药理学实验详解
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药理学实验详解
药理学实验详悉
⼀、动物实验
动物实验是根据研究⽬的,恰当地选⽤标准的符合实验要求的实验动物,在设计的条件下,进⾏各种科学实验、观察、记录动物的反应过程或反应结果,以探讨或检验⽣命科学中未知因素的专门活动。
动物实验是⼈类⽣存和发展的必要⼿段。
动物实验⽅法是进⾏动物实验时的各种实验⼿段、技术、⽅法和标准化操作程序。
也探讨实验动物科学中的减少、替代、优化问题。
实验动物的选择:⾸先应从⽣物医学研究的⽬的和实验要求来选择实验动物,进⽽考虑实验动物是否容易获得、是否经济、是否容易饲养。
⼀切实验动物应具有个体间的均⼀性,遗传的稳定性和容易获得三个基本要求。
标准化原则:根据对实验质量的要求选择标准化的实验动物。
动物实验中选择和使⽤与研究内容相匹配的标准化的实验动物
标准化动物:是指遗传背景明确或来源清楚的,对其携带的微⽣物和寄⽣⾍实⾏控制,模型性状显著且稳定的动物。
在精确试验中,鉴于动物体内外的微⽣物和寄⽣⾍会⼲扰试验的结果,最好选择⽆菌动物或悉⽣动物,⾄少也应SPF级动物。
规格化原则:选择与实验要求⼀致的动物规格。
实验动物年龄与体重⼀般呈正相关性,可按体重推算年龄。
⼀般来说,实验动物年龄、体重应尽可能⼀致,相差不得超过10%。
不同性别的动物对同⼀药物的敏感程度是有差异的,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。
特殊的⽣理状态下,如发情、妊娠及哺乳期,机体对实验的反应性发⽣改变。
★实验动物的选择应⽤应注意有关国际规范:GLP、SOP、“3R”(Replacement替代Reduction减少Refinement优化)(⼀)实验动物:系指遗传背景明确、来源清楚、对其携带的微⽣物、寄⽣⾍实⾏控制,经科学⽅法⼈⼯培育⽤于科学实验的动物。
(⼆)实验动物的分类⽅法
1、按遗传学控制分类
*近交系:杂种动物经过相当于20代全同胞兄弟单纯连续繁殖,各条染⾊体上的基因趋于纯合,品系内个体差异趋于零。
近交动物的特征:
a、纯合性和⼀致性——纯合性指的所有动物的基因位点都应是纯合的。
⼀致性指的是任何可遗传的体征都完全⼀致。
例如:⾎型和组织型,体重、⽑⾊。
b、遗传稳定性
c、特异性——就整个近交系⼩⿏⽽⾔,每个近交系在遗传上都是独特的,⼏乎每个近交系都建⽴了各⾃的遗传概况。
d、分布于各地,引⼀对即可繁殖。
e、背景资料和数据较完整。
*封闭群:以⾮近亲配种⽅式进⾏繁殖⽣产的⼀个种群,在不从外部引⼊新⾎缘条件下,⾄少连续繁殖四代以上。
封闭群的特点:
a、由于⾮近交,具有杂合性,从⽽避免近交衰退的出现。
b、由于没有引进新的⾎缘,种群间遗传特性能保持相对稳定。
c、群内个体间,因其具有杂合性,所以个体间的反应性具有差异,重复性和⼀致性不如近交系。
2、按微⽣物学分类
*普通级动物Conventional(CV)Animal:不携带所规定的⼈兽共患病病原和动物烈性传染病的病原。
*清洁动物Clean(CL)Animal:除普通级动物应排除的病原体外,不携带对动物危害⼤和对科学研究⼲扰⼤的病原体。
饲养在屏障系统中。
