齿类首选大鼠；非啮齿类动物当供试品为化学品时当供试品为化学品时首选比格犬，当供试品为生物药品时，要用猴首选比格犬，当供试品为生物药品时，要用猴。大鼠可选用大鼠可选用SDSD或或WistarWistar大鼠，体重要求大鼠，体重要求180220g180220g（约（约6868周龄），体重差异应不超周龄），体重差异应不超过平均体重的过平均体重的20%20%。试验周期在。试验周期在3 3个月以上，可选用个月以上，可选用120160g120160g（约（约5656周龄）。周龄）。每组雌雄各半。每组雌雄各半。比格犬一般用比格犬一般用612612月龄，试验前适应观察月龄，试验前适应观察2 2周，接种疫苗和驱除肠虫。周，接种疫苗和驱除肠虫。猴子采用成年猴，猴子采用成年猴，3-53-5岁（岁（3.5-6.5kg3.5-6.5kg），试验前适应观察），试验前适应观察1 1个月，必要时需个月，必要时需要接种疫苗和驱除肠虫。要接种疫苗和驱除肠虫。第三十一页，讲稿共四十六页哦2022-9-632 一般设定一般设定3 3个剂量组。个剂量组。低剂量组低剂量组目的是寻找动物安全剂目的是寻找动物安全剂量范围，为临床剂量设计作参考。此剂量下应不出量范围，为临床剂量设计作参考。此剂量下应不出现毒性反应。现毒性反应。高剂量组高剂量组目的是为寻找毒性靶器官、毒性目的是为寻找毒性靶器官、毒性反应症状及抢救措施提供依据，也为临床毒性及不良反应反应症状及抢救措施提供依据，也为临床毒性及不良反应监测提供参考，应使动物产生明显的或严重的毒性反应，监测提供参考，应使动物产生明显的或严重的毒性反应，或个别动物死亡。或个别动物死亡。中剂量组中剂量组应使动物产生轻微的或中应使动物产生轻微的或中度的毒性反应。度的毒性反应。第三十二页，讲稿共四十六页哦2022-9-633（三）皮肤给药毒性试验（三）皮肤给药毒性试验 皮肤给药毒性试验包括皮肤给药毒性试验包括皮肤给药急性试验、皮肤给药急性试验、皮肤给药长期毒性试验、皮肤给药长期毒性试验、皮肤刺激实验、皮肤刺激实验、皮肤过敏试验。皮肤过敏试验。采用的实验动物为兔、豚鼠和大鼠，首选兔。体重要求兔采用的实验动物为兔、豚鼠和大鼠，首选兔。体重要求兔2kg2kg左右、豚鼠左右、豚鼠300g300g，大鼠，大鼠200g200g，雌雄各半。给药前，雌雄各半。给药前2424小时将小时将动物背部脊柱两侧被毛脱去，脱毛范围约相当于体表面积的动物背部脊柱两侧被毛脱去，脱毛范围约相当于体表面积的10%10%，兔约，兔约150cm150cm2 2，豚鼠、大鼠约，豚鼠、大鼠约40cm40cm2 2左右。一般一侧脱毛区为左右。一般一侧脱毛区为给药区，一侧脱毛区为赋形剂区。给药区，一侧脱毛区为赋形剂区。第三十三页，讲稿共四十六页哦2022-9-634第四节第四节 实验动物在免疫学研究中的应用实验动物在免疫学研究中的应用一、免疫学研究一、免疫学研究 在抗感染免疫、免疫生物学研究中应用最广的是在抗感染免疫、免疫生物学研究中应用最广的是BALB/cBALB/c小鼠和各种免疫缺陷动小鼠和各种免疫缺陷动物物 自身免疫性疾病和系统性红斑狼疮研究：新西兰黑（自身免疫性疾病和系统性红斑狼疮研究：新西兰黑（NZBNZB）以及新西兰黑和新）以及新西兰黑和新西兰白的杂交西兰白的杂交F1F1代（代（NZBNZBNZWF1NZWF1）小鼠动物模型。）