第五章 实验动物选择和应用
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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。
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BY YHZ
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。
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BY YHZ
第一节 实验动物的选择原则
七、选择要符合3R原则
现代伦理学认为，实验动物也感受欢乐与痛苦。部分极 端人士反对进行动物实验；而理性思维则认为动物实验 可以进行，但必须权衡动物承受痛苦与实验结果价值间 的利弊，不可滥用实验动物。 动物实验的设计方案要交由专门的伦理委员会进行评估 是否值得进行。为使动物权益得到保护，动物实验设计 应遵循“3R”原则。
操作实感
小与人接近
为临床操作打基础的实验。例如猪以及的形态大
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第一节 实验动物的选择原则
二、选择遗传背景明确、体内微生物得到控制或模 型症状显著的动物
科学研究为了得到有规律且正确可靠的实验结果，应选 用经遗传学、微生物学、营养学、环境卫生学的控制而 培育出的标准化实验动物
二、消化、呼吸系统实验的动物选择 三、代谢性疾病的动物选择 四、心血管系统实验的动物选择 五、神经系统实验的动物选择
六、其他实验的动物选择
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一、药物毒性实验的动物选择
临床前药物代谢动力学研究
药动学参数：犬，猴 药物分布：大鼠，小鼠
药物代谢：大鼠
一般药理研究 小鼠，大鼠，猫，犬 作用于神经系统的药物研究 促智药：成年小鼠或大鼠 镇静催眠药：小鼠 镇痛药：成年小鼠或大鼠 解热药：兔
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二、消化、呼吸系统实验的动物选择
由于兔、羊、豚鼠等草食动物的消化系统与人的截然不同， 不能选择此类动物作为研究消化系统疾病的模型。 犬有发达的消化系统，拥有与人类极为相似的消化器官，可 用来做消化系统的慢性实验。 研究胰腺炎时，可选择年轻雌性小鼠，胆碱缺乏可诱发出血 性胰腺炎。中年以上肥胖犬、猫等常会自发慢性胰腺炎，不 适合做胰腺炎研究。
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一、药物毒性实验的动物选择
动物的进化程度愈高，对药物毒性的敏感性愈好。 选用未成年的实验动物较为合适，因在动物迅速生长时期， 可以发现药物对生长及各器官(包括对性器官)成熟的影响。 选择做毒性试验时，动物应雌雄各半，因不同性别的动物 对毒性物质的反应有差异； 实验要求至少采用两种不同种属的动物，一种为啮齿类动 物(大鼠、小鼠、兔等 )；另一种为非啮齿类动物 ( 犬、猴等 ) 。 一般常采用大鼠和犬，因它们对药物的反应与人比较接近， 且体型合适，经济易得。
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局部相似性
动物进化的越高级并不一定所有器官和功能都 接近人，有些动物的进化程度并不一定很高， 但是某些组织器官的结构或疾病特点与人类很 相似。 蛙：
不能选作研究高级神经活动，但蛙的脊髓合适 做简单的反射弧实验，用蛙的脊髓作这方面的 试验，简单、直观、明确、容易分析。
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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 态学和增生动力学，烧伤皮肤的体液和代谢变化机制等 ）
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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
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第一节 实验动物的选择原则
八、选择要注意动物福利
世界上一些经济发达、科技进步的国家十分注重动物福 利。早在1876年英国就制定了禁止虐待动物法。1941年 美国也提出不要虐待动物。要注重动物保护、动物福利 (animal welfare)、和动物权力。这种动物权力论从1970 年开始急剧上升了。我国的实验动物从业人员也应重视 动物福利和动物权力。
幼猪的呼吸、泌尿及血液循环系统与人的新生儿相似，适合 研究营养不良症，如铁、铜缺乏等。
由于大鼠的肝脏库普弗细胞90%有吞噬能力，肝脏再生能力 强，适合做肝切除手术。
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二、消化、呼吸系统实验的动物选择
猴的气管粘膜上腺体数量较多，且至三级支气管中部仍有 存在，很适合做慢性支气管炎研究和祛痰平喘药物疗效实 验。
局部相似性
动物进化的越高级并不一定所有器官和功能都 接近人，有些动物的进化程度并不一定很高， 但是某些组织器官的结构或疾病特点与人类很 相似。 蛙：
不能选作研究高级神经活动，但蛙的脊髓合适 做简单的反射弧实验，用蛙的脊髓作这方面的 试验，简单、直观、明确、容易分析。
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树鼩：
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动情前期可见大量有核上皮细胞
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动情期可见大量角化上皮细胞
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交配后的大鼠阴道分泌物，可见精子
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四、 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