空⽓要经过滤净化,饲养室要保持正压,进⼊室内的—切物品要经过消毒灭菌,⼯作⼈员进⼊要洗澡和穿灭菌⼯作服,动物饮⽔要经灭菌。
*⽆特定病原体动物SpecificPathogenfree(SPF)Animal:除清洁动物应排除的病原外,不携带主要潜在感染或条件致病菌和对科研⼲扰⼤的病原。
饲育在屏障系统中,是通过⽆菌动物、悉⽣动物、SPF 动物⽽获得的。
笼具、饲料饮⽔都要经过特殊处理,并有严格的检疫、消毒、隔离制度。
国外所作的科研实验主要使⽤SPF 动物。
*⽆菌动物Germfree(GF)Animal:⽆可检出的⼀切⽣命体。
此种动物⾃然界中并不存在,它是经⼈⼯剖腹产净化培育出来的。
在隔离器中剖腹产取出其仔体,⽤⽆菌母⿏代乳或⼈⼯哺乳。
悉⽣动物(GnorobioticAnimal):动物体内所携带⽣命体(病毒、细菌、真菌、原⾍和寄⽣⾍)是已知的,也叫已知菌动物。
(三)动物实验设施的分类:
l、开放环境(Open environment):饲育环境与外界相同,有强⼒通风设施,饲料、饮⽔和垫料要求不被污染,应有防⿏,防昆⾍措施。
2、屏障环境(Barrier environment)洁净度万级:饲育环境是密闭的。
送⼊的空⽓需经过滤,洁净度达到万级,饲料、饮⽔、垫料需灭菌后⽅可使⽤,饲养⼈员进⼊要经过淋浴,穿⽆菌⼯作服,戴⼝罩、⼿套。
3、隔离环境(Isolation environment)洁净度百级:是⼀个隔离器(Isolator)为主体及其它附属装置组成的饲养系统,送⼊的全新风要经—百级以上洁净度过滤,⼀切物品都要经严格灭菌后经传递仓送⼊,饲养⼈员不得⼊内。
(四)P 级实验室:指不同⽣物安全级别(病原体危险程度的分类)
⼀类(P1 级):在通常条件下;,没有或很少有危险的病原体。
实验室的设汁与清洁级实验动物实验室相似,并配备—般微⽣物实验室所需仪器和设备。
⼆类(P2 级):有⼀般潜在危险性的病原体。
⽤⼀般实验技术可以预防,⽽在⼀些意外情况,如注射器刺伤⽪肤,可引起疾病,须配备⽣物安全框。
三类(P3 级):具有特殊危险的病原体,需特许才能引进,包括23 种病原体。
四类(P4 级):对实验⼈员极端危险或可造成严重流⾏病⽽需要严格控制条件的病原体。
还包括由国外进⼝的属于三类的病原体。
常⽤实验动物
⼀、⼩⿏Mouse; Mus Musculus 特别适⽤于需要⼤量动物的药物筛选、半数致死量测定、药效评价等实验研究。
因其繁殖能⼒强,妊娠期仅为21天,因⽽也常⽤于避孕药的研究。
由于其器官易发实质性损害,常⽤于致畸、致癌药及抗癌药的研究。
㈠⽣物学特性
1.⼀般特性
◆体型⼩。
⼩⿏体⼩娇嫩,⽪肤⽆汗腺,对外界环境适应能⼒差,怕热畏寒,不耐饥饿,对外部刺激敏感,抵抗⼒弱。
代谢率⾼,平均呼吸次数100+次/分、⼼率300+次/分。
性情温顺,易于实验操作。
◆喜群居,昼伏夜动。
⼩⿏为群居动物,群养时⽣长发育较单饲快,另⼀⽅⾯,过分拥挤也会抑制⽣殖能⼒。
⼩⿏性成熟早,⾮同窝的雄性在⼀起易互⽃并咬伤,表现为群体中处于优势者保留胡须,⽽处于劣势者则掉⽑,胡须被拔光。
当群饲时,饲料的消耗量⽐单个饲养为多、⽣长发育更快。
⼩⿏喜居光线暗淡的环境,习惯于昼伏夜动,其进⾷、交配、分娩多发⽣在夜间。
⼩⿏活动⾼峰每天有两次,⼀次在傍晚后1~2h,另⼀次在黎明前。
