实验动物的研究现状及发展趋势详解

实验动物的研究现状及发展趋势

连孝俐

西南大学荣昌校区动物医学系重庆荣昌 402460

摘要：生命科学发展的初始阶段，对实验动物定义较为简单，指凡是科学研究中用作试验的动物均是实验动物。后来随着生命科学的日益发展，对实验动物定义有了规范而严谨的表述。实验动物，是指人工饲养、对其携带的微生物实行控制、遗传明确或者来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、检定及其他科学实验的动物。实验动物是生命科学和医学科研的基础和重要的支撑条件；实验动物质量的好坏，对生物制品产品质量的优劣起着十分重要的用；实验动物对相关领域有重大的推动作用,包括制药工业、轻工业与食品工业、农业和畜牧兽医及国防和军事科学等方面。随着人类的进步和社会的发展，实验动物越来越被世界各国重视，而且对各国的国民经济建设和高新技术的发展发挥了重要作用，其发展和应用程度是衡量一个国家和地区科学技术水平高低的重要标志之一。

关键词：实验动物；研究现状；发展趋势

1 实验动物的研究现状

1.1 实验动物在兽医生物制品生产、研究和检测中的应用

1.1.1 实验动物在兽用生物制品生产中的应用

兽用生物制品是用天然或人工改造的微生物、寄生虫、生物毒素或生物组织及代谢产物等为原料，采用生物学、分子生物学或生物化学等相应技术制成的生物活性制品，用于预防、治疗和诊断畜禽等动物传染病。兽用生物制品的生产与检验离不开实验动物及其动物性原材料，包括实验动物、鸡胚、动物血清、细胞等[1]。

1.1.2 实验动物在兽用生物制品研究中的应用

用于兽用生物制品研究、生产和检验的实验动物，全世界每年至少有几百万之多，其中20％用于新产品研究和开发旧。在兽用生物制品研究中，包括兽用疫苗菌(毒、虫)种的选育、免疫学研究、常规疫苗和基因工程疫苗研究、传统和新型抗体及诊断技术研究、安全评价以及建立传染性疾病的动物模型等方面都直接或间接利用实验动物[2]。可见实验动物对于各种兽医生物制品的研究具有无可替代的作用。

1.1.3 实验动物在兽用生物制品质量检验中的应用

兽用生物制品质量检验主要包括菌(毒、虫)种的制备与鉴定、无菌检验、支

原体检验(活苗)、安全检验、效力检验、效价测定(抗血清和抗原)等主要项目。抗血清和诊断抗原的安检和效检应用最多的实验动物是小鼠、豚鼠和兔，而疫苗的安检和效检则广泛应用实验动物，或进行实验动物和靶动物平行检测，如猪口蹄疫苗的安检用兔和仔猪，效检用猪检验；猪瘟活疫苗安检用小鼠和猪，效检用兔和猪检验等。兽用生物制品是一种特殊商品，在兽用生物制品质量检验中，检测结果的准确性、可信性最终依靠各种实验动物来体现。

1.2 实验动物在皮肤病学中的应用

1.2.1 实验动物在皮肤移植研究中应用

裸鼠能接受异种组织移植，包括正常的和牛皮癣皮肤。1973年Manning等在BALB/C裸鼠身上建立了人的全层包皮及其他种类的皮肤移植后能终身耐受的实验。1974年Rygarrd报告，将人的皮肤和其他种类皮肤移植到BALB/C/A/BOMF裸鼠得到成功。移植人的皮肤在6～10天期间有再生血管形成的迹象。1981年Haftek等在BALB/C裸鼠身上建立了累及牛皮癣皮肤植片的40%保持牛皮癣预期杆状变（指、趾）和典型的棘皮症。1983年Fraki等将累及和不累及牛皮癣的皮肤移植到NIH裸鼠上获得成功，累及牛皮癣的皮肤能保持其牛皮癣样的形状。

1.2.2 实验动物在皮肤过敏反应中应用

随着免疫血清学研究的需要，目前已发展成用致敏动物含反应素抗体的血清注射到同种或密切相关的异种正常动物皮内，24～72小时后，静脉注射抗原，观察局部皮肤过敏反应，统称PCA反应。药物对各种动物PCA反应的影响是不同的。抗组织胺药对各种动物PCA反应均有抑制作用，说明各种动物PCA反应时，均有组织胺释放。但色甘酸二钠可抑制大鼠PCA反应，而对小鼠及兔PAC 反应则无影响，因此，应用PAC反应来判断一个药物的抗变态反应作用时，最好不要根据一种动物PAC反应的结果。

PAC反应试验常选用的动物是大白鼠，亦用小白鼠。有时根据实验需要用兔。这些动物PAC（24～72小时）反应是由IgE介导的。豚鼠很少采用，因其PCA反应主要是由IgG介导的。

1.2.3 猪在皮肤病理学中的应用

由于猪的皮肤与人的非常相似，包括体表毛的疏稀、表皮生长的动力学及厚度（猪30天、人21天）以及烧伤皮肤的激素和代谢修补机制等。故猪可以作为研究人类的表皮烧伤和其它皮肤损伤较为理想的模型动物。

鼠是人类恶性黑色素瘤适宜的动物模型，有利于人类恶性黑色素瘤的研究和治疗。黑色素瘤移植到裸鼠的成功率比较大，约50～70%。许多报导表明，黑色素瘤的生长特性和生物化学特性及其组织学变化与供者的相类似，能保留许多原来的特性，移植的肿瘤还能连续地传播，Povlsen报告能连续9年保持其生长特性。用同样药物化学治疗，其结果与临床医治病人的实践相类似。这可为人类黑色素瘤的治疗方法提出许多有效的药物和药物联合体，也为黑色素瘤的检测和免疫治疗提供了新的方法。裸鼠还可用于其他皮肤肿瘤（如基底细胞得扁平细胞癌等）的诱发、生物学特性及治疗研究。

1.3 实验动物在医学科学中的应用

1.3.1 在传染性疾病中的应用

人类传染性疾病可由病毒、细菌和寄生虫等病原引起。非人灵长类动物可被用作严重急性呼吸系统综合征(SARS)病毒[3]和登革热病毒感染的病毒学、血清学和临床免疫应答研究，也可被用作病毒性腹泻、流感、疱疹病、病毒性肝炎和艾滋病(AIDS)的动物模型。猕猴不仅是球菌性肺炎、野兔热、链球菌病、葡萄球菌病、立克次体病、鼠伤寒沙门菌病等细菌性疾病的理想动物模型，也是弓形体病、阿米巴脑膜炎、疟疾、丝虫病等寄生虫病的理想动物模型。

1.3．2 神经科学

1.3．2．1 非人灵长类在基础神经科学研究中的应用

基础神经科学研究是通过不断增加对正常大脑结构和功能的认识，从而有助于解决临床中出现的相关病症。基础神经科学包括神经解剖学(认识大脑的神经结构)、神经生理学(认识大脑如何处理信息和确定大脑结构和行为、认知之间的因果关系)、神经药理学和认知障碍的实验性治疗等。

通过研究非人灵长类获得的一些基础神经科学方面的发现，包括：1)皮质放大因子的概念；2)确定了盲视的概念；3)皮质基底神经环节的作用；4)额前叶的存储和执行功能；5)内侧颞叶和额叶在长期记忆中的相互作用等。

1.3．2．2 非人灵长类在临床神经科学研究中的应用