实验动物学(同济大学版)

实验动物学（laboratory animal science）它是融合生物学、动物学、兽医学和医学等科学的综合学科，以实验动物为主要对象和重点，以服务于动物实验为主要工作目标和探索方向的学科。简言之，实验动物科学是专门研究实验动物的生物特性、饲养繁殖、遗传育种、质量控制、疾病防治和开发应用的科学。

研究实验动物

1. 育种、保种（培育新品种、保持原有品系的遗传特性）

2. 生物学特性（包括解剖、生理、生化、生殖及生态等）

3. 繁殖生产、饲养管理以及疾病的诊断、治疗和预防

研究动物实验

是以实验动物为材料，采用各种方法在实验动物身上进行实验，研究动物实验过程中实验动物的反应、表现及其发生发展规律等问题。

实验动物的价值何在？

1.基础医学、生物学研究方面：对人的各种生理现象和病理机制及疾病的防治研究中，实

验动物是人的替难者。

2.制药和化学工业方面：毒性试验（急性、亚急性、慢性）三致试验（致畸、致癌、致突

变）药效试验、药代试验等

3.物制品方面：生物制品生产的原料，如地鼠、豚鼠的肾制备乙脑和狂犬疫苗，猴肾制备

小儿麻痹症疫苗，SPF鸡胚制备麻疹疫苗等。生物制品安全性评价的工具；生物制品有效性评价的工具

4.轻工业与食品工业方面：人类吃穿用的轻工业产品，包括食品、食品添加剂、保健品、

饮料、化学制品（如化妆品）的有害、有毒成分，必须用实验动物去测试

5.农业与畜牧学方面：化肥、农药的残毒检测。强致癌性；动物疫苗的制备和鉴定；畜禽

传染病研究

6.国防和军事科学方面：各种武器的杀伤效果评价；化学、辐射、细菌、激光武器的效

果和防护；航天科学研究等

什么叫实验动物？所谓实验动物是经人工饲育、对其携带的微生物实行控制、遗传背景明确或者来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物。

实验动物的三大特点：遗传背景明确，来源清楚；对其携带的微生物、寄生虫进行人工控制；用于科学实验

实验动物包含：野生动物；经济动物；观赏动物；实验动物

将野生动物或家畜驯化（Domestication）、培育（breeding）成实验动物的过程，叫做实验动物化（Laboratory Animalization）

疾病模型

基因改变疾病模型（Gene-modified disease models ），或者遗传工程动物模型（genetic engineering animal models）：是指利用分子生物学技术手段，如转基因、基因打靶、基因敲除、基因置换、基因捕获等技术，将已知的一个或多个基因导入动物胚胎细胞或从动物胚胎细胞中剔除，培育成携带或缺失某种或几种基因的动物

诱发疾病模型（induced disease models）,也称实验性疾病模型（experimental disease models）：是指利用物理、化学、辐射、生物感染等技术制作的动物模型。根据实验目的的不同，人为地造成动物组织、器官或全身损伤，出现某些类似人类疾病的症状。

自发性疾病模型（spontaneous disease models）也称突变疾病模型：是指在自然条件下，动物由于基因突变发生异常表现，这种突变症状类似人类的疾病，通过定向选育使之遗传下去而形成的模型（高血压模型（SHR大鼠），肥胖模型（Zucker大鼠），糖尿病模型GK大鼠，肥胖并糖尿病模型（db/db小鼠）

近交系（inbred strain）动物经连续20代或20代以上的全同胞兄妹或亲子交配而成，品系内所有个体都能追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先的动物群体。

杂交群（hybrids）两个不同近交系杂交所生的动物

封闭群（outbred ）在不从外部引入新个体的条件下，以非近亲交配方式进行繁殖、生产的实验动物种群，且至少连续繁殖四代以上。封闭群动物在其繁衍过程中，世代间各基因的频率应保持不变

实验动物分类(微生物控制)：

1.普通级动物（conventional animal）教学动物：是微生物和寄生虫控制级别最低的实验动物；要求不携带所规定的人兽共患病病原和动物烈性传染病病原，以及人兽共患寄生虫。

2.清洁动物（clean animal ）-国家强制国家标准，大鼠和小鼠：是根据我国国情而设立的等级动物，除普通级动物应排除的病原和寄生虫外，不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原和寄生虫。

3.无特定病原体动物（specific pathogen free animal，SPF）：除清洁动物应排除的病原和寄生虫外，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和寄生虫。SPF动物包括小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔等

4.无菌动物（germ free，GF）指无可检出一切生命体的动物。来源是普通动物经无菌剖腹产手术，幼仔在无菌隔离器中人工哺育或由其他无菌动物代乳饲育而成。

实验动物学的分支学科实验动物遗传育种学；实验动物微生物学与寄生虫学；实验动物环境生态学；实验动物营养学；实验动物医学；实验动物饲养管理等

实验动物技术研究，包括动物实验技术、各种检测或测试方法、动物实验中的动物饲养管理等。具体包括：实验动物的选择；动物实验技术；人类疾病动物模型；免疫缺陷动物；实验动物胚胎工程；转基因动物

实验动物的福利原则：合理地选择实验动物品种、数量与质量；科学地避免或减少实验动物的不安、不适及疼痛；请有资质的技术人员从事或指导实验动物的饲养管理工作；在有资质的技术人员指导下进行动物实验工作

Replacement（替代）是指使用其他方法来代替动物而达到某一试验的目的，或者说使用没有自觉的试验材料代替以往使用神智清醒的活的脊椎动物进行试验的方法。

Reduction（减少）是指在科学研究中，使用较少的动物获得同样多的试验数据或使用一定数量的动物能获得更多的试验数据的方法

Refinement（优化）是指通过改进和完善实验程序，减轻活减少给动物造成的疼痛和不安，以提高动物福利的方法。

运用各种技术手段干预动物的遗传组成，导致动物新的性状的出现，并使其能有效地遗传下去，形成新的可供生命科学研究和其他目的所用的动物模型，这类动物可被称为遗传工程动物模型。

技术手段：显微注射转基因技术；基因随机突变技术；化学或放射诱变技术

基因打靶是利用DNA同源重组原理，基因组中的某一特定部位进行定点的基因重组，是研究基因的功能的有效手段。包括基因敲除（gene knockout）和基因敲入（gene knockin）。

同源重组（Homologous Recombination)是由于不同DNA链的断裂和连接而产生DNA片段的交换和重新组合，形成新DNA分子的过程。

基因敲除：传统基因敲除（conventional knockout）条件性基因敲除（conditional knockout）基因敲除技术是20世纪80年代发展起来的,是建立在基因同源重组技术基础以及胚胎干细胞技术基础上的一种新分子生物学技术。

条件性的基因缺失突变：利用位点特异性重组系统，如Cre-loxP系统以及FLP-frt，在特定组织和不同的发育阶段特异性地、和诱导性地发生所要求的遗传修饰事件，借以克服某些重