2.⽣理学特性
◆成年体重:♂20-40g;♀18-35g,常⽤体重18-22g。
寿命:1-2年。
◆⽣殖⽣理。
属全年、多发情期动物,⽣长期短、成熟早、繁殖⼒强,体成熟雄⿏为70~80d,雌⿏为65 ~75d,故⼩⿏开始繁殖⼀般是在65~90d之间。
妊娠期19 ~21天;哺乳期20 ~22天;⼀年6 ~9胎,每胎产⼦数为8 ~15只。
⼩⿏性活动可维持1年左右。
◆性别鉴别
成年动物:雄性有明显的睾丸囊,雌性在⽣殖突起后可见明显的阴道。
幼龄动物:主要观察⽣殖器与肛门之间的距离,雄性的距离较远,雌性的距离较近。
此外,也可辅助观察⽣殖器与肛门之间的差异,雌性为⼀⽆⽑⼩沟,雄性有⽑。
3. 解剖学特点
◆乳腺Mammaries
⼩⿏有5对乳腺:3对位于胸部;2对位于腹部;
乳腺组织可延伸到后背和肩部,因此,乳腺肿瘤常常在距离乳头很远的位置发⽣。
◆⾻骼特征Skeletal Features
⼩⿏与其它实验动物明显不同的⾻骼特征包括:连接胸⾻与肋⾻之间的软⾻通常发⽣钙化;⼩⿏长⾻⾻髓的⼤部分终⽣具有造⾎功能(对于⼤部分成年哺乳动物,这些⾻髓⼤部分被脂肪代替)。
◆⼩⿏消化道及附属器官
⼩⿏的⾷管缺乏在其它动物中常见的粘液腺,表⾯被覆复层鳞状上⽪,在胃⼩弯的中央进⼊胃中⽽不是在胃顶端。
⼩⿏的胃分为有腺部和薄壁的⽆腺部,⽆腺部与⾷管⼀样被覆复层鳞状上⽪。
有腺部与其他⼤多数实验动物类似。
?⼩⿏的胰腺呈⼩叶状疏松的结构,散在分布于肠系膜中,⾁眼不易鉴别。
⼀个胰腺管直接进⼊⼗⼆指肠,另⼀个进⼊共同胆道。
通常⼩⿏还有附加的胰腺管道直接通⼊⼗⼆指肠。
结肠没有结肠袋。
(在家兔的结肠特别明显)
⼩⿏的肝脏由4个叶组成,较⼤的中间叶、右侧叶和左侧叶、以及左尾叶。
胆囊或者位于尾叶上或者位于中间叶背侧表⾯。
◆脾脏Spleen
雄性⼩⿏的脾脏⽐雌性⼩⿏⼤50%,当⽐较器官重量的研究数据时应引起注意。
◆胸腺Thymus
胸腺位于胸腔⼊⼝处,由⼤⼩不等的两个叶组成,覆盖在主动脉⼸表⾯。
成年⼩⿏的胸腺呈叶⽚状很薄,⽽其他成年动物的胸腺相对要厚⼀些。
◆泪腺Lacrimal Glands
⼩⿏的泪腺有⼀些特殊结构,例如,Harderian glands,位于眼后⽅,部分围绕视神经。
这些腺体分泌⼀些油样的物质⾄瞬膜表⾯,起到润滑的作⽤。
分泌物中由于包括红⾊的染料物质-卟啉,因此,在⼀些⾮特异性的应激状态下,由于分泌增加,常常造成眼周和⿐⼦周围的被⽑呈红⾊。
◆棕⾊脂肪Brown Fat
⼩⿏有较多的棕⾊脂肪分布于机体各处,例如,肩胛⾻之间的颈部区域、肾周围和胸腺周围。
棕⾊脂肪可能是动物的热能来源,在冬眠的动物中尤其多见,例如仓⿏。
㈡常⽤品种、品系
2近交系
国内培育的近交系
TA1、TA2(津⽩1号、津⽩2号):⽩⾊。
天津医学院分别于1955年和1963年以普通KM(昆明)⼩⿏近交20代培育⽽成。
TA1肿瘤⾃发率低,TA2⾼发乳腺癌。
TA2可作为乳腺癌MA737的荷瘤动物。
615⼩⿏:是⼀种深褐⾊的近交系⼩⿏。
为1961年中国医学科学院输⾎和⾎液研究所,将普通KM⼩⿏与C57BL/⾎研杂交后,经20代以上近交培育⽽成。
该品系对津638⽩⾎病病毒敏感,可作为L615⽩⾎病的荷瘤动物。
