实验动物知多少

摘要

如何选择实验动物?实验动物的种类不可枚举,如何根据实验的目的和类型来选择合适的动物,这些知识点需要了解…

什么是实验动物

实验动物之所以能撑起科研界的半壁江山,主要是因为他们屡次在医学界中建下奇功,而且无论是生物医学领域中的临床研究还是实验室研究,其重大发现均离不开实验动物。现代生命科学研究要求动物实验结果精确可靠,重复性好并具有可比性,即不同的人在不同的时间、不同的空间,做相同的动物实验,能得到完全一样的实验结果。这就要求我们要选用标准化的实验动物,在标准的条件下进行实验。那什么是实验动物呢?简言之,就是经特殊饲养的动物,比如常用的有小白鼠、大白鼠、豚鼠、家兔、绵羊及猕等等,而不同的实验目的,为其代言的实验动物自然也不同。实验动物们肩负着非常重要的使命,并积极献身于科研实验,不仅促进了医学科学的迅速发展,也解决了许多以往不能解决的实际问题和重大理论问题。

 

experimental-animals

 

实验用动物分类

单孔目Monotrerrmta鸭嘴兽、针鼹

有袋目Marsupialia大袋鼠

贫齿目Edentata仇狳

食虫目Insectivora刺猥、鼹鼠

翼手目Chiroptera蝙蝠

灵长目Primates猕猴、狨猴

兔形目Lagomor pha兔、鼠兔

啮齿目Rodentia大鼠、小鼠、豚鼠、金黄地鼠、旱獭、黑线仓鼠、棉鼠、长爪沙鼠、田鼠

鲸目Cetacea须鲸、齿鲸、白鳍豚

食肉目Carnivore猫、狗、鼬

鳍足目Pinnipedia海豹

长鼻目Proboscidea亚洲象

奇蹄目Perissodactyla马、驴、骡、犀牛

偶蹄目Artiodactyla牛、羊、鹿、猪

 

如何选择实验动物?

 

一、一般原则

1、年龄与体重

年龄是一个重要的生物量,动物的解剖生理特征和对实验的反应性随年龄的不同而有明显变化。一般而言,幼龄动物较成年动物敏感,而老龄动物的代谢、各系统功能较为低下,反应不灵敏。因此,一般动物实验应选用成年动物。但不同实验对年龄要求不尽相同,需根据课题的内容而定。一些慢性实验因周期较长,可选择幼龄动物。有些特殊实验如老年病学的研究,则考虑用老龄动物。

由于不同种类实验动物的生活周期差别很大,动物实验时还要注意"天文学时间"和"生物学时间"的区别。对不同动物而言,经过相同的天文学时间在生物学上却有不同的意义。例如,用犬做试验经过一年观察期和用大鼠做实验经过相同的观察期,其生物学意义是完全不同的。同样,用犬做试验从1岁到2岁的一年观察期和从12岁到13岁的一年观察期,其生物学意义也不同。考虑生物学时间,特别是在与老化有关的实验研究中很有意义。

值得注意的是,不同种属实验动物的寿命与人类具有很大差异。在发育上,有的以日、月计龄,有的以年计龄。所以,选择动物时应注意到各种实验动物之间、实验动物与人类之间的年龄对应,以便进行分析比较。

实验动物年龄与体重一般呈正相关,可按体重推算年龄。例如KM小鼠6周龄时雄性约为32g,雌性28g;Wistar大鼠雄性约为180g,雌性160g。但体重大小常受每窝哺育仔数、饲养密度、营养、温度等环境条件所限,有时不一定准确,提供部门应有动物出生日期的记录以备查考。一般来说,选择的实验动物年龄、体重应尽可能一致,相差不得超过10%。若相差悬殊,则易增加动物反应的个体差异,影响实验结果的准确性。

