实验动物学

2、研究实验动物具体内容：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。（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。4、实验动物的价值：（1）基础医学、生物学研究：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：毒性实验（急性、亚急性、慢性）、三致试验（致畸、致癌、致突变）、药效药代试验；（3）生物制品方面：生物制品生成的原料、安全性评价的工具、有效性评价的工具；（4）轻工业与食品工业方面；（5）农业与畜牧业方面；（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。7、实验用动物（ExperimentalAnimal,AnimalforResearch）是指一切用于科学实验的动物。包括：野生动物、经济动物、观赏动物、实验动物。8、实验动物化：野生动物或经济动物经过初期的表型分析和筛选。经过严格的驯养、微生物净化、遗传及饲养环境等因素的控制，按实验要求进行培育，使之达到实验动物的标准。这种将野生动物或家畜驯化、培育成实验动物的过程，叫做实验动物化。9、动物疾病模型：（1）基因改变疾病模型：也称遗传工程动物模型。指利用分子生物学技术手段，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；（2）诱发疾病模型：也称实验性疾病模型。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，认为地造成动物组织、器官或全身损伤，出现某些类似人类疾病的症状；（3）突变疾病模型：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）。11、实验动物遗传学分类：（1）近交系（2）杂交群：两个不同近交系杂交所生的动物（3）封闭群13、遗传育种学的研究内容是利用遗传调控原理，控制实验动物的遗传特性，不断开发和改良，培育新的实验动物品种、品系，以及各种动物模型，使之达到实验动物化的目的。包括：实验动物遗传的改良和遗传控制；家畜和野生动物的实验动物化研究；实验动物品种、品系的保存方法研究遗传改良：（1）近亲培育：通过近亲交配方式，将某些特殊性状（如产子数、哺育能力、性成熟等）固定下来。（2）突变培育：通过回交－互交，或者近交，或者将突变基因导入近交系的方式将某些有用的突变基因保持下来。（3）杂交：为了提高某些性状，如产子数、体重等，将两个近交系或近交系与运交群进行杂交。保种技术研究：常规活体保种、胚胎、精子、卵子、卵巢冷冻保存。胚胎冷冻的主要方法：缓慢冷冻法、玻璃化冷冻法、超速冷冻法。辅助体外受精技术：PZD技术：透明带切开（运动能力较差的精子）；ZUSI技术：精子透明度下注射（运动能力较差的精子）；ICSI技术：精子头胞质内注射（无运动能力的精子）2、实验动物设施对环境控制的意义（1）保证实验动物健康和质量标准化（2）保障实验研究获得可重复的结果（3）为动物实验工作者提供适宜的工作环境，避免伤害，确保研究的顺利进行3、影响实验动物的自然环境因素：环境温度、相对湿度、光照、噪声、空气洁净度、通风、人为因素环境温度：需要控制的最关键的环境参数；高温比低温的问题更严重；与推荐范围的重大偏离是首要问题；日温差要小于等于3度温度对实验动物的影响：温度变化可影响动物的表型、性周期、代谢水平、抗感染能力。（1）新陈代谢：低温时新陈代谢增加，摄食增加（2）散热：除灵长类，其他动物汗腺不发达或无汗腺，高温时散热困难，难以维持体温恒定（3）脏器重量：负相关（4）生殖：高温时雄性睾丸萎缩，精子活力下降；雌性动物性周期紊乱，泌乳下降。