实验动物的选择精选PPT.ppt
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1、关于关于实验动物的物的选择第1页,讲稿共73张,创作于星期日Page 2实验动物选择的一般原则选择实验动物的基本原则常用动物实验中实验动物的选择常用实验动物的生物学特性及应用第2页,讲稿共73张,创作于星期日Page 3实验动物选择的总体思路实验动物选择的总体思路实验动物种类众多,如何依据不同的实验目的来正确地选择动物,是作好一项研究工作的第一步。严格地说,实验动物选择的正确与否,不仅影响到经费支出、工作进展,还会影响到实验结果的正确性与可靠性,以及整个实验的顺利完成。第3页,讲稿共73张,创作于星期日Page 4目的名称实验用动物种类单孔目单孔目(Monotremata)有袋目有袋目(Mar
2、supialia)贫齿目贫齿目(Edentata)食虫目食虫目(lnsectivora)翼手目翼手目(Chiroptera)灵长目灵长目(Primates)兔形目兔形目(Lagomorpha)啮齿目啮齿目(Rodentia)鲸鲸 目目(Cetacea)食肉目食肉目(Carnivora)鳍足目鳍足目(Pinnipedia)长鼻目长鼻目(Proboscidea)海牛目海牛目(Sirenia)奇蹄目奇蹄目(Perissodactyla)偶蹄目偶蹄目(Artiodactyla)至今无至今无袋鼠袋鼠犰狳、穿山甲犰狳、穿山甲刺猬刺猬蝙蝠蝙蝠猕猴、松鼠猴、狨猴、黑猩猩猕猴、松鼠猴、狨猴、黑猩猩兔、鼠兔兔、鼠
3、兔小鼠、大鼠、金黄地鼠、豚鼠、沙鼠、黑线姬鼠小鼠、大鼠、金黄地鼠、豚鼠、沙鼠、黑线姬鼠江豚江豚猫、犬、雪貂猫、犬、雪貂海狗海狗至今无至今无至今无至今无马、驴、骡马、驴、骡猪、羊、牛、鹿猪、羊、牛、鹿 第4页,讲稿共73张,创作于星期日Page 5第5页,讲稿共73张,创作于星期日Page 6试验动物选择的一般原则试验动物选择的一般原则动物品种品系年龄与体重性别生理与健康状况动物实验结果分析Strain of breed Age&WeightSexPhysiological character&HealthAnalysis of experimental results第6页,讲稿共73张,创作
4、于星期日Page 7一、动物品种品系一、动物品种品系 同物种内的不同品种、品系,由于生物学特性的差异,对相同试验反应结果存在差异。同品系的各亚系之间差异可相当于不同品系。例如:DBA小鼠会发生听源性癫痫发作,而C57BL小鼠根本不出现这种反应。BALB/cAnN小鼠对放射线极敏感,而C57BL/CdJN小鼠对放射线却有抵抗力。C57BL小鼠对肾上腺皮质激素的敏感性比DBA小鼠高12倍。DBA小鼠对雌激素较C57BL小鼠敏感。第7页,讲稿共73张,创作于星期日Page 8二、动物的年龄和体重二、动物的年龄和体重 实验动物的机体反应性随年龄而有所变化。幼年动物往往较成年动物敏感,而老年动物代谢功能
5、降低,反应不灵敏。成年动物大多数实验都选择老年动物多用于老年医学研究中幼年动物慢性实验或长期毒性实验(实验周期长)第8页,讲稿共73张,创作于星期日Page 9对于动物的年龄,还应注意“天文学时间”与“生物学时间”的区别,二者的意义不同。不同种属实验动物的寿命长短不一,但多比人的寿命短。选择实验动物时必须了解有关动物的寿命,并安排与人的某年龄时期相对应的动物进行实验研究。第9页,讲稿共73张,创作于星期日Page 10第10页,讲稿共73张,创作于星期日Page 11第11页,讲稿共73张,创作于星期日Page 12动物的体重动物的体重 年龄与体重一般呈正相关性。同一实验中,动物的体重应尽可能