肿瘤⾃发率为10-20%(♀乳腺癌,♂肺癌)。
C-1(中国1号):1955年中国医学科学院实验医学研究所,将普通普通KM⼩⿏近交20代培育⽽成。
该品系繁殖率中等,肿瘤⾃发率低。
AMMS/1:1974年军事医学科学院实验动物中⼼,将普通KM⼩⿏近交20代培育⽽成。
对炭疽弱毒株较敏感。
SMMC/C、SMMC/B:1977年,第⼆军医⼤学的胡开元教授将普通KM⼩⿏近交20代培育⽽成。
对约⽒疟原⾍敏感。
⾻髓粒系祖细胞对辐射极敏感,⽩细胞低,乳腺癌⾃发率⾼达80.3%。
LIBP/1,兰州⽣物制品所1979年育成,对流⾏性出⾎热病毒和炭疽杆菌敏感。
南京军区总医院动物中⼼孙敬⽅培育成NJS,是⾼⾎脂的动物模型。
解放军81医院薄侃培育成⽩内障近交系⼩⿏。
2封闭群
1、KM(昆明)⼩⿏
⽩⾊封闭群⼩⿏,为我国分布最⼴、使⽤最多的⼩⿏。
KM⼩⿏的特点是⾼产,抗病⼒强,适应性强。
常见的⾃发性肿瘤为乳腺癌,发病率约25%。
⽬前,⼴泛⽤于药理、毒理、病毒和细菌学研究,以及药品、⽣物制品的检定。
2、ICR⼩⿏
⽩⾊封闭群⼩⿏,国际上应⽤最⼴泛的封闭群⼩⿏之⼀,⼜称:Swiss Hanschka,是美国Hauschka (Rosuell Park Memorial Institute)饲养的Swiss⼩⿏。
以后由美国肿瘤研究协会分送给各个研究所,因此命名为ICR。
该品种⼩⿏⽣育能⼒⾼。
我国于1973年从⽇本国⽴肿瘤研究所引进。
3、NIH⼩⿏
⽩⾊封闭群⼩⿏,由美国NIH动物中⼼育成,也来源于Swiss⼩⿏。
中国药品⽣物制品检定所动物中⼼在早期也有引⼊。
该品种⼩⿏的特点是繁殖⼒强,产⼦成活率⾼。
雄性好⽃,容易打伤致残。
⼴泛⽤于药理、毒理研究以及⽣物制品的检定等。
4、CFW⼩⿏
⽩⾊封闭群⼩⿏,起源于Webster⼩⿏,1935年英国Carwarth 从Rockfeller研究所引进,经过20代兄妹交配后,再采⽤随机交配⽽育成。
我国1973年从⽇本国⽴肿瘤研究所引进。
⽩⾊封闭群⼩⿏。
英国实验动物中⼼引进CFW后,改名为LACA。
1973年,我国从英国实验动物中⼼引⼊。
⼆、⼤⿏Rat, Rattus Norvegicus 常⽤作亚急性和慢性毒性实验。
⼤⿏的⾎压反应⽐家兔好,常⽤来直接描记⾎压,进⾏降压
药的研究。
它的垂体–肾上腺系统功能发达,可作为应激反应和肾上腺、垂体及卵巢等内分泌实验。
⼤⿏⽆胆囊,因此⽤其做胆管插管收集胆汁,进⾏消化药的研究。
⼤⿏的踝关节对炎症反应敏感,也⽤于治疗关节炎的药物研究。
㈠⼀般⽣物学特性
1.⼀般特性
◆昼伏夜⾏。
昼间睡眠,夜间和清晨⽐较活跃,采⾷、交配多在此期间发⽣。
◆性情较温顺,能耐受孤独。
与⼩⿏⼀样,⽪肤汗腺不发达。
仅在⽖垫和尾巴上有汗腺。
◆不能呕吐。
对维⽣素、氨基酸缺乏敏感,可发⽣典型的缺乏症;有⾷粪的特性。
◆⼤⿏和⼩⿏的⼼电图中没有S-T段,甚⾄有的导联不见T波,但是,⼼电图的其它成分很稳定,重复性好。
2.⽣理学特性
◆成年体重:♂300-400g;♀250-300g。
常⽤体重:180-220g,寿命:2.5-3年。
◆全年多发情期动物,繁殖率⾼。
妊娠期21-23天;哺乳期21天;每胎产⼦数为8-14只。
◆性别鉴别与⼩⿏相似。