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表 6-5 阶段 动情前期 动情期 动情后期 动情间期
大鼠性周期阴道分泌物涂片变化 卵巢变化 卵泡加速生长 卵泡成熟、排卵 黄体生成 黄体退化
持续时间（h） 涂片可见 17~21 大量有核上皮细胞 少量角化上皮细胞 9~15 满视野角化上皮细胞 少量有核上皮细胞 10~14 角化上皮细胞及白细胞 60~70 大量白细胞及少量粘液
实验动物选择和应用
第一节 实验动物的选择原则
一、选择与人的功能、代谢、结构和疾病特点相似 的实验动物
实验动物越高等，进化程度越高，其功能、代谢、结构 越复杂，反应就越接近人类
有些动物的进化程度并不一定很高，但是某些组织器官 的结构或疾病特点与人类很相似。例如猪的皮肤组织学 结构与人相似，上皮再生性、皮下脂肪层及烧伤后内分 泌代谢等也相似
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第一节 实验动物的选择原则
六、选用结构功能简单又能反映研究指标的动物
复制动物模型时，在条件允许的情况下，应尽量考虑用 与人相似、进化程度高的动物作模型。但不能因此就认 为进化程度越高等的动物其所有器官和功能越接近于人。 科学研究中，在不影响实验的前提下，选用易获得、最 经济、最易饲养管理的动物。 如果蝇具有生活史短（12天左右）、饲养简便、染色体 数少（只有4对）、唾腺染色体制作容易等诸多优点， 所以是遗传学研究的绝好材料 ；如在
体重120～250g，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。
HAV、HBV、 麻风杆菌 等
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局部相似性
犬：
具有发达的神经系统，消化生理、毒理和对疾病的 反应和人类近似，适于作生理、营养、药理、毒理、 行为和外科手术的研究。
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第一节 实验动物的选择原则
三、选用解剖、生理特点符合实验目的要求的动物
很多实验动物具有独特的解剖生理特点，只有选用解剖 生理特点符合实验目的要求的实验动物做实验，才能减 少操作难度，确保实验的成功。 例如沙鼠的willis环缺失 做脑缺血模型比大鼠线栓法要简单、稳定、可靠
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。
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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。
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第一节 实验动物的选择原则
四、选择对实验因素最敏感的动物
不同种系实验动物对同一因素的反应往往会出现特殊反 应，实验研究中应选用那些对实验因素最敏感的动物作 为实验对象。 家兔对体温变化十分灵敏，适于发热、解热和检查致热 原等实验研究。
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试验动物选择的注意事项
动物品种品系 年龄与体重 性别
Strain of breed Age & Weight Sex Physiological characteLeabharlann Baidu & Health Analysis of
生理与健康状况
动物实验结果分析
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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）
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对于动物的年龄，还应注意“天文学时间”与“生物学时间”
第一节 实验动物的选择原则
五、选择与实验目的相适应的动物
不同种类实验动物有着各自的生物学特性，与人类相比 较其功能代谢、形态结构、疾病的发生、发展与转归点、 对施加因素的反应等方面存在着差异。同一种类的实验 动物，其不同品种、品系的特性往往也存在很大差别。 DBA/2系及C3H系小鼠对鸡新城疫病毒的反应和DBA/1 系小鼠完全不同，前者引起肺炎而后者引起脑炎。
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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。兔球虫病对肝脏功能影响较大。
犬食量不足、饥饿，麻醉时间延长。
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第二节 常见实验中实验动物的选择
一、药物毒性实验的动物选择
experimental results
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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。
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整体相似性
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
猕猴的生殖生理与人类非常接近，性周期为28d，是研究人类生殖生理的 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。
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。
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局部相似性
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。
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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。