6、一致,一般不应相关10%,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。实验动物年龄和体重一般呈正比,啮齿类动物可根据体重推算年龄。第12页,讲稿共73张,创作于星期日Page 13三、动物的性别三、动物的性别许多实验证明,不同性别的动物对同一药物的敏感性差异较大,对各种刺激的反应也不尽一致,雌性动物在性周期不同阶段和怀孕、哺乳时的机体反应性有较大的改变,因此科研工作汇总一般选择雌雄各半进行试验。药物反应中性别不同效果尤为不同。例如:5-6周的雄性大鼠给药角新碱,可见镇痛效果,但是雌性,则没有镇痛效果。第13页,讲稿共73张,创作于星期日Page 14第14页,讲稿共73张,创
7、作于星期日Page 15医学研究中,通常选择实验动物应雌雄各半。若发现有明显的性别差异,则应分别测定不同性别实验动物的结果。第15页,讲稿共73张,创作于星期日Page 16四、四、生理与健康状况生理与健康状况生理状况:实验动物处在特殊的生理状态如怀孕、哺乳时,其体重及某些生理生化指标将有所不同,对外界环境因素作用的反应亦与非怀孕、非哺乳的实验动物有着较大差异。功能状态:如:体温升高对解热药敏感 血压升高对降压药敏感第16页,讲稿共73张,创作于星期日Page 17 健康状况:患病动物对药物的耐受性较健康动物小,因而患病动物容易在实验过程中中毒死亡。动物潜在感染,对实验结果影响很大。兔球虫病对
8、肝脏功能影响较大。犬食量不足、饥饿,麻醉时间延长。第17页,讲稿共73张,创作于星期日Page 18五、动物实验结果分析五、动物实验结果分析进行动物试验研究时,一定要对可能的研究结果进行充分的分析论证。因为动物实验的结果或结论,根据对应原则,最终将主要应用于人类疾病研究中。在肯定一个实验结果时,最好采用两种以上动物进行比较观察(啮齿类、非啮齿类)常用顺序:小鼠、大鼠、狗或猴第18页,讲稿共73张,创作于星期日Page 19选择实验动物基本原则选择实验动物基本原则相似性原则可靠性原则重复性原则可控性原则经济性原则第19页,讲稿共73张,创作于星期日Page 20尽量选择与人类尽量选择与人类相似相
9、似的动物的动物使用实验动物的最终目的是为了间接地研究人类疾病,所以在选择动物时,尽量使用那些与人在机机能能、代代谢谢、结结构构、疾疾病特点等病特点等方面相似的动物。相似性原则相似性原则第20页,讲稿共73张,创作于星期日Page 21灵长类动物:灵长类动物:从整体的相似性来讲,最接近于人类,是应为各学科研究首选动物。很多传染性疾病,有较强感染种属特异性,如人类乙型肝炎病毒(HBV),在自然情况下只感染人和黑猩猩。SARS恒河猴整体相似性整体相似性整体相似性整体相似性第21页,讲稿共73张,创作于星期日Page 22灵长类动物:灵长类动物:猕猴的生殖生理与人类非常接近,性周期为28d,是研究人类
10、生殖生理的理想动物。猕猴还能发生各种形态上和生物学性质上与人的肿瘤相似的病变。缺缺点点:较难获得,价格昂贵,濒危保护动物。对饲养条件的要求特殊。遗传和微生物控制困难。实验操作不便,所以在实际应用中常常退而求其次。整体相似性整体相似性整体相似性整体相似性第22页,讲稿共73张,创作于星期日Page 23树鼩树鼩:体重120250g,每隔45天左右可以繁殖生育一次,其新陈代谢过程远较家犬、鼠类等动物与人相似,解剖和生理功能也与其它灵长类相似。HAVHAV、HBVHBV、麻风杆菌麻风杆菌麻风杆菌麻风杆菌 等等等等第23页,讲稿共73张,创作于星期日Page 24动动物物进进化化的的越越高高级级并并不
11、不一一定定所所有有器器官官和和功功能能都都接接近近人人,有有些些动动物物的的进进化化程程度度并并不不一一定定很很高高,但但是是某某些些组组织织器器官官的结构或疾病特点与人类很相似。的结构或疾病特点与人类很相似。蛙蛙蛙蛙:不不能能选选作作研研究究高高级级神神经经活活动动,但但蛙蛙的的脊脊髓髓合合适适做做简简单单的的反反射射弧弧实实验验,用用蛙蛙的的脊脊脊脊髓髓髓髓作作这这方方面面的的试试验验,简简单、直观、明确、容易分析。单、直观、明确、容易分析。局部相似性局部相似性局部相似性局部相似性第24页,讲稿共73张,创作于星期日Page 25犬:犬:具有发达的神经系统,消化生理、毒理和对疾病的反应和人