◆可通过阴道涂⽚变化来判断发情周期,有成熟的⼈⼯授精技术和同期发情技术。
交配后也有阴道拴产⽣,可作为受孕的标志。
3. 解剖特点
⼤⿏的解剖特点与⼩⿏⼗分相似,只有很少的例外。
◆⼼脏供⾎既来⾃冠状动脉,也来⾃冠外动脉,后者起源于颈内动脉和锁⾻下动脉。
◆⾻骼系统Skeletal System
⼤⿏结构上终⽣⽣长。
亦即⼤⿏的长⾻⽣长中⼼(⾻骺)不发⽣闭合,终⽣持续⽣长。
但是与⼩⿏不同的是,成年⼤⿏的长⾻⾻髓⼤多被脂肪所替代。
◆消化系统特点Features of the Rat Digestive System
●⼤⿏的胰腺同⼩⿏⼀样散在分布于肠系膜,但是它有许多胰管直接通⼊⼗⼆指肠。
●⼤⿏的肝脏也分为4个叶,但其排列与⼩⿏不同。
⼤⿏肝脏的右叶分为前后叶,⼀个较⼤的左叶和⼀个⼩尾叶。
●⼤⿏⼀个重要的解剖特点是⽆胆囊,这点与马⼀样,缺乏胆囊的储存胆汁功能,胆汁持续的进⼊⼗⼆指肠。
2封闭群
1、Wistar ⼤⿏
●⽩化封闭群饲养⼤⿏。
●1907年由美国Wistar研究所育成。
我国从⽇本、前苏联引进。
是我国引进最早、使⽤数量最多的⼤⿏。
该品种也是世
界范围内分布最⼴、使⽤数量最多的⼤⿏品种。
Wistar ⼤⿏⽣物学特点
●头部较宽、⽿朵较长、尾长⼩于⾝长(区别于其它品种)。
●性周期稳定、早熟、繁殖⼒强、产⼦多,平均10只/胎。
●⽣长发育快,性情温顺。
●对传染病的抵抗⼒强,⾃发性肿瘤发病率低。
●⽩化封闭群⼤⿏。
是Sprague-Dawley⽩化⼤⿏的简称。
●1925年,美国Sprague和Dawley在农场⽤Wistar⼤⿏育成。
S.D.⼤⿏的品种特点:
●头部狭长,尾长近于⾝长;
●⽣长发育⽐Wistar 快;
●抗病⼒强,尤其对呼吸系统疾病抵抗⼒强。
⾃发性肿瘤发病率低;
●对营养缺乏敏感,对性激素感受性⾼。
三、豚⿏Guinea Pig, Cavia Porcellus
㈠豚⿏的⽣物学特性
1.⼀般特征
◆豚⿏属草⾷性动物,喜⾷纤维素较多的⽲本科嫩草。
在⾃然光照条件下,⽇夜采⾷,在两餐之间有较长的休息期。
⼀般拒绝苦、咸和过甜的饲料,对限量喂饲料或饮⽔也不适应。
◆温顺、胆⼩。
豚⿏特别胆⼩,易受惊吓,突然的惊吓能造成损伤、甚⾄死亡。
对温度、声⾳、颜⾊和物体的形态变化都有反应。
◆听觉发达。
豚⿏能识别11种不同的声⾳,它听到的⾳域也远⼤于⼈类。
豚⿏有普赖厄反射(听觉⽿动反射),表现为⽿廓竖起
以应答尖锐的声⾳。
该反射机能的减弱或缺失是听觉机能不良的表现。
◆体内不能合成维⽣素C,必须经饲料或饮⽔补充。
(缺乏左旋葡萄糖内酯氧化酶)。
对饲料更替敏感。
有⾷粪癖。
◆对抗菌素及某些有毒物质特别敏感。
如,豚⿏对青霉素的敏感性是⼩⿏的1000倍。
豚⿏对青霉素、四环素、红霉素、⾦霉素、
杆菌肽等抗⽣素均⼗分敏感。
较⼤剂量⽤药后,48h后即可出现急性肠炎,甚⾄死亡。
DDV消毒,饲喂发霉饲料等物质,都可造成⼤批死亡。
◆盲肠巨⼤,典型的草⾷动物特征。
2.⽣理学特性
◆豚⿏妊娠期长,新⿏出⽣后即能活动。
体重⼀般为50-115g,据产仔数多少⽽不同,⽣长发育较快。
成年体重:♂900-1000g,♀700-900g。
常⽤体重250-300g,过敏实验及⽀⽓管痉挛实验常选⽤150-200g。
