动物实验基本知识介绍
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(五)器官移植: 猕猴、黑猩猩、狒狒等的白细胞抗原 (RhLA)的基因位点排列同人的HLA抗原 有相似性,具有高度的多态性。 (六)其他疾病 如动脉粥样硬化、帕金森综合症、白内 障、牙周炎、肿瘤等等。
恒河猴
食蟹猴
熊猴
台 湾 猴
平顶猴 (豚尾猴)
六、猪在生物医学中的应用
(一)皮肤烧伤研究
由于猪皮肤和人相似,用于烧伤的敷料比液 体石蜡纱布效果好,可缩短愈合时间,减少疼痛 和感染,免疫排斥反应小,血管联合好。
二、鼠兔 1、外形似兔,体形较兔小,某 些生物学特性与兔类似。雌性 鼠兔中可发生肾小球肾炎,能作 为自身免疫病模型,还可用于生 殖生理研究。 2、高原鼠兔红细胞数量明显高 于人类、家兔等多动物,对氧 的利用率比大鼠高60%,作为 高山生理反应和低压特征的良 好动物模型。
三、旱獭 Woodchuck; Marmota 俗称土拨鼠 啮齿目 松鼠科 旱獭属 1、40~50厘米,土黄色,是冬眠动物 2、土拨鼠肝炎病毒(WHV)和人类乙肝 病毒类似,感染旱獭可导致急性肝炎。 旱獭是研究人类乙肝、丁肝、原发性肝 癌的理想动物模型
三、兔在医学生物学中的应用
(一)免疫学研究 生产抗体,制备高效价和特异性强的免疫 血清。 如:病原体免疫血清,间接免疫血清,抗 补体抗体血清、抗组织免疫血清等。
(二)发热、解热和检查致热原等实验研 究 1、给家兔注射细菌培养液和内毒素可引 起感染性发热。 2、给家兔注射化学药品或异性蛋白等可 引起非感染性发热。 3、药品生物检定中热源的检查常用兔。 (三)生殖生理和避孕药的研究 利用家兔诱发排卵的特点进行各种 研究。
(三)慢性实验研究 由于犬可以通过短期训练能够配合实 验,所以适合于进行慢性实验,如条件反 射实验、各种实验治疗效果实验、毒理学 实验、内分泌腺摘除实验等。 又如犬的消化系统发达,与人有相同 的消化过程,所以特别适合作消化系统的 慢性实验,如以无菌手术方法做成食管瘘、 肠瘘、胰液管瘘、胃瘘、胆管瘘来观察胃 肠运动和消化吸收、分泌等变化。
纽芬兰犬
吉娃娃
西施犬
贵宾犬
北京犬
狐狸犬
蝴蝶犬
秋田犬
德国牧羊犬
纽芬兰犬
猕猴
五、猕猴在生物医学研究中的应用
猕猴的生物学特性与人类极其相似,是 其它动物无法相比的,是医学和生物学研 究最重要的动物模型,广泛应用于各类生 命科学研究 (一)生理学研究: 脑功能,生殖生理、神经生理、行为 学、内分泌、血型、老年学等。
动物Biblioteka Baidu验基本知识介绍
2011.9.27
一、建立人类疾病动物模型的意义
意义:
• 人类的替难者,避免了在人身上进行实 验所带来的风险; • 可按研究者的需要获得实验材料; • 缩短研究周期; • 可控制各种实验条件,结果可比性强, 重复性好; • 可提供发病率较低的疾病材料 • 有助于更全面认识疾病的本质 • 药物的药效学研究和安全性评价 • 为教学服务,提供直观生动的教学效果
二、人类疾病动物模型的设计原则
一个好的动物模型应具有以下特点:
1、相似性:动物模型应与相应的人类疾病有类似之处,尽
可能再现所要研究的人类疾病的病理变化。 2、重复性:理想的模型应是可重复、可标准化的。标准的 动物、标准的环境、标准的饲养管理、标准的实验器材、 标准的实验操作。
3、可靠性:复制模型应特异地、可靠地反映该种疾病或某
8、猫可以耐受长时间的麻醉与脑的部分破坏手 术,所以特别适合做神经系统的研究。如:常用 猫做大脑僵直、姿势反射、刺激交感神经时瞬膜 及虹膜的反应、中枢神经系统之间的联系、周围 神经与中枢神经联系的研究。 9、药理实验
用猫脑室灌流法来研究药物作用部位,药物如 何通过血脑屏障等。观察用药后心血管系统、呼 吸系统的功能效应和药物的代谢过程。常用猫进 行冠状窦血流量的测定,观察药物对血压的影响。
• 早期的抗癌药物研究均已动物肿瘤为筛 选模型,随着T细胞免疫缺陷的裸鼠以 及T、B细胞均缺陷的Scid鼠的发现,人 体肿瘤异种移植动物模型得到了极大的 发展,为抗癌药物的寻找提供了更好的 动物模型。