小鼠动物模型。变态反应研究：豚鼠变态反应研究：豚鼠 移植免疫研究：小鼠移植免疫研究：小鼠H-2H-2型同类系，二个相同型同类系，二个相同H-2H-2型品系小鼠间移植，可不发生排型品系小鼠间移植，可不发生排斥反应。斥反应。二、免疫学应用二、免疫学应用1 1单克隆抗体的制备：单克隆抗体的制备：BALB/cBALB/c2 2免疫血清的制备免疫血清的制备:兔、羊兔、羊3 3提供补体：豚鼠提供补体：豚鼠第三十四页，讲稿共四十六页哦2022-9-635第五节第五节 实验动物在实验肿瘤学研究中的应用实验动物在实验肿瘤学研究中的应用一、自发性肿瘤模型一、自发性肿瘤模型 在自发性肿瘤动物模型中，利用小鼠生长快、生命周期短、近交品系多、自发在自发性肿瘤动物模型中，利用小鼠生长快、生命周期短、近交品系多、自发性肿瘤与人类肿瘤发病相似等特点，可以选用具有不同的遗传性状特点的近交系性肿瘤与人类肿瘤发病相似等特点，可以选用具有不同的遗传性状特点的近交系动物进行动物进行肿瘤遗传学和肿瘤病因学肿瘤遗传学和肿瘤病因学研究。研究。缺点缺点:不易同时获得大批病程相似的自发性肿瘤动物，又因这种肿瘤生不易同时获得大批病程相似的自发性肿瘤动物，又因这种肿瘤生长较慢，实验周期相对较长，所以一般很少用于筛药。长较慢，实验周期相对较长，所以一般很少用于筛药。二、诱发性肿瘤模型二、诱发性肿瘤模型 用化学致癌物、射线或病毒均可在各类动物中诱发不同类型的肿瘤用化学致癌物、射线或病毒均可在各类动物中诱发不同类型的肿瘤。如用强化学致癌物。如用强化学致癌物二甲基苯蒽（二甲基苯蒽（DMBADMBA）和和甲基胆蒽甲基胆蒽可诱发乳癌，可诱发乳癌，二苯二苯苄芘苄芘诱发纤维肉瘤，诱发纤维肉瘤，二乙基硝胺（二乙基硝胺（DENDEN）诱发大鼠肝癌，诱发大鼠肝癌，黄曲霉素黄曲霉素诱发大诱发大鼠肝癌等。鼠肝癌等。第三十五页，讲稿共四十六页哦2022-9-636在使用化学剂致癌时，要注意各类化学致癌剂对动物致癌的特点在使用化学剂致癌时，要注意各类化学致癌剂对动物致癌的特点 芳香胺及偶氮染料：芳香胺及偶氮染料：通常需要长期、大量给药才能致癌；肿瘤多发生于远离作用通常需要长期、大量给药才能致癌；肿瘤多发生于远离作用部位的脏器如膀胱、肝等；有明显的种属差异；其本身不是直接致癌物，致癌是由部位的脏器如膀胱、肝等；有明显的种属差异；其本身不是直接致癌物，致癌是由于其某种代谢产物的作用。其致癌作用往往受营养或激素的影响。于其某种代谢产物的作用。其致癌作用往往受营养或激素的影响。亚硝胺类：亚硝胺类：致癌性强，小剂量一次给药即可致癌。对多种动物的许多器官能致癌性强，小剂量一次给药即可致癌。对多种动物的许多器官能致癌，甚至可以通过胎盘致癌。具有不同结构的亚硝胺有明显的器官亲和性。致癌，甚至可以通过胎盘致癌。具有不同结构的亚硝胺有明显的器官亲和性。黄曲霉毒素：黄曲霉毒素：已知已知致癌剂致癌剂中最强的一种，很小剂量（中最强的一种，很小剂量（1mg/kg1mg/kg体重）即可使犬、幼体重）即可使犬、幼龄大鼠、火鸡或小鸭致死；其致癌性也极强。龄大鼠、火鸡或小鸭致死；其致癌性也极强。