◆全年多发情期动物,发情周期15-17天,妊娠59-72天。
每胎产⼦2-5只。
◆和其他啮齿类动物⼀样,豚⿏的⽛根也为开放性的,持续⽣长。
不同的是,由于其⾅齿和前⾅齿的过度⽣长,其⽛齿除了切
齿外常常咬合不齐。
◆性别鉴别:⽤⼿指压迫会阴部,雄性的会有阴茎凸出,雌性为⼀圆孔。
⾎液系统
●红细胞指数低。
如,RBC 5~63109/L, HGB 110~150g/L。
●⾎中补体含量⾼,补体结合实验。
●Kurloff Cells 。
在怀孕期间和雌激素刺激时⾎流中出现⼀种特殊的单核⽩细胞(called Kurloff cells) ,该细胞含有⼀个
较⼤的嗜酸性的胞浆包涵体,成分为粘多糖,功能不明。
㈡在⽣物医学中的应⽤
1 药物学研究
⽪肤刺激实验
豚⿏⽪肤对毒物刺激反应灵敏,其反应近似⼈类,通常⽤于局部⽪肤毒物作⽤的试验,如研究化妆品对局部⽪肤的刺激反应、经⽪给药药物的⽪肤刺激实验、⽪肤过敏试验等。
致畸研究
豚⿏妊娠期长,胎⼉发育完全,出⽣时幼仔形态功能已成熟,适⽤于药物或毒物对胎⼉后期发育影响的试验。
药效评价实验
平喘药和抗组胺药:豚⿏对组织胺类药物很敏感,可引起⽀⽓管痉挛性哮喘,常⽤于药物药效的测试模型;抗镇咳药物:7%的氨⽓、S02、柠檬酸吸⼊都可引起豚⿏咳嗽,常⽤于镇咳药物的药效评价;局部⿇醉药:豚⿏常⽤于测试局部⿇醉药,如⾓膜擦伤、⽪肤灼伤,坐⾻神经刺激;抗结核药物:豚⿏对结核杆菌很敏感,是研究治疗各种结核病药物的⾸选动物。
四、家兔家兔驯服、易得,且便于静脉注射和灌胃给药,因⽽⼴泛⽤于科研教学中。
常⽤于直接描记呼吸、⾎压的药效学实验
及进⾏卵巢、胰岛等内分泌实验。
家兔⼼脏在离体情况下可搏动很久,是观察药物对哺乳动物⼼脏直接作⽤较合适的模型。
家兔
体温变化敏感,常⽤于体温实验及热源检查。
五、猫猫有较发达的神经系统和循环系统,常⽤于如去⼤脑僵直,姿势反射实验;观察刺激交感神经、瞬膜及虹膜的反应实验,阿托品解除⽑果芸⾹碱作⽤等实验。
猫⾎压⽐较稳定,观察⾎压反应时猫优于兔,因此猫也⽤于⼼⾎管及镇咳药物实验。
六、狗狗具有发达的⾎液循环和神经系统,以及基本与⼈相似的消化过程,因此是药理学研究中常⽤的动物之⼀。
如药物对⼼⾎管作⽤的实验,由于动物较⼤,可⽤于同时记录多项指标,如⾎压、⼼电、⼼⾳、呼吸及⾎流量等的实验。
也可⽤于条件反射、⾼⾎压等慢性实验,⼿术造胃瘘、肠瘘以观察药物对胃肠蠕动、分泌及消化过程的影响等实验。
不同种类动物对药物的反应是有差异的,不同药效反应在⼀定程度上可阐明药物作⽤机制。
因此,对⼀些药理作⽤尚不清楚的药物进⾏研究时,最好选⽤⼏种不同动物进⾏实验。
宜从⼩动物开始,然后在如狗等⼤动物⾝上进⾏反复验证。
★远交系⼩⿏,国际上⼴泛通⽤的实验动物,已选为某些⽣物制品检定的法规动物。
★近交系⼩⿏,⽑⾊⿊⾊;补体活性⾼;较易诱发免疫耐受性;对结核杆菌敏感;⼲扰素产量⾼。
是肿瘤学、⽣理学、免疫学、遗传学研究常⽤的品系。
★SD⼤⿏:远交系⼤⿏,对呼吸道疾病抵抗⼒强,对性激素刺激性⾼,多⽤于⽣理、营养、安全性试验。
★Wistar⼤⿏:远交系⼤⿏,抗病⼒强,⾃发性肿瘤发病率低,多⽤于肿瘤、免疫、药理、内分泌。
肿瘤学研究中实验动物的选择和应⽤:实验肿瘤学研究中使⽤得最多的是近交系⼩⿏和⼤⿏