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。
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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。
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第一节 实验动物的选择原则
七、选择要符合3R原则
现代伦理学认为，实验动物也感受欢乐与痛苦。部分极 端人士反对进行动物实验；而理性思维则认为动物实验 可以进行，但必须权衡动物承受痛苦与实验结果价值间 的利弊，不可滥用实验动物。 动物实验的设计方案要交由专门的伦理委员会进行评估 是否值得进行。为使动物权益得到保护，动物实验设计 应遵循“3R”原则。
操作实感
小与人接近
为临床操作打基础的实验。例如猪以及的形态大
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第一节 实验动物的选择原则
二、选择遗传背景明确、体内微生物得到控制或模 型症状显著的动物
科学研究为了得到有规律且正确可靠的实验结果，应选 用经遗传学、微生物学、营养学、环境卫生学的控制而 培育出的标准化实验动物
二、消化、呼吸系统实验的动物选择 三、代谢性疾病的动物选择 四、心血管系统实验的动物选择 五、神经系统实验的动物选择
六、其他实验的动物选择
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一、药物毒性实验的动物选择
临床前药物代谢动力学研究
药动学参数：犬，猴 药物分布：大鼠，小鼠
药物代谢：大鼠
一般药理研究 小鼠，大鼠，猫，犬 作用于神经系统的药物研究 促智药：成年小鼠或大鼠 镇静催眠药：小鼠 镇痛药：成年小鼠或大鼠 解热药：兔
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二、消化、呼吸系统实验的动物选择
由于兔、羊、豚鼠等草食动物的消化系统与人的截然不同， 不能选择此类动物作为研究消化系统疾病的模型。 犬有发达的消化系统，拥有与人类极为相似的消化器官，可 用来做消化系统的慢性实验。 研究胰腺炎时，可选择年轻雌性小鼠，胆碱缺乏可诱发出血 性胰腺炎。中年以上肥胖犬、猫等常会自发慢性胰腺炎，不 适合做胰腺炎研究。
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一、药物毒性实验的动物选择
动物的进化程度愈高，对药物毒性的敏感性愈好。 选用未成年的实验动物较为合适，因在动物迅速生长时期， 可以发现药物对生长及各器官(包括对性器官)成熟的影响。 选择做毒性试验时，动物应雌雄各半，因不同性别的动物 对毒性物质的反应有差异； 实验要求至少采用两种不同种属的动物，一种为啮齿类动 物(大鼠、小鼠、兔等 )；另一种为非啮齿类动物 ( 犬、猴等 ) 。 一般常采用大鼠和犬，因它们对药物的反应与人比较接近， 且体型合适，经济易得。
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局部相似性
动物进化的越高级并不一定所有器官和功能都 接近人，有些动物的进化程度并不一定很高， 但是某些组织器官的结构或疾病特点与人类很 相似。 蛙：
不能选作研究高级神经活动，但蛙的脊髓合适 做简单的反射弧实验，用蛙的脊髓作这方面的 试验，简单、直观、明确、容易分析。
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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 态学和增生动力学，烧伤皮肤的体液和代谢变化机制等 ）
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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
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第一节 实验动物的选择原则
八、选择要注意动物福利
世界上一些经济发达、科技进步的国家十分注重动物福 利。早在1876年英国就制定了禁止虐待动物法。1941年 美国也提出不要虐待动物。要注重动物保护、动物福利 (animal welfare)、和动物权力。这种动物权力论从1970 年开始急剧上升了。我国的实验动物从业人员也应重视 动物福利和动物权力。
幼猪的呼吸、泌尿及血液循环系统与人的新生儿相似，适合 研究营养不良症，如铁、铜缺乏等。
由于大鼠的肝脏库普弗细胞90%有吞噬能力，肝脏再生能力 强，适合做肝切除手术。
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二、消化、呼吸系统实验的动物选择
猴的气管粘膜上腺体数量较多，且至三级支气管中部仍有 存在，很适合做慢性支气管炎研究和祛痰平喘药物疗效实 验。
局部相似性
动物进化的越高级并不一定所有器官和功能都 接近人，有些动物的进化程度并不一定很高， 但是某些组织器官的结构或疾病特点与人类很 相似。 蛙：
不能选作研究高级神经活动，但蛙的脊髓合适 做简单的反射弧实验，用蛙的脊髓作这方面的 试验，简单、直观、明确、容易分析。
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树鼩：
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动情前期可见大量有核上皮细胞
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动情期可见大量角化上皮细胞
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交配后的大鼠阴道分泌物，可见精子
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四、 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