12、类近似,适于作生理、营养、药理、毒理、行为和外科手术的研究。嗅觉特别灵敏,听觉也很敏锐,犬听到声音时,由于耳与眼的交感作用,有注视声源的习性。犬对于人的口令和简单语言可根据音调、音节变化建立条件反射,完成主人交给的任务。局部相似性局部相似性局部相似性局部相似性第25页,讲稿共73张,创作于星期日Page 26猪:猪:心血管系统、消化系统、皮肤、营养需要、骨骼发育及矿物质代谢等都与人的情况极其相似。心脏瓣膜、结构与人相似,已用于人心脏瓣膜缺损修补。猪的胆固醇代谢与人类似,是高胆固醇饲料引发的动脉粥样硬化的理想的动物模型。小型猪的皮肤组织结构与人类很相似(毛发的疏密,表皮厚薄,表皮形态学和增生动力
13、学,烧伤皮肤的体液和代谢变化机制等)局部相似性局部相似性局部相似性局部相似性第26页,讲稿共73张,创作于星期日Page 27小鼠和大鼠:由于它们的解剖和组织学特点、生理反应、代谢状况以及对许多药物的反应均类似于人,另外它们价格便宜、易于管理和控制。选用人兽共患疾病的实验动物:有些病因造成人和动物共同患病,其临床过程、病理变化也相似,所以就应选用这样的动物来研究人类疾病。第27页,讲稿共73张,创作于星期日Page 28其他相似性其他相似性 群体分布 以群体对象为研究课题,要选择群体型、表型分布与人相似的实验动物。例如,药物安全性评价、药物筛选时,通常以封闭群模拟自然群体基因型动物。操作实感
14、为临床操作打基础的实验。例如猪以及的形态大小与人接近第28页,讲稿共73张,创作于星期日Page 29可靠性原则可靠性原则复制的动物模型来应该力求可靠地反映人类疾病,即可特异地、可靠地反映某种疾病或某种机能、代谢、结构变化,应具备该种疾病的主要症状和体征,经化验或X光照片、心电图、病理切片等证实。若易自发地出现某些相应病变的动物,就不应加以选用,易产生与复制疾病相混淆的疾病者也不宜选用。例如铅中毒可用大白鼠做模型,但有缺点,因为它本身容易患动物地方性肺炎及进行性肾病,后者容易铅中毒所致的肾病相混淆后者容易铅中毒所致的肾病相混淆,不易确定该肾病是铅中毒所致还是它本身的疾病所致。用蒙古沙土鼠就比较
15、容易确定,因为一般只有铅中毒才会使它出现相应的肾病变。第29页,讲稿共73张,创作于星期日Page 30重复性原则重复性原则理想的动物模型应该是可重复的,甚至是可以标准化的。例如用一次定量放血法可百分之百造成出血性休克,百分之百死亡,这就符合可重复性和达到了标准化要求。又如用狗做心肌梗死模型照理很合适,因为它的冠状动脉循环与人相似,而且在实验动物中它最适宜做暴露心脏的剖胸手术,但狗结扎冠状动脉的后果差异太大,不同狗同一动脉同一部位的结扎,其后果很不一致,无法不同狗同一动脉同一部位的结扎,其后果很不一致,无法预测,无法标准化。预测,无法标准化。相反,大小白鼠、地鼠和豚鼠结扎冠脉的后果就比较稳定一
16、致,可以预测,因而可以标准化。第30页,讲稿共73张,创作于星期日Page 31增强动物模型复制时的重复性(一致性)动物品种、品系、年龄、性别、体重、健康情况、饲养管理;实验及环境条件,季节、昼夜节律、应激、室温、湿度、气压、消毒灭菌;实验方法步骤;药品生产厂家、批号、纯度规格、给药剂型、剂量、途径、麻醉、镇静、镇痛等用药情况;仪器型号、灵敏度、精确度;实验者操作技术熟练程度因为一致性是重现性的可靠保证。第31页,讲稿共73张,创作于星期日Page 32可控性原则可控性原则供医学实验研究用的动物模型,在复制时,应尽量考虑到今后临床应用和便于控制其疾病的发展,以利于研究的开展。如雌激素能终止大鼠
17、和小鼠的早期妊娠,但不能终止人的妊娠。因此,选用雌激素复制大鼠和小鼠终止早期妊娠的模型是不适用的,因为在大鼠和小鼠筛选带有雌激素活性的药物时,常常会发现这些药物能终止妊娠,似乎可能是有效的避孕药避孕药,但一旦用于人则并不成功。所以,如果知道一个化合物具有雌激素活,用这个化合物在大鼠或小鼠观察终止妊娠的作用是没有意义的。第32页,讲稿共73张,创作于星期日Page 33如选用大小鼠作作实验性腹膜炎就不适用,因为它们对革兰氏阴性细菌具有较高的抵抗力,很不容易造成腹膜炎。有的动物对某致病因子特别敏感,极易死亡,也不适用。如狗腹腔注射粪便滤液引起腹膜炎很快死亡(80%24小时内死亡),来不及做实验治疗