GF⼤⿏和⼩⿏所发⽣的恶性肿瘤⼏乎全部发⽣在内分泌系统或受激素作⽤的组织中。
⽆菌动物⼏乎不发⽣内分泌系统和造⾎系统以外的肿瘤。
祼⿏是⼀种独特的纯系动物,其特征为:全⾝⽆⽑,先天性⽆胸腺,T淋巴细胞缺失,
中药新药的药理毒理研究:主要包括药效学、⼀般药理学、药代动⼒学及毒理学研究
1、主要药效
观察指标特异性强、敏感性⾼、重现性好、客观、定量或半定量
2、剂量和对照
各种试验⾄少应设3个剂量组<⾼,中,底>;
对照组:正常动物空⽩对照组、模型动物对照组、阳性药物对照组
3、⼀般药理研究
(⼀)神经系统(⼆)⼼⾎管系统(三)呼吸系统
4、毒理研究
①急性毒性试验最⼤给药量试验、LD50测定②长期毒性试验1、动物:啮齿类(⼤⿏,每组20~40只,最长6个⽉);⾮啮齿类(狗,猴..每组⾄少6只,,不超过9个⽉)。
2、剂量:⼀般应设三个剂量组+空⽩(对照组)
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,必须选⽤成年健康的动物,常⽤的有⼤⿏、⼩⿏、兔、豚⿏、⽝等。
作药物动⼒学参数测定时,最好使⽤⽝、猴等⼤动物
⼀般药理研究
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。
作⽤于神经系统的药物研究——促智药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。
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。
解热药研究⾸选家兔,因为家兔对热原质极敏感。
对神经节传导阻滞影响的药物研究时,⾸选动物是猫。
作⽤于⼼⾎管药物的研究——抗⼼肌缺⾎药物研究可选⽤⽝、猫、家兔、⼤⿏和⼩⿏。
抗⼼律失常药物研究可⽤豚⿏,因⼩⿏不便操作不宜选⽤。
调⾎脂药物研究⼀般选⽤⼤⿏、家兔,尤其是遗传性⾼脂⾎症WHHL兔是良好的模型动物。
作⽤于呼吸系统的药物研究——镇咳药筛选的⾸选动物是豚⿏。
猫在⽣理条件下很少咳嗽,但受机械刺激或化学刺激后易诱
发咳嗽,故可选⽤猫⽤于刺激喉上神经诱发咳嗽。
兔对化学刺激或电刺激不敏感,刺激后发⽣喷嚏的机会较咳嗽为多。
⽀⽓管扩张药物研究最常⽤的动物是豚⿏,因其⽓管平滑肌对致痉剂和药物的反应最敏感。
作⽤于消化系统的药物研究——胃肠解痉药物研究可⽤⼤⿏、豚⿏、家兔、⽝等,雌雄均可。
催吐或⽌吐药⼀般选⽤⽝、猫、鸽等,⽽不选⽤家兔、豚⿏、⼤⿏,因为这些动物⽆呕吐反射。
作⽤于泌尿系统的药物研究——利尿药物或抗利尿药物的研究⼀般以雄性⼤⿏或⽝为佳。
药物安全性评价试验中实验动物的选择:药物安全性评价试验包括急性毒性、长期毒性、⽣殖毒性、致突变、致癌、刺激过敏等。
2急性毒性试验:药物的LD50,常⽤⼩⿏和⼤⿏,⽽且最常⽤的是封闭群的动物,如ICR、KM⼩⿏,SD或Wistar⼤⿏。
2长期毒性试验:长期毒性试验持续时间⼀般较长,⽽且实验动物的⾼、中剂量组是给予中毒剂量的药物,如要获得真正的药物毒性作⽤结果,就必须保证动物的质量和适宜的环境。
需要两种以上的动物,才能⽐较正确地预⽰受试药物在临床上的毒性反应,常⼀种是啮齿类的⼤⿏,另⼀种是狗、猴或⼩猪。
2⽣殖毒性试验:⼀般⽣殖毒性试验,⽬的是判断雄性、雌性动物连续⽤药后,⼀般⽣殖⾏为和⽣育⼒的变化。
