实验动物标准化

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远交系动物（封闭群动物）
（包括远交系，远交突变系） （1）远交系 ： 又称封闭群，指某个有血缘的群体，在 不引进其他品系动物或新血缘的情况下，个体 间以随机交配的方式，连续繁殖 4 代以上所形 成的动物种群，其群体的近交系数应<1%. 要求每一世代的基因频率和基因型频率保持不变 由有效群体数和近交系数来判断遗传组成是否 符合要求 有效群体数:Ne= (4×Nf×Nm)/(Nf+Nm) 近交系数 △F1=1/2Ne
的干扰，科研实验可得出明确的结果，但抵抗
力弱，饲养难度大。 一般很少直接使用,用于制作悉生动物和免疫 学研究
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5、悉生动物又称已知菌动物(Gnotobiotic a nimals， GN)
概念：指除具有故意接种的已知特殊微生物丛 以外，没有任何其他微生物的动物。
•
饲养于隔离系统。
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悉生动物特点：

可弥补无菌动物的某些缺点。
无菌动物抵抗力很弱，饲养管理的难度大， 使无菌动物感染某种微生物后(即成为悉生动 物)，其抵抗力明显增强，所感染的微生物或 寄生虫的种类可根据实验目的而定。 特点：做实验准确率高，可排除动物带有各 种不明确的微生物对实验结果的干扰，生活力 抵抗力比无菌动物强 用途： 微生物和宿主动物协同作用 某种细菌功能 纯度的效价高的抗体 过敏反应
基因敲除动物
克隆动物
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转基因动物命名
• 转基因动物的命名及符号由三部分组成，均以
例: C57BL/6J-Tg N(CD8Ge)23Jwg——表 TgX(YYYYYY）##### Zzz 示来源于美国Jason ①TgX:方式(H-同源重组;R-逆转录 研究所（J）的 病毒载体感染插入,N-非同原插入) C57BL/6 品系的小鼠 被转入人的CD8基因组 ②（YYYYYY）：插入DNA片断 （Ge），转基因在Jon ③#######实验室指定序号 W. Gordon(Jwg)实验 室完成获取于一系列 ④Zzzz 实验室注册代号 显微注射后的得到序 号为23的小鼠
• 杂交群动物(hybrids animal)
• 远交系动物(outbreed stock animal)
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近交系动物概念
近交系 (Inbred strain) ： 起源于同一对
祖先，其下一代个体通过同胞兄妹或亲子间连
续繁殖 20 代以上，近交系数（率）达到 99% 以
上的动物群体。
近交系动物命名
以大写英文字母表示：A、DBA、AKR 以阿拉伯数字表示：129、615 大写英文字母和阿拉伯数字合并使用：C57BL,C3 近交系小鼠品系缩写 C57BL/6（B6）、BALB/C（C）、DBA/2（D2）、
C3H（C3）、 CBA（CB）、C57BL/10（B10）、
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突变系：
• 是保持有特殊的突变基因的品系动物，即正常 染色体的基因发生变异，其变异的遗传基因位 点可遗传下去。突变导入近交系、分离近交系、 同源突变近交系都归为突变近交系动物
• 应用特点：用于人类疾病动物模型，从分子
水平研究疾病的发生机理、遗传分析等。
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基因修饰动物
嵌合体动物 转基因动物
罗马字体表示，命名模式：
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杂交群动物
杂交F1代（Cross F1）： • 是指两个近交系动物之间进行有计划交配所 获得的第一代动物。 杂交F1代命名： • 母亲品系×父亲品系 F1 • 例：C3H×C57BL F1
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F1代特点及应用特点
①杂交优势，生命力强，适应性和抗病力强； ②个体间的遗传均质性好，每个个体的遗传物质均等地来 自双亲，虽表现杂合性，个体间基因型表现型一致，实 验结果重复性好，表现一致。 ③能将父母品系的显性性状集中遗传到同一个体上 ④血液中有大量干细胞 ⑤两个祖系重组，出现新的优势性状和用途，脾脏增大用 于单抗研究，移植免疫，新疾病模型
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远交系动物特点
遗传多态性 : 具有杂交优势，表现为抵抗力、 生产力、生活力优于近交系；对某种特定刺激
的反应性及重复性不及近交系，群体遗传接近
自然种属特性。 应用特点： 人类群体遗传；盲目筛选性实验； 动物使用量大的实验；预实验。
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各种遗传控制类型实验动物特点和应用
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在我国实验动物的分类为四个等级
• 普通级动物
• 清洁级动物
• 无特定病原体动物 • 无菌动物（包括悉生动物）
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在国际上实验动物的分类为四个等级：
普通级动物 无特定病原体动物
悉生动物
无菌动物
按微生物控制程度进行实验动物的分类
动动 物等 级级 物等 动 物等 级 无 无 无 菌 菌 菌 动 动 动 物 物 物
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2、清洁级动物（Clean Anima，CL）
定义：除普通动物应排除的病原外，不携带对实验干扰大的病 原和寄生虫。如小鼠肝炎病毒、仙台病毒等。 饲养于屏障环境中
管理严格
物品：严格消毒 空气：经三级过滤净化处理 室内与室外气压差：正压 工作人员:灭菌隔离服、灭菌手套口罩、灭菌鞋 我国规定科学研究中使用大、小鼠，必须达到清洁级和清洁级 以上，否则不予申请和验收、鉴定——
近交系数公式：fn=1-(1-△F)n,
△F：代递增率，为0.191,当n=20 时， f20=98.6%
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近交系动物特点：
基因纯合性、遗传稳定性、品系遗传同源性 品系遗传组成和表现性状的一致性
品系间遗传概貌特征的可辨别性
对实验反应敏感性 资料完整性。