注意：应在专门的有毒有害化学品生物安全动物实验室进行致癌试验。1.应注意自身安全防护。第三十六页，讲稿共四十六页哦2022-9-637三、移植肿瘤模型三、移植肿瘤模型人癌肿瘤移植模型主要利用裸小鼠、裸大鼠及人癌肿瘤移植模型主要利用裸小鼠、裸大鼠及ScidScid小鼠。将人小鼠。将人体肿瘤移植于免疫缺陷动物因能保持其生物学特性，用于研究人体肿瘤移植于免疫缺陷动物因能保持其生物学特性，用于研究人体肿瘤对药物的敏感性。体肿瘤对药物的敏感性。常用的人癌组织移植的途径常用的人癌组织移植的途径 皮下移植、皮下移植、腹腔移植、腹腔移植、原位移植原位移植 肾囊膜下移植肾囊膜下移植第三十七页，讲稿共四十六页哦2022-9-638第六节第六节 实验动物在遗传学研究中的应用实验动物在遗传学研究中的应用 在遗传学上用来研究阐明正常遗传及遗传性疾病机理的动在遗传学上用来研究阐明正常遗传及遗传性疾病机理的动物称为物称为模式动物模式动物。目前在遗传学研究上目前在遗传学研究上公认的模式动物有果蝇、线虫、斑马鱼和小鼠公认的模式动物有果蝇、线虫、斑马鱼和小鼠等。等。为什么可使用生物进化级别较低的动物来研究遗传学？为什么可使用生物进化级别较低的动物来研究遗传学？这是因为生物体由低等向高等、由简单向复杂的进化过程中，很多这是因为生物体由低等向高等、由简单向复杂的进化过程中，很多生物学现象是非常保守的。低等生物的生命现象及分子基础与高等生生物学现象是非常保守的。低等生物的生命现象及分子基础与高等生物相似。因此物相似。因此利用位于生物复杂性阶梯较低级位置上的物种来研利用位于生物复杂性阶梯较低级位置上的物种来研究发育共通规律是可能的。因为这些生物的细胞数量更少，分究发育共通规律是可能的。因为这些生物的细胞数量更少，分布相对单一，变化也较好观察，而对这些生物的研究有助于人布相对单一，变化也较好观察，而对这些生物的研究有助于人们理解生命世界的一般规律。们理解生命世界的一般规律。第三十八页，讲稿共四十六页哦2022-9-639果蝇（果蝇（Drosophila）：）：成虫体小，长仅成虫体小，长仅3 34 4毫米。身体淡黄色，复眼多为红色。染色体毫米。身体淡黄色，复眼多为红色。染色体2n=82n=8，数量少而且形状有明，数量少而且形状有明显差别。显差别。成虫喜在多种腐烂水果和发酵物周围飞舞和产卵。生活周期较短，约成虫喜在多种腐烂水果和发酵物周围飞舞和产卵。生活周期较短，约2 2周。周。果蝇性状变异很多，如眼睛颜色、身体颜色、翅膀形状、头部形状等，这些性状是遗果蝇性状变异很多，如眼睛颜色、身体颜色、翅膀形状、头部形状等，这些性状是遗传学研究观察的重要指标。传学研究观察的重要指标。果蝇常用于遗传学、发育基因调控、各类神经疾病、帕金森氏病果蝇常用于遗传学、发育基因调控、各类神经疾病、帕金森氏病、老年痴呆症老年痴呆症、药物成瘾和酒精中毒药物成瘾和酒精中毒、衰老与长寿衰老与长寿、学习记忆与某些认知行为的研究等。学习记忆与某些认知行为的研究等。1933年，摩尔根因发现了果蝇白眼突变的性连锁遗传，提出了基因在染色体上直线排列以及连锁交换定律，被授予诺贝年，摩尔根因发现了果蝇白眼突变的性连锁遗传，提出了基因在染色体上直线排列以及连锁交换定律，被授予诺贝尔奖。