实验动物产热（化学调节为主）：基础代谢产热、肌肉活动产热、生长过程产热实验动物散热（物理调节为主）：辐射、传导、对流、蒸发湿度对实验动物的影响偏高：微生物易于繁殖；饲料、垫料易于霉变；动物易发生传染病偏低：使动物皮肤和黏膜发生干裂；使室内灰尘飞扬，易引起动物的呼吸道疾病；相对湿度低于20%时，大鼠容易发生环尾症（尾根部坏死，室温太高（35℃））绝对湿度a：某温度下，样品空气中的水蒸气的实际含量；饱和湿度b：某温度下，样品空气中所能容纳的水蒸气的最大值；相对湿度c：某温度下，样品的绝对湿度与该温度下的饱和湿度的比值（和样品多少无关，能够客观衡量湿度的大小）c=（a/b）×100％。空气中的含水量和温度有关，温度越高，能容纳的水蒸气也越多光照对哺乳动物生物钟具有重要作用，光线刺激可影响垂体促性腺激素和肾上腺皮质激素的分泌，对动物的生殖生理和行为活动有较大影响。光照的昼夜交替使动物体的一些活动，如血压、激素水平、体温、神经活动等都变成了一种节律。光照：热效应，光化学效应，与波长、光周期和光强度有关。光周期的控制对啮齿类动物至关重要：12小时（明）/12小时（暗）14小时（明）/10小时（暗）对实验动物的影响：持续光照可使生殖系统过度兴奋，造成连续发情。还可性成熟年龄提早。光源随距离的增大而递减，高强度会引起白化鼠的视网膜病变。强光长时间照射可引起角膜退变。波长：对红光的感觉与黑暗相同，小鼠的活动量在蓝、绿、白色最小，而在红色和黑暗中最大。噪声对实验动物的影响（1）引起动物听力性痉挛。≥60db（2）对生殖影响较大，如豚鼠流产。（3）引起动物呼吸、心跳、血压、肾上腺皮质激素等生理指标变化。心跳、呼吸次数及血压增加，大鼠出现高血压、心脏肥大4、我们想通过通风系统达到什么目的？（1）可作用于动物体表皮肤的蒸发和对流散热，气流速度和散热正相关。（2）可调节室内温度和湿度，又可降低室内粉尘和有害气体污染，控制传染病的流行。气流布局模式：水平层流式，垂直层流式，乱流式通风系统中的两个重要参数：换气次数，洁净程度越高，要求换气次数越多。屏障环境：10～20次/h隔离环境：20～50次/h.；压强梯度：洁净区高于污染区。饲养间60pa＞走廊40pa＞缓冲间20pa＞清洗区8、常规实验动物设施分类实验动物设施根据对饲养动物的空气净化程度分为三类：开放系统、屏障系统、隔离系统（1）开放系统：定义：符合动物基本居住要求，但在硬件设施上不能完全控制传染因子。温湿度、尘埃等受外界环境影响。空气净化：无空气净化适用：饲育普通级动物（2）屏障系统：定义：通过严格控制人员、物品和环境空气的进出，形成控制微生物进入的屏障空气净化:空气进出经高效过滤，空气净化等级达到万级适用：饲育SPF级动物和清洁级动物（3）隔离系统：定义：采用无菌隔离装置以保证与外界环境的绝对隔离空气净化：空气进出经超高效过滤，空气净化等级达到百级适用：饲育无特定病原体动物，无菌动物和已知菌动物（悉生动物）9、实验动物设施布局原则（1）有利于防止疾病的传播、各种动物保持各自的独立性，避免相互干扰相互感染（2）方便工作人员操作（3）能够使人员、动物、其他物品和净化空气尽可能的按“单向”路线移动屏障系统中人的移动路线：人员入口（脱衣）→一更（清洁）→二更（穿衣）→风淋室（风淋）→清洁走廊→饲养室或动物实验室（实验）→清洁走廊→人员出口→更衣→外部区域屏障系统中物品移动路线：清洁准备室→清洁物品储存室→清洁走廊→饲养室或动物实验室→清洁走廊→物品出口→外部区域屏障系统中动物移动路线：外来动物→传递窗→检疫室或健康动物观察室→清洁走廊→饲养室或动物实验室→清洁走廊→污物出口→外部区域10、物品进出动物房的三个原则原则1：物品进入动物房尽可能采取高压灭菌的方式，不能高压的物品方可使用紫外照射灭菌。原则2：经传递窗紫外照射进入的物品，当天必须取出。原则3：经高压灭菌进入的物品，至多在动物房内存放7天。