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近交系动物应用特点：
①个体差异小，对实验反应一致，用少量样本
即可进行重复定量试验；②组织相容抗原一致，
是组织、细胞、肿瘤移植良好动物模型；③隐
性基因纯合，病理性状得以暴露，可得到先天 性疾病的动物模型
• 但由于高度近交，生活力和抗病力差，对环境 变异的适应能力也差，同时饲养难度较大。
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实验效果好，成本低，适合我国国情定义
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CLA来源、种类及要求
来源于SPFA或无菌剖腹产动物， 常见的CLA有小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠和兔。
2001年版实验动物国家标准不设清洁级犬、猴标准
清洁动物应排除的病毒、细菌、体外寄生虫 种类见表。 例如要求清洁大鼠必须排除5种细菌、2种病 毒、3类（种）寄生虫；清洁小鼠必须排除4 种细菌、3种病毒、3类（种）寄生虫。
对微生物控制和管理操作要求更加严格：动物的所有物品专用， 专人负责管理实验室，不和其他等级动物混合管理和饲养。 国际上公认的科研用实验动物,也是目前国际上使用最广泛的实 验动物。 我国要求：1、国家级科研项目小型动物必须用该类动物2、免 疫、肿瘤、疫苗研制用SPF动物
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SPFA来源、种类及要求
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3、无特定病原体级动物 free animals，SPF)
(Specific pathogen
概念:除清洁级动物应排除的病原外，不携带主要潜 在感染或条件致病和对科学研究干扰大的动物。
（如铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌等） 饲养于空气水平或垂直层流的屏障环境（在屏障环境中加用空 气层流饲养柜或独立通风笼具系统（IVC）
定义：指不携带人兽共患病和动物烈性传染病的病原的 动物，饲养于开放环境或半屏障系统中，微生物控制等 级最低。 饲养管理要求： 良好的饲养设施，具有送排风系统， 饲料、垫料环境及笼器具需消毒、外来动物隔离检疫， 饲养室要有防野鼠昆虫的设施，一定防疫措施 人员必须穿白大褂，更换拖鞋 常见的普通级动物有豚鼠、地鼠、兔、犬和猴。 2001年版实验动物国家标准取消了普通级小鼠和大鼠等 级标准，不再设普通级小鼠和大鼠等级。
实验动物的标准与规范
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实验动物的标准化内容
实验动物质量标准化 (遗传、微生物） 动物实验条件标准化（环境条件、营养） 动物实验的操作规范(人为)
国家标准,1994年由国家技术监督局颁布
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实验动物的标准化要求：
用正确的实验方法，选用符合标准的实验动物在
相应等级标准的动物实验室中进行实验研究；
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特殊类型近交系：
① 重组近交系(Recombinant inbred strain RI) ② 同源突变近交系(Coisogenic inbred strain)
简称突变系(Mutant strain)
③ 同源导入近交系(Con-genic inbred strain) ④ 分离近交系(Segregating inbred strain) ⑤ 基因修饰动物
种群既可来自无菌动物繁育的后裔，亦可经剖 腹取胎后在隔离系统或屏障系统中饲养。 常见的 SPFA 有小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔、 犬和猴。 按标准，SPFA 应排除的病毒、细菌、体外寄 生虫的种类见表。
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4、无菌动物(Germ free animals，GF)
是指动物体内外不带有任何微生物和寄生虫的 动物。饲养于隔离系统。由于它排除了微生物
病 病 原毒 菌 应 排除寄生虫 项目
动 物 种类 动 物 种类
小鼠 小鼠 小鼠
●
○ ● ○
大鼠 大鼠 大鼠
●
○ ●
无 清 淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒 (LCMV) 无特 清洁 菌 无洁 清洁 沙门 特 体外寄生虫（ 节肢动物）Ectoparasites 汉坦病毒 Hantavirus(HV) 定病 动物 胞增生性李斯特杆菌 特动 动 物 单核细 定 原体 鼠痘病毒 Ectromelia Virus(Ect.) gondii 定物 弓形虫 Toxoplasma 假结 核耶尔森菌 病 动 物 小鼠肝炎病毒 Mouse Hepatitis Virus(MHV) 原 病 小肠结肠 兔脑炎耶尔森菌 原虫 Encephalitozoon cuniculi 原 体 仙台病毒 Sendai Virus(SV) 皮肤病原 真菌 动 体 卡氏肺胞子虫Pneumocystis carinii 念珠状链杆菌 动 物 全部蠕虫 支气 管鲍特杆菌 All Helminths 物
DBA/1（D1）、DBA/2（D2）、HRS/J（HR）、 STS（S）
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特殊技术培育近交系动物命名：
CBAfC3H、CBAeC3H、CBAoC3H 其中f、e、o分别表示代乳（foster)、受精卵 移植(egg)和卵巢移植(ovary） 如：C3H f C57BL表示C3H 品系由 C57BL代乳。
突变系，转基因动 物 封闭群（杂合基因 动物)
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微生物学质量标准
按微生物学控制程度将实验动物分为
• 普通级动物(CVA)
• 清洁级动物(CLA)
• 无特定病原体级动物(SPFA) • 无菌级动物(GFA)悉生动物(GNA)
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1、普通级动物(Conventional animals，CV)：
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标准的实验动物使用优点

