医学实验动物学复习重点

实验动物科学（Laboratory animal science）：是研究实验动物及其应用的一门科学，包括实验动物和动物实验。

实验动物：实验动物是指经人工饲养、繁育，对其携带的微生物及寄生虫实行控制，遗传背景明确或者来源清楚，可用于科学实验、药品、生物制品的生产和检定及其它科学研究的动物。

动物实验：为科研、教学、药品检定等目的，对动物进行物理、化学和生物因素处理，观察其反应，获得实验数据，解决科研中的问题实验用动物：指所有以科研、实验、生产、文字教学等为目的而使用的动物。

可包括有生命的和死亡的家畜家禽和野生动物,实验动物和实验用动物的区别：遗传控制不同，微生物控制等级不同，培育的形质和目标不同。

人类疾病的动物模型：指生物医学研究中所建立的、具有人类疾病模拟性表现的动物疾病模型和相关的模型系统材料。

人类疾病动物模型的设计原则：相似性（复制的模型尽可能近似与人类疾病）；重复性；可靠性；适用性和可控性；易行性和经济性动物模型复制方法：物理诱发，化学诱发，生物诱发，复合方法，遗传工程方法。

动物模型的优点:避免了在人类进行试验所带来的风险；临床上平时不易见到的疾病可用动物随时复制出来；可以克服人类某些疾病潜伏期长、病程长和发病率低的缺点；可以严格控制试验条件，增加试验的可比性；可以简化试验操作和样品收集；有助于更全面的认识疾病和疾病本质。

实验动物模型按产生的原因分类可分为：诱发性动物模型，自发性动物模型，阴性动物模型，孤立动物模型。

诱发性动物模型：人为地诱发动物形成类似人类疾病模型，具有能在短时间内复制出大量疾病模型，并能严格控制各种条件使复制出来的疾病模型适合研究目的需要。

优点：制作方法简便，实验条件容易控制，重复性好，在短时间内可诱导出大量疾病模型.缺点：诱发性动物模型是通过人为限定方式产生的，多数情况下与临床所见自然发生的疾病有一定差异，况且许多人类疾病目前还不能用人工诱发的方法复制,因而又有一定的局限性。

诱发型动物模型有肺水肿动物模型，烧伤动物模型，肝硬化动物模型。

自发性动物模型：指实验动物未经任何有意识的人工处置，在自然条件所形成的疾病模型，包括人工培育的突变系和近交系的各种疾病模型。

优点:动物疾病的发生、发展和人类相应的疾病很相似，均是在自然条件下发生的疾病，其应用价值很高。

缺点：这类模型的来源较困难，不可能大量应用。

基因敲除动物：指对一个结构已知但功能未知的基因，从分子水平上设计实验，将该基因剔除或用其他顺序相近的基因取代，然后从整体观察实验动物，推测相应基因的功能。

转基因动物：是指用实验的方法导入的外源基因在其染色体基因组内稳定地整合并可以表达和传与后代的一类动物。

动物实验设计的三大基本原则：对照的原则，随机化原则，重复原则，（弹性原则，平衡原则，最经济原则）。

常用实验动物的选择原则：相似性，特殊性，标准化，规格化，经济性。

3R原则：减少（Reduction）：尽可能少用实验动物，不应盲目增大动物样品数量或重复实验；优化(Refinement)改善实验条件、提高实验技术、提高仪器水平，以减轻动物痛苦;替代（Replacement）使用发育级别较低的动物、使用细胞、细菌、离体器官等国际动物福利普遍认同的五大标准：①享有不受饥渴的自由(生理福利)②享有生活舒适的自由(环境福利)③享有不受痛苦伤害和疾病的自由(卫生福利)④享有生活无恐惧和悲伤感的自由(心理福利)⑤享有表达天性的自由(行为福利)。

试验过程中如何善待试验动物：实验过程中，抓取动物的动作要轻柔，切忌粗暴对待动物，禁止戏弄动物；保证所有实验动物有丰富的饲料和清洁的饮用水，有足够的空间和舒适的温湿度环境；对实验动物进行手术应避免暴露于非实验人员和其它实验动物前面；做好应急预案启动记录。