尔奖。1946年，摩尔根的学生米勒，证明年，摩尔根的学生米勒，证明X射线能使果蝇的突变率提高射线能使果蝇的突变率提高150倍，被授予诺贝尔奖。倍，被授予诺贝尔奖。1995年，年，Edward B.Lewis(美国美国)，Christiane Nsslein-Volhard(德国德国)，Eric F.Wieschaus(美国美国)，因发现早期胚胎，因发现早期胚胎发育中的遗传调控机理，被授予诺贝尔奖。发育中的遗传调控机理，被授予诺贝尔奖。第三十九页，讲稿共四十六页哦2022-9-640秀丽隐杆线虫秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegansCaenorhabditis elegans)：成体长仅成体长仅1mm 1mm，全身透明，全身透明，以细菌为食，居住在土壤中，全身共以细菌为食，居住在土壤中，全身共有有959959个细胞，性别为雌雄同体或雄性。染色体数个细胞，性别为雌雄同体或雄性。染色体数2n=122n=12，其基因，其基因组很小，仅有组很小，仅有8 8107bp107bp，为人类基因组的，为人类基因组的3%3%，约有，约有13,50013,500个基因个基因。整个的生命周期仅整个的生命周期仅3 3天。由一个受精卵发育成为成熟的成体只要二天。由一个受精卵发育成为成熟的成体只要二天多一点（天多一点（2525时需时需5252小时）。小时）。线虫的细胞分化谱系明确，基因组测序完成，在胚胎发育、性别决定线虫的细胞分化谱系明确，基因组测序完成，在胚胎发育、性别决定、细胞凋亡、细胞凋亡、RNARNA干扰、行为与神经生物学等方面研究中得到广干扰、行为与神经生物学等方面研究中得到广泛应用。泛应用。20022002年，西德尼年，西德尼布雷纳布雷纳(Sydney Brenner(Sydney Brenner，英国，英国)、约翰约翰萨尔斯萨尔斯顿顿(John Sulston(John Sulston，英国，英国)和罗伯特和罗伯特霍维茨霍维茨(Robert Horvitz(Robert Horvitz，美国，美国)因在线虫的遗传与发育方面的成就，获得诺贝尔医学或生理学奖因在线虫的遗传与发育方面的成就，获得诺贝尔医学或生理学奖。20062006年，美国科学家安德鲁年，美国科学家安德鲁法尔和克雷格法尔和克雷格梅洛，以表彰他们发梅洛，以表彰他们发现了现了RNARNA干扰现象。干扰现象。第四十页，讲稿共四十六页哦2022-9-641斑马鱼斑马鱼(Danio rerio)：斑马鱼通体透明，体长斑马鱼通体透明，体长4 46 6厘米，染色体厘米，染色体2n=502n=50。体。体呈纺锤形，背部橄榄色，体侧从鳃盖后直伸到尾末有数条呈纺锤形，背部橄榄色，体侧从鳃盖后直伸到尾末有数条纵纹，臀鳍部也有与体色相似的纵纹，尾鳍长而呈叉形。纵纹，臀鳍部也有与体色相似的纵纹，尾鳍长而呈叉形。斑马鱼它具有体外受精、胚胎透明、体外发育、胚胎斑马鱼它具有体外受精、胚胎透明、体外发育、胚胎早期发育快、繁殖力强和易于大量获得样品等独有的特点早期发育快、繁殖力强和易于大量获得样品等独有的特点，是研究发育生物学、疾病动物模型和药物筛选的最佳材，是研究发育生物学、疾病动物模型和药物筛选的最佳材料之一。