可排除因实验动物在遗传上的不均匀引起的个 体反应的不一致和因实验动物本身所携带的细
菌、病毒、寄生虫和潜在疾病对实验结果的影
响，使实验结果正确、可靠、有规律。

实验动物的质量标准是根据遗传特性和微生 物寄存有无或多少而决定的。
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遗传学质量标准
按遗传学控制程度将实验动物分为： • 近交系动物（inbred strain animal)
百度文库特点 近交系
基因单一，特异 好、敏感性强， 组织相容性抗原一致 易自发肿瘤 符合自然人类发病的特 点 基因多态性，对较多物 质和抗原有反应性
应用
疾病模型、疾病机理 研究、免疫学、肿瘤学、 及组织器官移植、提供 导入系动物背景材料 人类疾病机理，疾病基 因的结构、功能、转录、 表达、调控 药理（效）学研究，药 品生物制品及化学品安 全性评价，人类群体遗 传
进行标准化的动物实验可排除各种干扰动物实验 结果的影响因素，得到准确、可靠、重复性好的
实验结果。
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实验动物质量标准化

标准的实验动物
是指在符合一定等级标准的饲育环境条件下培
育的实验动物，其本身携带的微生物符合一定
的等级标准，遗传概貌符合品系的遗传标准， 饲料及营养状况符合品系正常生长发育需要标 准的实验动物。
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近交系亚系（substrain)及命名
近交系亚系：是指一个近交系内某分支的动物，可能由 于残余的杂合基因频率扩大，基因漂变、污染或突变， 导致部分遗传组成发生改变，出现新的性状，并且这种 性状经鉴定是有用的，则这部分动物称为该近交系的亚 系。 亚系的命名：在原品系名称后加“/”，后标明亚系符号。 亚系符号有： 1、数字：DBA/1； 2、培育或生产亚系的单位或个人英文缩写：CBA/J 3、当一个近交系拥有2个亚系时，可在保持者的英文缩写 前加数字： C57BL/6J,C57BL/10J