尽可能减少动物实验，对必须进行的动物实验要有明确的规定和限制，将实验动物的痛苦减少到最低程度。

安乐死方法：颈椎脱臼处死法；断头处死法；放血处死法；空气栓塞处死法；过量麻醉处死法；二氧化碳处死法。

实验动物标准化：实验动物遗传质量控制，微生物学质量控制，设施环境标准化，饲养营养标准化。

突变系动物：(Mutant animal)是保持有特殊的突变基因的品系动物，也就是正常染色体的基因发生了变异的，具有各种遗传缺陷的品系动物。

屏障环境：适于饲养清洁级动物或SPF级动物。

该环境严格控制人员物品和环境空气屏障系统：恒温、恒湿、有除菌换气系统的相对密封系统。

送入的空气洁净度大1万级，室内保持正压，具有严格的微生物微生物控制系统，饲养清洁级动物及SPF级动物隔离环境：具有高效过滤器的动物饲育隔离器，空气清洁度达100级，最严格的微生物控制，饲养SPF级动物，悉生动物及无菌动物。

隔离器内应为完全无菌（无菌动物）或有已知菌（悉生动物）。

遗传工程动物模型【名词】：利用遗传工程技术对动物基因组进行修饰，导致动物出现新的性状，并有效的遗传下去，形成新的可供生命科学研究和其他目的的试验动物模型。

一般用于研究基因功能和疾病机制。

根据遗传特点分类可分为：近交系，封闭群(远交系)，杂交群；根据基因型分类可分为：同基因型（近交系，F1代），不同基因型（封闭群）。

近交系分为普通近交系，同源突变近交系，同源导入近交系，重组近交系，分离近交系；近交系动物生产繁殖系统分为：祖先，基础群，血缘扩展群和生产群，生产群繁殖的动物用于实验研究。

近交系：经至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先。

近交20代时，其近交系数为98.6%。

出现近交衰退（近交衰退是近交过程中动物群体由于基因分离与纯合发生一系列不利于个体或群体发育的变化和现象）近交系动物的特征：遗传基因位点纯合性；遗传组成同源性；长期遗传稳定性；遗传组成独特性；遗传特征可辨性；表型一致性；对外界因素敏感性；国际分布广泛；背景资料清楚；生活力弱，饲养成本高。

同源突变近交系：是指近交系的某一基因位点上发生突变而分离出来的近交亚系。

同源导入近交系：通过回交或回交兼互交等育种方式将一基因导入到近交系中形成的品系。

分离近交系：在近交系培育的过程中，采用特定的交配方法，迫使一个或多个已知位点上的基因处于杂合状态，从而培育成分离近交系。

重组近交系：两个近交系杂交后的子二代，连续20代以上兄妹交配育成的一系列近交系。

F1代动物：也叫杂交一代，是两个不同近交系之间杂交所获得的第一代动物。

特征：基因相同，杂合子；遗传性状稳定，表型一致；具有杂交优势。

与近交系动物相比F1代所有个体基因型都是杂合型而不是纯合型，F1代有杂种优势，更能适应环境变化。

远交系：也叫封闭群：在不从其外部引入新个体的条件下，以非近亲交配方式至少连续繁殖4代以上的群体叫封闭群也称远交系。

每代近交系数增加量<1％。

一般来说对于1：1雌雄随机交配的远交系小群体动物而言，引种数目不能少于25对。

远交系动物的特点：遗传组成具有较高的杂合性；遗传特征较稳定；繁殖能力和抗病能力强。

近交系动物常用的遗传质量检测技术：生化标记检测（小鼠和大鼠的生化位点分别为14和11个）；免疫标记检测（皮肤移植法和微量细胞毒法）根据微生物净化程度，我国把实验动物分为四个等级：（普通级环境）一级：普通级动物；（屏障系统）二级：清洁级动物（屏障系统）三级：SPF级动物(无特定病原体动物)；（隔离系统）四级：无菌动物和悉生动物。

病原微生物对实验动物和动物实验的危害：1、引起动物发病或死亡，造成经济损失。

2、干扰动物实验结果。

3、人兽共患病病原可感染工作人员。

4、影响生物制品的质量。

常见的人畜共患病：狂犬病，猴B病毒病，流行性出血热，淋巴细胞脉络丛脑膜炎，沙门氏病毒，结核，布氏杆菌病等。

动物烈性传染病有：鼠痘，兔出血症，普通级动物：不携带所规定的人兽共患病病原和动物烈性传染病的病原的动物。

简称普通动物（微生物学特点）；病理学特点：主要脏器（心、肝、脾、肺、肾、脑、生殖器等）肉眼观察无病变。

饲养要求：普通环境中饲养，种子群来源于清洁动物或无特定病原体动物。

外来动物必须严格隔离检疫；定期进行环境消毒，杜绝无关人员进入动物室。

应用：教学和科研的预实验。

清洁级动物：除普通级动物应排除的病原外，不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原，简称清洁动物（微生物学特点）。

病理学特点：主要脏器无论是肉眼观察还是镜下病理组织切片均应无病变。

饲养要求：屏障环境中饲养，种子群来源于无特定病原体动物或无菌动物。

饲料、垫料、饮用水、笼具等都应灭菌。

工作人员需穿灭菌工作服、鞋、帽、口罩等进入动物室进行操作。

应用：在我国适用大多数科研实验。

无特定病原体级动物：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和对科学实验干扰大的病原，简称SPF动物（微生物学特点）。

病理学特点：主要脏器、组织无论是眼观还是病理组织切片均应无病变。

饲养要求：屏障环境中饲养，种子群来源于无菌动物或剖腹产动物。

饲养管理同清洁动物。

应用：SPF动物是国际上公认的标准实验动物。

目前已广泛用于生物医学研究的各个领域。

无菌级动物：无可检出一切生命体的实验动物。

简称无菌动物，微生物学特点：动物体内外无活的微生物和寄生虫。

形态学及生理学特点：①形态学：盲肠肥大（增大5～6倍），肠壁薄，易发生肠扭转。

心、肝、脾相对较小。

②生理学: 血中无抗体，巨噬细胞吞噬能力弱。

体内不能合成维生素B和K。

无菌鸡生长较快、无菌豚鼠和无菌兔生长较慢。

无菌大小鼠与普通大小鼠生长速度相同。

饲养要求：隔离环境中饲养，种子群来源于剖腹产动物或无菌卵的孵化。

由于肠道无菌，饲养困难，应注意添加各种维生素。

每2～4周检查一次动物的生活环境和粪便标本。

应用：主要用于特殊方面的研究。

如：微生物和寄生虫、免疫、放射、营养和代谢、老年病、肿瘤等。

悉生动物：悉生动物是指在无菌动物体内植入已知微生物的动物。

又称已知菌动物。

植入一种细菌的动物叫单菌动物；植入两种细菌的动物叫双菌动物；植入三种细菌的动物叫三菌动物；植入多种细菌的动物叫多菌动物。

微生物学特点：明确动物所携带的微生物。

饲养要求：隔离环境中饲养。

由于肠道接种有利于消化吸收的细菌，故饲养较无菌动物容易，形态学和生理学方面与普通动物无异。

每2～4周检查一次动物的生活环境和粪便标本。

应用：与无菌动物相似。

在免疫学实验中，无菌动物不发生迟发性过敏反应，而植入大肠杆菌的悉生动物可发生迟发性过敏反应。

{四个等级五种动物，2001年版的国家标准中，大小鼠取消普通级动物，犬、猴只分普通级和SPF级，豚鼠、地鼠和兔仍然分4级}实验动物微生物和寄生虫监测：监测种类：病毒、细菌、真菌和寄生虫。

监测方法：病毒常用血清学和病原学检查、细菌和真菌常用分离与培养、寄生虫主要是观察虫体和虫卵。

其中普通级、清洁级和SPF 级动物每三个月自检一次。