2、动物性别

不同性别的动物对同一药物的敏感程度是有差异的,如在猪瘟疫苗的效力实验中,雌兔比雄兔表现出较好的热反应,雌性小鼠对四环素毒素的耐受力低于雄鼠。有人分析149种毒物对不同性别大小鼠的毒性,发现雌性的敏感性稍大于雄性,如雄性敏感性LD50为1,则雌性LD50大鼠和小鼠分别为(0.88±0.036)与(0.92±0.085),如实验无特殊要求,应选择雌雄各半做实验,以避免因性别差异所造成的结果误差。

3、生理状态与健康状况

处于怀孕、哺乳等生理状态时,动物对外界刺激的反应常有所改变,如无特殊目的,一般应从实验组中剔除,以减少个体差异。健康动物对各种刺激的耐受性比有病的动物要大,实验时应剔除瘦弱、营养不良的动物。

4、实验条件

实验条件对动物实验结果有很大影响,应给相应级别的动物有相应级别的环境条件,寒冷、炎热、通风不良、噪声或营养不良均会严重干扰动物实验的结果。

 

二.个性需求

按对微生物的净化程度,实验动物可分为:无菌动物、悉生动物、无特定病原体动物、常规动物。选择何种微生物等级的实验动物,应根据各级动物的特点,结合课题研究的水平、内容及目的而定。一般而言,普通动物用于研究所获得的实验结果的反应性差,故主要用于生物医学示教或为某项研究进行探索方法的预试验。清洁动物是目前国内科研工作主要要求的标准实验动物,适用于大多数科研实验。无特定病原体动物是理想的健康动物,用它来研究,可排除疾病或病原的干扰,适用于所有科研实验、生物制品生产及检定,是国际公认的标准实验动物。涉及具有国际交流意义的重大课题,最好选用无特定病原体动物。无菌动物是一种非常规动物,仅适用于特殊研究目的,如微生物与宿主、微生物间的相互作用,免疫发生发展机制,放射医学等方面的研究。由于无菌动物体内无任何可检出的微生物,使实验简洁明确,给课题研究带来极大方便。

选择何种遗传群动物,应根据不同的课题内容而定。近交系动物由于遗传纯合度高,个体差异小,特征稳定,对实验反应一致性好,实验结果精确可靠,因而越来越广泛地应用于医学生物学的各个领域。而且,不同品系具有各自独特的特性,适合不同课题的研究需要。以群体为对象的研究课题,如人类遗传研究、药物筛选和毒性试验中,要选择与人群基因型及表现型相似的动物类别,封闭群动物则更为合适。许多基因突变系动物具有与人类相似的疾病模型特征,如自然发生高血压大鼠,青少年型糖尿病大鼠,缺少T细胞的裸大鼠、裸小鼠、裸豚鼠,肌肉萎缩症小鼠等,是研究人类疾病很好的工具。

在精确试验中,鉴于动物体内外的寄生虫与微生物会干扰试验的结果,最好选择无菌动物或悉生动物,至少也应使用SPF级动物。此外,还应考虑所选用的动物类别或级别要与实验条件、实验技术、方法及试剂等相匹配。既要避免用高精密度仪器、先进的技术方法、高纯度的试剂与低品质、非标准化、反应性能低的动物相匹配,又要防止用低性能的测试方法、非标准化的实验设施与高级别、高反应性能的动物相匹配,造成不必要的资源浪费。

 

三、疾病相关

实验动物有许多自发或诱发性疾病,能局部或全部地反映人类类似疾病过程与特点,可用于研究相关的人类疾病。如突变系SHR大鼠,其自发性高血压的变化与人类相似,并伴有高血压性心血管病变,如脑血栓、梗死等症状。猫是弓形虫的宿主,是弓形虫研究中是一个很好的材料。同时,在研究白化病、关节炎、骨质疏松症等方面,也较为理想。非人灵长类实验动物,可感染其他动物不可复制的人类传染病,如脊髓灰质炎、脑炎、肝炎、麻疹、痢疾、疟疾等。因此,可作为研究这些疾病发生、发展过程及疫苗研制的理想动物。