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表 6-5 阶段 动情前期 动情期 动情后期 动情间期
大鼠性周期阴道分泌物涂片变化 卵巢变化 卵泡加速生长 卵泡成熟、排卵 黄体生成 黄体退化
持续时间（h） 涂片可见 17~21 大量有核上皮细胞 少量角化上皮细胞 9~15 满视野角化上皮细胞 少量有核上皮细胞 10~14 角化上皮细胞及白细胞 60~70 大量白细胞及少量粘液
实验动物选择和应用
第一节 实验动物的选择原则
一、选择与人的功能、代谢、结构和疾病特点相似 的实验动物
实验动物越高等，进化程度越高，其功能、代谢、结构 越复杂，反应就越接近人类
有些动物的进化程度并不一定很高，但是某些组织器官 的结构或疾病特点与人类很相似。例如猪的皮肤组织学 结构与人相似，上皮再生性、皮下脂肪层及烧伤后内分 泌代谢等也相似
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第一节 实验动物的选择原则
六、选用结构功能简单又能反映研究指标的动物
复制动物模型时，在条件允许的情况下，应尽量考虑用 与人相似、进化程度高的动物作模型。但不能因此就认 为进化程度越高等的动物其所有器官和功能越接近于人。 科学研究中，在不影响实验的前提下，选用易获得、最 经济、最易饲养管理的动物。 如果蝇具有生活史短（12天左右）、饲养简便、染色体 数少（只有4对）、唾腺染色体制作容易等诸多优点， 所以是遗传学研究的绝好材料 ；如在
体重120～250g，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。
HAV、HBV、 麻风杆菌 等
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局部相似性
犬：
具有发达的神经系统，消化生理、毒理和对疾病的 反应和人类近似，适于作生理、营养、药理、毒理、 行为和外科手术的研究。
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第一节 实验动物的选择原则
三、选用解剖、生理特点符合实验目的要求的动物
很多实验动物具有独特的解剖生理特点，只有选用解剖 生理特点符合实验目的要求的实验动物做实验，才能减 少操作难度，确保实验的成功。 例如沙鼠的willis环缺失 做脑缺血模型比大鼠线栓法要简单、稳定、可靠
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。
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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。
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第一节 实验动物的选择原则
四、选择对实验因素最敏感的动物
不同种系实验动物对同一因素的反应往往会出现特殊反 应，实验研究中应选用那些对实验因素最敏感的动物作 为实验对象。 家兔对体温变化十分灵敏，适于发热、解热和检查致热 原等实验研究。
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动物品种品系 年龄与体重 性别
Strain of breed Age & Weight Sex Physiological characteLeabharlann Baidu & Health Analysis of
生理与健康状况
动物实验结果分析
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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）
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对于动物的年龄，还应注意“天文学时间”与“生物学时间”
第一节 实验动物的选择原则
五、选择与实验目的相适应的动物
不同种类实验动物有着各自的生物学特性，与人类相比 较其功能代谢、形态结构、疾病的发生、发展与转归点、 对施加因素的反应等方面存在着差异。同一种类的实验 动物，其不同品种、品系的特性往往也存在很大差别。 DBA/2系及C3H系小鼠对鸡新城疫病毒的反应和DBA/1 系小鼠完全不同，前者引起肺炎而后者引起脑炎。
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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。兔球虫病对肝脏功能影响较大。
犬食量不足、饥饿，麻醉时间延长。
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第二节 常见实验中实验动物的选择
一、药物毒性实验的动物选择
experimental results
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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。
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整体相似性
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
猕猴的生殖生理与人类非常接近，性周期为28d，是研究人类生殖生理的 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。
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。
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局部相似性
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。
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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。