18、观察,而且粪便剂量及细菌菌株不好控制,因此不能准确重复实验结果。第33页,讲稿共73张,创作于星期日Page 34经济性原则经济性原则在动物实验设计时,所采用的方法应尽量做到容易执行和合乎经济原则。灵长类动物与人最近似,复制的疾病模型相似性好,但稀少昂贵,即使猕猴也不可多得,更不用说猩猩、长臂猿。幸好很多小动物如大小鼠、地鼠、豚鼠等也可以复制出十分近似的人类疾病模型。它们容易作到遗传背景明确,体内微生物可加控制、模型性显著且稳定,年龄、性别、体重等可任意选择,而且价谦易得、便于饲养管理,因此可尽量采用。除非不得已或一些特殊疾病(如痢疾、脊髓灰白质炎等)研究需要外,尽量不用灵长类动物。除了在动物
19、选择上要考虑易行性和经济性原则外,而且在模型复制的方法上、指标的观察上也都要注意这一原则。第34页,讲稿共73张,创作于星期日Page 35常用动物实验中实验动物的选择常用动物实验中实验动物的选择药效学实验动物选择毒理学实验动物选择心血管系统疾病研究中的选择消化和呼吸系统疾病研究中的选择神经系统疾病研究中的选择泌尿和生殖系统疾病研究中的选择微循环试验研究中的选择其他实验研究的选择第35页,讲稿共73张,创作于星期日Page 36一、药效学试验动物选择一、药效学试验动物选择(一)临床前药物代谢动力学研究(一)临床前药物代谢动力学研究 进行临床前药物代谢动力学研究,目的在于了解新药在动物体内动态变
20、化的规律及特点,为临床合理用药提供参考。所以,选择动物时,必必须须选选用用成成年年健健康康的的动动物物,常用的有大鼠、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。第36页,讲稿共73张,创作于星期日Page 37做药物动力学参数测定,最好使用犬、猴等大动物,这样可在同一动物上可在同一动物上多次采样多次采样,而使用小动物可能要采用多只动物的合并样本,应尽量避免。做药物分布试验时,一般选用大鼠或小鼠较为方便。做药物排泄试验时,一般也首选大鼠,其胆汁采集可在乙醚麻醉下做胆管插管引流。第37页,讲稿共73张,创作于星期日Page 38(二)一般药理研究(二)一般药理研
21、究一般药理研究指主要药效作用以外广泛药理作用的研究。常选用的动物包括小鼠、大鼠、狗、猫等,性别不限,但观察循环和呼吸系统时一般不宜用小鼠和兔第38页,讲稿共73张,创作于星期日Page 39 促智药研究一般使用健康成年小鼠和大鼠。除非特定需要,一般不选用幼鼠或老年鼠。镇静催眠药研究一般选用健康成年小鼠,便于分组实验。抗痛药研究一般选用健康成年小鼠或大鼠,且以雄性为宜。镇痛药研究均需在整体动物上进行,常用成年小鼠、大鼠、兔,必要时也可用豚鼠、犬等。一般雌雄兼用,但在热板法或是跖刺激法试验中,不用雄性动物,因为雄性动物的阴囊部位对热敏感。(三)作用于神经系统的药物研究(三)作用于神经系统的药物研究
22、第39页,讲稿共73张,创作于星期日Page 40 解热药研究首选家兔,因为家兔对热原质极敏感。当然,家兔的品种、年龄、实验室温度、动物活动情况等不同,都对发热反应的速度和程度有明显影响,应按我国药典中有关规定进行。此外,也可用大鼠进行试验。神经节传导阻滞影响的药物研究时,首选动物是猫,最最常常用用的的是是颈颈神神经经节节,因因其其前前部部和和后后部部均均容容易易区区分分。研究药物对神经肌肉接点的影响时,常用动物是猫、兔、鸡、小鼠和蛙。在对影响副交感神经效应器接点的药物进行研究时,首选动物是大鼠。第40页,讲稿共73张,创作于星期日Page 41抗心肌缺血药物研究可选用犬、猫、家兔、大鼠和小鼠
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