(二)心血管系统疾病研究
1、动脉粥样硬化症研究: 早期选用鸟类(鸡和鸽)和兔。 但兔病变的局部解剖学与人类不同。兔是草食动 物,胆固醇代谢与人不完全一致。 目前常用大鼠、小型猪、狗、鸽、非人灵长类。 恒河猴可以广泛的主动脉和各个动脉的粥样硬化。 猪在高脂饲料诱导下形成的动脉粥样硬化病变和 分布与人很相似,又较猴便宜。
四、树鼩 Tree shrew ; Tupaia belangeris 原属食虫目,1945年划入灵 长目,另有人主张另立攀缘目。 1、形似松鼠,栖息于树林中,吃 昆虫和果实,急速弹跳式运动。 2、在解剖生理特征上是灵长目动 物以外和人最接近的动物。WHO 呼吁用树鼩代替日趋濒危的灵长 目动物 3、可用于甲肝、乙肝、疱疹病毒、 轮状病毒的研究。
种机能、代谢、结构变化,同时应具备该种疾病的主要 症状和体征,并经受一系列检测得以证实。
4、适用性:复制模型应尽量考虑今后临床能应用 和便于控制其疾病的发展,动物背景资料要完 整,生命史能满足实验需要。 5、易行性和经济性:动物经济而来源充足,便于 转运,易于关养。在同等条件下,优先使用标 准化的实验动物。 6、安全性:动物模型应不对实验人员和其它人员 的生命安全产生威胁。
5、颈内动脉系统和椎底动脉系统的脑基底 动脉环后交通支缺损,不能构成完整的 Willis动脉环。利用此特点,可以结扎一 侧颈动脉制备脑梗塞、脑缺血模型。 6、突然将沙鼠放入宽敞场地或握于手中, 常可发生癫痫,可作为自发性癫痫模型。 7、喂以普通饲料时,沙鼠血清中就有高胆 固醇水平,可用于胆固醇代谢研究。 8、对流行性出血热和丝虫很敏感,可用于 流行性出血热和丝虫病研究
斑马鱼
• 斑马鱼属鲤科短担尼鱼属, 原产于南亚,是一种常见 的热带鱼。斑马鱼体型纤 细,成体长3-4cm,对水质 要求不高。孵出后约3个月 达到性成熟,成熟鱼每隔 几天可产卵一次。卵子体 外受精,体外发育,胚胎 发育同步且速度快,胚体 透明。
• 经过30多年的研究应用和系统发展,已有约 20个斑马鱼品系,斑马鱼基因数据库里有相 关的资料可供查询和下载,方便了研究。斑马 鱼的细胞标记技术、组织移植技术、突变技术、 单倍体育种技术、转基因技术、基因活性抑制 技术等已经成熟,且有数以千计的斑马鱼胚胎 突变体,是研究胚胎发育分子机制的优良资源, 有的还可做为人类疾病模型。
但要特别注意猴和人之间疾病的传播。
(四)药理、毒理研究 生殖生理与人类非常接近,是人类避 孕药物研究极为理想的实验动物。 猴对麻醉药和毒品的依赖性表现与人 类接近。已成为新麻醉剂和其他药物进入 临床试用前必须的试验。 目前筛选抗震颤麻痹药物最有价值的方 法是电击损伤引起的猴震颤。 在已经研究的化合物中,71%药物在 猴体内代谢和人相似。
(五)肿瘤学研究 辛克莱小型猪自发性皮肤黑色素瘤发 生率高达80%,和人类黑色素瘤有许多 共同之处,是研究人类黑色素瘤的良好 动物模型。
沙鼠
七、其他动物在生物医学中的应用
• 长爪沙鼠对流行性出血热病毒(EHFV)比较 敏感,是研究流行性出血热理想的动物模型。 • 老龄沙鼠大约有10%~20%自发肿瘤,主要发 生于肾上腺皮质、卵巢和皮肤等部位,可以 用作肿瘤学。
(四)药理学和毒理学研究 常用于新药临床使用前的毒性试验、代 谢实验、药理实验。如磺胺类药物的代谢 研究,苯胺及其衍生物的毒理学研究。 (五)其他 如:进行先天性白内障、胱胺酸尿、 遗传性耳聋、血友病A、先天性心脏病、先 天性淋巴水肿、蛋白质营养不良、家庭性 骨质疏松、视网膜发育不全、高胆固醇血 症、动脉粥样硬化、糖原缺乏综合症等的 研究。
五、猫Cat ; Flis catus
食肉目,猫科,猫属 1、食肉动物,喜欢孤独自由的生活,喜居住 干燥明亮的环境,善于捕捉攀登。 2、诱导性排卵动物:家兔、猫、骆驼。 3、瞬膜反应敏锐,眼能按光线强弱灵敏调节 瞳孔。