料之一。第四十一页，讲稿共四十六页哦2022-9-642实验动物在病毒学研究中的应用实验动物在病毒学研究中的应用 病因未明病原体的分离确认病因未明病原体的分离确认 发病机制的研究发病机制的研究 抗病毒药物筛选抗病毒药物筛选 疫苗效果鉴定疫苗效果鉴定 诊断试剂制备诊断试剂制备第四十二页，讲稿共四十六页哦2022-9-6 病毒性疾病的研究需要对病毒敏感的动物模型。没有合适的病毒性疾病的研究需要对病毒敏感的动物模型。没有合适的动物模型甚至成为阻碍该病研究的瓶颈。动物模型甚至成为阻碍该病研究的瓶颈。不同种属动物对同一病毒的易感性不同，选用作病毒学研究的实验不同种属动物对同一病毒的易感性不同，选用作病毒学研究的实验动物，应首先考虑采用该病毒的易感动物。动物，应首先考虑采用该病毒的易感动物。实验中，应在相应等级的生物安全实验室内进行实验中，应在相应等级的生物安全实验室内进行。应注意了解这些动物的自然感染情况，避免自然感染对实验感应注意了解这些动物的自然感染情况，避免自然感染对实验感染结果的干扰。染结果的干扰。病毒学研究常选用的实验动物有小白鼠、金黄地鼠、豚鼠、兔、病毒学研究常选用的实验动物有小白鼠、金黄地鼠、豚鼠、兔、绵羊、禽类、猴等。绵羊、禽类、猴等。43第四十三页，讲稿共四十六页哦2022-9-644一、流感病毒感染动物模型一、流感病毒感染动物模型流感病毒属正粘病毒科，感染引起人流行性感冒。动物模型最好用雪貂，也可用小鼠、金黄地鼠、豚鼠、猴及猪。二、二、SARSSARS病毒感染动物模型病毒感染动物模型SARS病毒属冠状病毒科，感染引起人的病毒性非典型性肺炎。猕猴对病毒敏感，三、甲型肝炎病毒感染动物模型三、甲型肝炎病毒感染动物模型甲型肝炎病毒（HAV）属肠道病毒科小RNA病毒，感染引起人甲型肝炎。狨猴、红面猴、黑猩猩对HAV均易感第四十四页，讲稿共四十六页哦2022-9-645四、乙型肝炎病毒感染动物模型四、乙型肝炎病毒感染动物模型乙型肝炎病毒（乙型肝炎病毒（HBVHBV）属嗜肝病毒科，感染引起人乙型肝炎。除了）属嗜肝病毒科，感染引起人乙型肝炎。除了黑猩猩黑猩猩外，对外，对HBVHBV易感动物很少。已知易感动物很少。已知土拨鼠、地松鼠和鸭土拨鼠、地松鼠和鸭可感染各自的嗜肝病毒，其病毒的可感染各自的嗜肝病毒，其病毒的结构、感染方式和病理变化与结构、感染方式和病理变化与HBVHBV相似，可利用这些动物进行相似，可利用这些动物进行HBVHBV感染的实验感染的实验研究。研究。近年来近年来HBVHBV转基因小鼠受到重视。转基因小鼠受到重视。五、肾综合症出血热病毒感染动物模型五、肾综合症出血热病毒感染动物模型肾综合症出血热病毒（肾综合症出血热病毒（HFRSVHFRSV）属布尼亚病毒科（）属布尼亚病毒科（BungavividaeBungavividae）中的汉坦病毒（）中的汉坦病毒（Hantaan Virus,HTNVHantaan Virus,HTNV），感染引起人肾综合症出血热。隐性感染动物模型有非疫区），感染引起人肾综合症出血热。隐性感染动物模型有非疫区黑线姬鼠、大鼠、长爪沙鼠、兔等。黑线姬鼠和大鼠感染后无任何症状，亦无明显病黑线姬鼠、大鼠、长爪沙鼠、兔等。黑线姬鼠和大鼠