11、实验动物的饲料：任何单一的饲料都不能满足不同动物的不同生长时期对营养的需要，因此需要进行配制，使其含有全面而均衡的各种营养素，以满足动物生长繁殖或特殊实验的需要。这种饲料叫“全价营养饲料”。天然饲料原料：如谷物、脱水蔬菜、草粉、鱼粉、骨粉、矿物质、酵母等加工饲料原料：如玉米淀粉作为饲料糖类来源，牛奶中提取酪蛋白作为蛋白质来源等纯化学物质：如氨基酸、必需脂肪酸等1、实验动物受微生物污染的途径：饲料、垫料、饮水、可灭菌的衣物、用具、设备；工作人员无法灭菌的物品；引进新种源、废料、待洗物品；动物尸体。2、实验动物环境检测环境检测：环境温度、湿度、梯度压差、通风、噪声、空气洁净度及光照控制等。微生物检测：饲料、饮水、垫料、笼具、器具表面落下菌数及空气落下菌数是否达到SPF标准。灭菌效果检测：高压蒸汽灭菌器、紫外灯、消毒剂。实验动物检测：哨兵鼠的检测。3、动物感染疾病的早期症状外观：死亡、衰弱、被毛竖立、颜面水肿、鼻端眼睑脏污动作：蹲坐姿、喘气、回旋体检数据：体重及食物摄取量下降、白血球增加发生状况：集中在短时间内发生，以饲养笼及笼架为单位扩增，实验组与对照组一起发生剖检：肺：实质化、凹凸、萎缩、气管粘液增加肝：散在性白点、凹凸肾：化脓、结石4、机会性病原：无特定病原（SPF）检测项目以外的病原。病毒11项，细菌17项，寄生虫7项以外的。如克雷伯杆菌的感染，则报告结案。低致病性病原：病原传染性不高，如梨形虫（Giardiamuris），考虑做局部动物房扑杀或净化，并加强环境消毒。病原致病性不高且可治疗，如蛲虫（Pinworm）等感染，则考虑投药治疗。首要病原：对实验动物致病性高、对科学研究有显著影响，或人畜共患传染病原（HV、LCMV、鼠咬热等）。这类病原传染率高且容易被检测到。必须彻底清洁环境，甲醛熏蒸。采用生物净化的方式，建立新的种群。5、实验动物传染病的卫生防疫防疫原则：隔离饲养，防止交叉感染；引进动物要严格检疫：从可信赖的单位引进动物；按国家标准严格检测；坚持卫生消毒制度；饲养管理人员要定期做健康检查；自繁自养多级保种，提高自我更新能力；免疫接种，提高实验动物防病治病能力；严格防止野生动物进入实验动物场所，对死亡动物进行无害化处理。第三章常用动物大鼠、小鼠均属于啮齿类。实验用非哺乳类动物种类：线虫，果蝇，斑马鱼，爪蟾等。一、小鼠1、生物学特性：哺乳纲、啮齿目（1）一般特性：①体型小，性情温顺，易于饲养管理。②小鼠是哺乳动物中体型较小的动物，出生时体重1.5g，体长20mm左右。成年体重30～40g，体长110mm。③喜黑暗，昼伏夜动。④喜欢群居，雄性好斗。⑤胆小怕惊，对环境反应敏感，适应性差，汗腺不发达，怕热，高温容易中暑。（2）解剖学特性：尾巴较长，约等于体长，尾具有平衡、散热和自卫等功能。尾部有四条明显的血管，其背腹面各有一条静脉血管，两侧各有一条动脉血管。（3）正常生理生化指标：正常体温37～39℃，成年小鼠呼吸频率140～210次/分，心跳平均163次/分。染色体20对。门齿终生不断生长。（4）有乳腺5对。其中胸部3对，腹部1对，腹股沟1对。2、小鼠生理学特点：①性成熟：♀35-50日龄，♂45-60日龄②适配日龄：65-90日龄。③发情周期：4-5天④排卵：发情后2-3小时可排卵，排卵可延长至3-4天。一次排卵10-23个。有产后发情，可以血配。⑤妊娠期19-21天。哺乳期20-22天。每胎产仔数8-15只，年可产6-10胎。繁殖年限为1年。⑥成年雌鼠在发情周期不同阶段，阴道粘膜可发生典型变化。根据阴道涂片的细胞学改变，可以推断卵巢功能的周期性变化。⑦雌鼠交配后10-12小时，阴道口有白色阴道栓，是交配成功的标志。3、交配方法：一雄一雌法，一雄多雌法（一雄双雌，小群交配法），要注意在孕鼠分娩前讲孕鼠从交配笼中分出。6、大小鼠年龄的大致判断（1）根据形态：①1天，仔鼠裸体鲜红②3天，耳壳露出表皮③四天，脐带瘢痕脱落④五天，能翻身⑤能爬行⑥10天，能听到声音⑦9~11天，全