2致畸敏感期毒性试验:判断雌性动物在胚胎器官形成前、后所给的药物对胚胎的毒性和致畸性。
2围产期毒性试验:⽬的是判断雌性动物在产前(妊娠后期)及产后(⾄哺乳结束)给药对仔代的影响。
2致突变及致癌试验:致癌试验须长达2—3年。
⼆、动物实验设计
3R原则
⼀、减少Reduction
⼆、替代Replacement
三、优化Refinement
进⾏动物试验设计时,需要考虑的⼀个重要控制因素就是实验中的⾮研究⽬的差异。
1、遗传引起表型差异(遗传学质量控制)
2、其他原因,例如:分组因素、饲养条件微⼩变化
3、在实验中引⼊了太多的‘背景噪⾳’
差异的来源:1、实验者2、动物固有3、动物所处环境相互作⽤产⽣的差异
1、研究⽅案
根据问题、⽬标、假说,提出实验操作安排的计划并⽂字化
考虑的⽅⾯:A:动物模型持续时间;B:模型中预期疾病的进程(决定测定的最适时间点);C:⼈员参加的时间,实验花费;
D:给药⽅法;E:风险评估;F:统计学⽅法选定。
2、实验单元——可以是⼀个动物,也可以是⼀组动物群体
3、N因⼦;实验组别的动物只数——将适当数量的动物分配到每⼀个实验组别,每⼀个实验组别动物数量是通过预期各组接过差异的可能程度和采⽤统计学的⽅法计算出来的⼀个标准笼盒能够容纳动物的数量
4、对照
过多的变量(如遗传、环境、感染因⼦)对动物试验的结果产⽣影响,因此为消除这些外来变量或可能存在的未知变量的影响⽽设置对照动物。
对照种类:
①阳性对照:⼀般在阳性对照组希望有变化;作⽤:作为⼀个标准,测量各实验组间差异的程度。
②阴性对照:期望有正常状态不产⽣变化;作⽤:保证未知变量对实验组动物引起相反的效应不存在,即排出假阳性
③空⽩对照:模拟处理组的过程⽽实际上没有给予动物以受试物或处理。
④媒介物对照:在测试化合物溶于⼀种媒介时,这种媒介需要对照;作⽤:观察溶剂是否引起反应
⑤⽐拟物对照:与阳性对照性质⼀样,使⽤⼀个已知的处理来对⽐待测的处理;例如:使⽤⼀种已知临床药物,对⽐实验药物。
5、动物分组的随机化
动物实验时必须把动物随机分配到实验各组,以确保研究的变量在每⼀组中不会导致偏差数据。
必须在选择的时候选定同源的动物群体,⽣物学特性⼀致的动物
⽅法:
A:每⼀只动物⼀个编号,1第⼀组,2 第⼆组………暗箱抽取
B: 动物多可以利⽤数字随机或计算机程序随机
4、计算样本⼤⼩需要3-4个已知因素:
A:效应⼤⼩:⼀般为两组之间的差别
B:对连续性变量⽽⾔的群体标准误差(SD)
C:测定假定效应的期望⼒度
D:显著⽔平
5、⼆分变量数据的样本⼤⼩计算
⽐较两组某特定变量的百分率,只要给出⼒度值、显著性⽔平和想测出的差别。
Pc:对照组中某事件发⽣的百分率
Pe:实验组中某事件发⽣的百分率
qc=1- Pc
qe=1- Pe
d = Pc&Pe之间的差别
C:⼀个常数,根据βα⽽定,查表可得
6、连续变量数据的样本⼤⼩计算
有很多实验是需要测量连续变量,可以通过⽐较变量平均值的差别达到⽐较组间差别的⽬的。
这种情况下给定:⼒度,显著性⽔平,平均值差别的⼤⼩,群体变异性或群体平均值的标准误差,就可以计算出样本⼤⼩。
S:变量群体的标准误差值
d:研究者的期望得到的效应⽔平(期望得差别)
C:常数
7、单组实验样本⼤⼩计算。