狗的甲状旁腺位于两个甲状腺端部的表面,位置比较固定,而兔的甲状旁腺分布得比较散,位置不固定,因此,做甲状旁腺摘除实验选狗而不用兔,而做甲状腺摘除实验则选兔更合适。狗是红绿色盲,不能以红绿色信号作为条件刺激来进行条件反射试验。

家兔颈部的交感神经、迷走神经和减压神经是分别存在、独立行走的,而人、马、牛、猪、狗、猫这些神经不单独行走,混合行走于迷走交感于或迷走神经之中;如观察减压神经对心脏的作用时,则必须选用兔,这3根神经中,白色、最粗者为迷走神经,切断迷走神经,可立即造成肺水肿的动物模型。

家兔的胸腔结构与其他动物不同,当开胸和打开心包胸膜,暴露心腔进行实验操作时,只要不弄破纵隔膜,动物不需要人工呼吸,给实验操作带来很多方便,很适合于做开胸和心脏试验。
家兔体温变化十分灵敏,最易产生发热反应且反应典型、恒定,而小鼠、大鼠的体温调节不稳定,所以,我们选择家兔做发热和检查致热原的实验研究。

小鼠体型小,性情温顺,易于饲养管理、操作和观察。对外来刺激、多种毒素和病原体均很敏感,所以,各种药物的毒性试验,微生物、寄生虫的研究,半数致死量的测定都选用小鼠。

大鼠无胆囊,不能选做胆囊功能的研究,而适合做胆管插管收集胆汁,进行消化功能研究。

中国地鼠易产生真性糖尿病。血糖可比正常高出2~8倍,胰岛退化适合于糖尿病的研究。豚鼠体内缺乏合成维生素C的酶,因而,对维生素C的缺乏很敏感,适合于维生素C的实验研究。豚鼠易于致敏,适于做过敏性研究。

鸽子、家犬、猴和猫呕吐反应敏感,适合做呕吐试验;家兔、豚鼠等草食动物呕吐反应不敏感,小鼠和大鼠无呕吐反应,就不宜选用。

大多数实验动物,猴、犬、大鼠、小鼠等按一定周期排卵,而兔和猫属典型的刺激性排卵动物,只有经过交配刺激,才能排卵。因此,兔和猫是避孕药研究的常用动物。

 

明星实验动物——小鼠

小鼠是最常见的实验动物,而在突变型小鼠中,免疫缺陷型小鼠的出现则开创了肿瘤学和免疫学的里程碑。最早发现的裸鼠就是于1962年在非近交系小鼠中偶然得到无毛小鼠,是一种先天性胸腺发育不良突变小鼠。当下生物医药研究中大部分人源化的动物模型,都是由免疫缺陷型小鼠相互杂交而产生的,因而不同的杂交基因型具备不同属性,使用于不同的适应症研究。转基因小鼠、可调控基因表达的小鼠、基因敲除小鼠、基因定点整合小鼠、特定组织或器官基因敲除小鼠等遗传工程小鼠是遗传精密度更高的实验动物。随着2l世纪生命科学的发展,这些遗传工程小鼠将会逐渐取代常规实验动物,成为21世纪生物医药研究的首选动物。未来随着生物技术的不断进步,对实验小鼠的基因修饰和人工诱导突变也会越来越普遍,人类也将会获得了更多具有遗传修饰的实验小鼠,如嵌合体小鼠、转基因小鼠等。至于实验动物的购买,这些网站请你收.

 

1)MGI

http://www.informatics.jax.org/

2)KOMP

https://www.komp.org/

3)IMPC

http://www.mousephenotype.org/

4)南大模式动物中心

http://www.nrcmm.cn/

5)中国遗传工程小鼠共享资源联盟

http://cmsr.nrcmm.cn/

 

jieweitu

艾美捷科技优势代理品牌

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: