实验动物的选择和动物实验的准备

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◆不同品系动物，有的对同一刺激的反应
差异很大。 ★DBA小鼠对声音刺激非常敏感，发生听 源性痉挛，甚至死亡，而BALB/c、 C57BL小鼠则不会出现；A、C3H、TA2 等品系小鼠易致癌，而C57BL、TA1等不 易致癌；AKR小鼠白血病自发率达65%， 而C3H雌鼠乳腺癌自发率达90%以上。 ◆因此，实验时应充分了解动物特性，选 择敏感性强、对实验结果干扰小的动物 品系。
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（二）特殊性原则
▲特殊性原则是指利用不同种系实验动物
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机体存在的特殊构造或某些特殊反应选 择解剖、生理特点符合实验目的和要求 的动物。 ★犬的甲状旁腺位于甲状腺表面，位置固 定，多在两个甲状腺相对应的两端，故 选用其做甲状旁腺摘除实验很合适。 ★家兔颈部的交感神经、迷走神经和主动 脉减压神经分别存在，独立行走。如要 观察减压神经对心脏作用时，应选用家 兔。
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（三）标准化原则
▲标准化原则是指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。 ◆近交系动物由于遗传纯度高，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，而越来越广泛应用 于医学生物学各个领域。 ◆以群体为研究对象的课题，如人类遗传 研究、药物筛选和毒性试验中，要选择 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。
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▲抗动脉粥样硬化药物研究一般可选用家
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◆不同种类实验动物的生活周期差别很大，
动物实验时应注意“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。 ★用犬做实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，用犬做实验从1岁 到2岁的一年观察期和从11岁到12岁的一 年观察期，其生物学意义也不同。 ◆选择动物时，应注意各实验动物之间、 实验动物与人类之间的年龄对应。
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（四）规格化原则
▲规格化原则是指选择与实验要求一致的
动物规格。 1 年龄 ◆年龄是一个重要的生物量，动物的解剖 生理特性和对实验的反应性随年龄的不 同而有明显变化。 ★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。一些慢性实验因周期较长，可选 择幼龄动物。而对于老年病学的研究， 则考虑用老龄动物。
▲作药物分布试验时，选用大鼠或小鼠较
为方便。 ▲作药物排泄试验时，首选大鼠。 2 一般药理研究 ▲常选用的动物包括小鼠、大鼠、猫、犬 等，性别不限。 ▲观察循环和呼吸系统时一般不宜用小鼠 和兔。
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3 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。 ▲镇静催眠药研究一般选用健康成年小鼠。 ▲抗痛药研究一般选用健康成年小鼠或大 鼠。 ▲镇痛药研究常用成年小鼠、大鼠、兔。 ▲中枢性肌松药研究一般选用小鼠和猫。
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3 生理特性方面 ◆许多哺乳类动物与人类一样，其心率、 呼吸频率、体温三者成正比关系。 ★选择两栖类和爬行类做体温调节方面的 试验是不适合的。 4 繁殖特性方面 ◆哺乳类动物与人类一样，性成熟、妊娠 期和寿命一般是成比例的。 5 体液成分方面 ◆动物血液与人类一样，包括形态和机能 两个方面。
实验动物的选择和动物实验 的准备
实验动物中心
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第一节 实验动物的选择
一 选择实验动物的基本原则 （一）相似性原则 （二）特殊性原则 （三）标准化原则 （四）规格化原则 （五）经济性原则
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（一）相似性原则
▲相似性原则是指利用动物与人类某些机
能、代谢、结构及疾病特点的相似性选 择实验动物。 ◆在可能的条件内，应尽量选择在结构、 功能、代谢方面与人类相近的动物做实 验。
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（五）经济性原则
▲经济性原则是指尽量选用容易获得、价
格便宜和饲养经济的动物。 ◆在不影响整个实验质量的前提下，尽量 做到方法简便和降低成本。 ◆许多啮齿类实验动物，如小鼠、大鼠、 地鼠、豚鼠等，繁殖周期短，具多胎性， 饲养容易，遗传和微生物控制方便。而 且这些动物的年龄、性别、体重可任意 选择，量大价廉，来源充足。可以达到 普及使用。 ▲综上所述，在进行课题实验设计时，如 何选择最合适的实验动物必须掌握好
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★兔对体温变化十分敏感，易产生发热反
应，且反应典型、恒定，适于发热、解 热和检查致热源的研究。 ★豚鼠易于致敏，适于作过敏性实验研究。 同时，由于其体内不能合成维生素C，必 须从食物中摄取，故作维生素C缺乏症的 研究很适合。豚鼠血清中补体含量多， 效价高，常用于免疫学和生物制品的研 究。 ★兔和猫是避孕药研究的常用动物。
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2 体重 ◆实验动物年龄与体重一般呈正相关，可 按体重推算年龄。 ★KM小鼠6周龄时雄性约为32g，雌性28g； Wistar大鼠6周龄时雄性约为180g，雌性 160g。 ◆选择实验动物时，既要考虑用体重符合 要求的动物，又要注意其发育是否正常。 3 性别 ◆动物不同性别对同一药物的敏感性差异 很大，对外界刺激的反应也各不相同。 即便是同一品系动物，也是如此。
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★猴等动物的气管腺数量较多，直至三级
支气管中部仍有腺体存在，选用它研究 慢性支气管炎或祛痰平喘药很适宜。 ★大鼠肝脏再生能力很强，切除60%~70% 肝叶仍有再生能力，很适合肝外科实验 研究。 ★大鼠垂体—肾上腺系统功能发达，应激 反应灵敏，且各种内分泌腺如垂体、肾 上腺、卵巢易于摘除，适于作应激反应 和内分泌实验研究。同时，大鼠的踝关 节对炎症十分敏感，适于多发性关节炎 和化脓性淋巴腺炎的研究。
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★氯仿对小鼠肾脏造成的损害，只在雄性
动物中表现，雌性动物则不出现损害。 ◆通常情况下，实验若对动物性别无特殊 要求，则宜选用雌雄各半。 4 生理及健康状况 ◆动物在生理特殊状态下，如雌性动物性 周期的不同阶段、妊娠及哺乳期，机体 对实验的反应性发生较大改变，易导致 其体重和某些理化指标也发生改变，从 而影响实验结果。
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★突变系SHR大鼠，其自发性高血压的变
化与人类相似。 ★猫是寄生虫弓形虫的宿主，当然在弓形 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。
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★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。 ◆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。
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（3）脏器形态方面 ◆啮齿类动物肝的构成最为复杂。马和大 鼠肝的特征是缺少胆囊。 ◆肺的形态因呼吸方式不同也有所不同。 ◆脑的形态方面，越是低等动物嗅球所占 比例越大，越是高等动物嗅球功能越弱。 脑的旧皮质与新皮质的关系也因动物种 类不同而不同。 ◆心脏形态方面，脊椎动物的心脏形态构 成随等级提高逐渐完全，鱼类仅1个心房 和1个心室，两栖类和爬行类有2 个心房 和1个心室（不完全），鸟类和哺乳类有 2个心房和2个心室（完全心）。
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6 解剖特性方面 （1）骨骼构成方面 ◆许多动物与人类一样，形成躯干的椎骨有颈 椎、胸椎、腰椎、骶椎和尾椎。 ◆齿式与动物食性有密切关系，草食类和肉食 类差异最为显著。 ◆杂食类动物，如猪的齿式与人类的一致。 （2）脏器构成方面 ◆脑的重量与神经系统的发达程度成正比。 ◆呼吸、循环系统的器官重量差异较大，运动 量越大的动物越重。 ◆肠道各部分长度与食性有密切关系。
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▲解热药研究首选家兔。
▲对神经节传导阻滞影响的药物研究时，
首选动物是猫。 ▲研究药物对神经肌肉接点的影响时，常 用动物是猫、兔、鸡、小鼠和青蛙。 ▲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。
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4 作用于心血管系统的药物研究 ▲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。 ▲降压药物研究一般选用犬、猫或大鼠。 ▲治疗心功能不全药物研究常用犬、猫、 豚鼠。 ▲调血脂药物研究一般选用大鼠、家兔。
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◆体内的排泄物有粪便、汗和尿液。
◆一般来说，淡水中生活的动物尿液是低
渗的，海水中生活的动物尿液是等渗的， 陆地上生活的动物尿液是高渗的。 ◆水分供给少的动物尿液以尿酸为主要成 分，水分供给充足的动物尿液以尿素为 主要成分，而水中生活的动物尿液则以 氨为主。 ◆尿液的酸碱度因动物食性不同而有差异。 草食类动物尿液呈碱性，粘度高，而肉 食类动物尿液呈酸性，具有特殊的臭味。
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◆血液循环系统也由普通环境向闭锁系统
进化。 ◆在形态和机能上，与人的心脏最类似的 动物是犬。 ◆单胎动物和多胎动物的子宫形态也存在 明显差异。 ◆乳腺分布和乳房的位置不同动物间也存 在差异。 7 疾病特点方面 ◆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。
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1 组织结构方面 ★猪的皮肤组织结构与人类的相似，其上 皮再生、皮下脂肪层、烧伤后的内分泌 及代谢等也类似人类，故选用小型猪作 皮肤药理和烧伤实验研究较为理想。 2 系统机能方面 ★犬具有发达的血液循环和神经系统，在 毒理方面的反应和人类比较接近，适于 作实验外科学、营养学、药理学、毒理 学、行为学等方面的研究。 ★两栖类的蛙和蟾蜍适合做简单的反射弧 实验。
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以上这些基本原则。 ◆首先，必须了解实验动物生物学特性方 面的基本知识，为正确选择合适的实验 动物打下基础。 ◆其次，还应充分查阅相关文献，利用前 人的实践经验积累，选择科研、检验和 生产传统上应用的实验动物。 ◆同时，加强与实验动物科学工作者的交 流，及时有效地利用实验动物学的最新 成果。 ▲因此，可用较少的人力、动物和时间， 以最小的代价最大限度地获得科学性强 的实验结果。
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二
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常见动物实验中实验动物的选择
(一)药理学研究中的选择
临床前药物代谢动力学研究 ▲必须选用成年健康的动物，常用的有小 鼠、大鼠、豚鼠、兔、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。 ▲作药物动力学参数测定时，最好使用犬、 猴等大动物。
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◆选择何种微生物等级的实验动物，应根
据各级动物的特点，结合课题研究水平、 内容及目的而定。 ★普通动物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 进行探索方法的预实验。 ★清洁动物是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（SPF）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 品生产及鉴定，是国际公认的标准实验 动物。
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◆不同药物或化合物，在不同种系动物上
引起的反应是存在很大差异的。这些在 选择实验动物时必须加以注意。 ★雌激素能终止大鼠和小鼠的早期妊娠， 但不能终止人的妊娠；吗啡对犬、兔、 猴和人主要作用是中枢抑制，而对小鼠 和猫则是中枢兴奋；家兔对阿托品极不 敏感；苯胺及其衍生物对犬、猫、豚鼠 和人产生相似的变性血红蛋白等病理变 化，对兔则不易发生，对大、小鼠等啮 齿类则完全不发生。