4、大、小脑发达,平衡感觉和反射功能 发达。 5、呕吐反射灵敏。 6、对吗啡表现为中枢兴奋,而犬、猴、 兔、大鼠等表现为中枢抑制。 7、猫循环系统发达。血管壁坚韧,便于 手术。血压恒定,药物反应灵敏,适合 做血压实验。心搏力强,能描绘出完好 的血压曲线。
2、高血压研究: 常用狗和大鼠 试验性高血压模型常对动物给予加压 物质或进行手术结扎肾动脉制备 自发性高血压动物模型有SHRH, DS,STR,LH等大鼠品系。
SHR (spontaneously hypertension rat) 是日本人okamoto用Wistar交配逐代选育而成。 其发病表现与人原发性高血压极为相似,是高 血压研究的最佳模型。1.5~2月龄就开始出现 病变。血压高、心脏肥大、出现脑梗死、心肌 梗死、动脉肥厚等。繁殖正常。 它和人类自发性高血压有很多相近之。如: 都是遗传因素占主要地位;病程相似,血压随 年龄增加而增加;高血压早期有高血流特征; 刺激和大量摄入食盐加重病情;发生继发性心 血管损害。
(二)心血管病研究
小型猪的冠状动脉结构和人相似,血液动力 学和人也相似,猪的动脉粥样硬化和人相似。
(三)器官移植 猪体和人体免疫排斥反应很弱,用猪 的心脏瓣膜替代人的心脏瓣膜治疗人心 脏瓣膜疾病已经普遍推广。 (四)免疫学研究 猪的母源抗体不能通过胎盘屏障,剖 腹产得到的无菌猪人工代乳,使其不获 得母源抗体。其体内无任何抗体,接触 抗原后能产生极好免疫反应。
四、犬在生物医学中的应用
(一)实验外科学 广泛用于实验外科各个方面的研究, 如心血管外科、脑外科、断肢再植、器官 或组织移植等。临床外科医生在研究新的 手术或麻醉方法时往往是选用犬来作动物 试验,先取得熟练而精确的技巧,然后才 妥善用于临床。
(二)基础医学实验研究 犬是目前基础医学研究和教学活动中最常 用的实验动物之一。犬的神经系统和血液 循环系统发达特别适合在生理和病理生理 等实验研究。
六、鸡 chicken ; gallus domestiaus 鸟纲,鸡形目,雉科 1、鸡胚是麻疹疫苗、流感疫苗、 狂犬病疫苗的主要材料 2、鸡马立克病是由疱疹病毒引起 的肿瘤疾病,用疫苗可以预防, 这是第一个可以用疫苗预防的 肿瘤,并揭示病毒可以导致机 体发生肿瘤,并能用疫苗预防。
七、鱼类 用于环境监测、胚胎研究、肿瘤研究等。 从1990年开始,中科院水生所将稀有鮈鲫 (Gobiocypris rarus) 实验动物化,获得了全 兄妹近交21代的鱼 ,离培育标准实验动 物的目标已非常接近。 这种鱼可以测出一公 斤水中万亿分之二克 的致癌物质二恶英。
犰狳
鼬
四、一些常用药物研究中的动物选择
(一)抗肿瘤药物研究
抗肿瘤药物的研究中常选择以下3种类型的 动物模型。 1.自发性肿瘤模型 2.诱发性肿瘤模型 3.移植性肿瘤模型
• 自发性肿瘤模型 如:AKR的自发性白血病,C3H的自发性乳腺癌 • 诱发性肿瘤模型 用γ 射线、二甲基苯蒽(DMBA)、黄曲霉 素等诱发大小鼠、兔等发生癌症。 • 移植性肿瘤模型 通常是接种一定数量的肿瘤细胞,或者 是一些可致癌的病毒滤液,成功率接近100%, 是最常用的抗肿瘤药筛选模型。
(四)眼科的研究 眼球大,便于操作,两眼对照实验 。 (五)胆固醇代谢和动脉粥样硬化的研究 对胆固醇吸收率高,清除率低。与 人病变相似。 (六)心血管和肺心病的研究 颈部神经血管和胸腔的特殊构造, 适合做心血管实验和复制心血管及肺心病 模型。 (七)皮肤反应试验
日本大耳白兔
新西兰白兔
青紫兰兔
(二)行为学和神经生物学研究 药物诱发的精神病,各种抑郁症、神经官能症、 精神分裂症、药物引发的刻板型强迫行为 的模型。
(三)传染病学研究:
几乎可感染人类所有的传染病,特别是其他动 物不能复制的传染病。
疾病过程、临床症状、病理变化非常相似。 是制造和鉴定脊髓灰质炎疫苗的唯一实验动物。 其他如肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒、麻疹病毒、 爱滋病病毒、SARS病毒、 B病毒、登革热病毒、 结核杆菌、痢疾杆菌等。