實驗動物模型平臺:選擇造模動物的正確方式
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常用的醫(yī)學(xué)實驗動物
1. 小鼠(mouse, mus musculus) 醫(yī)學(xué)實驗中常用的小鼠,屬于哺乳綱,嚙齒目,鼠科,鼠屬,小家鼠種動物。其體型小易捉,操作方便,而且其生長期短、成熟早、繁殖力強。性情溫馴,膽小怕驚,對環(huán)境反應(yīng)敏感。小鼠作為成熟的實驗動物,具有很多的品系,是醫(yī)學(xué)實驗中用途最廣泛和最常用的動物。適合作藥物和腫瘤學(xué)研究。
2. 大鼠(rat, rattus noivegicus) 我國醫(yī)學(xué)實驗中常用的大鼠為大白鼠,屬于脊椎動物門,哺乳綱,嚙齒目,鼠科,大鼠屬動物。其性情較溫順。
受驚時表現(xiàn)兇狠,易咬人。大白鼠的嗅覺靈敏,對噪音敏感,而且對營養(yǎng)缺乏也非常的敏感。由于大白鼠繁殖力強,易飼養(yǎng),體型大小合適,給藥容易,采樣量合適方便,故在醫(yī)學(xué)實驗中的用量僅次于小鼠。適合作藥物和腫瘤學(xué)研究。
3. 豚鼠(guinea pig, cavia porcellus) 豚鼠又名海豬、天竺鼠、荷蘭豬。屬哺乳綱,嚙齒目,豪豬形亞目,豚鼠科,豚鼠鼠動物。其性情溫馴,膽小怕驚。很少咬人或抓手。由于豚鼠的遲發(fā)性超敏反應(yīng)與人類相似,所以豚鼠是過敏性休克和變態(tài)反應(yīng)研究的首選動物。而且豚鼠對許多病原微生物和抗生素都十分敏感,也是病理學(xué)和藥理學(xué)研究的首選。
4. 家兔(rabbit, oryctolagus cuniculus) 家兔屬于哺乳綱,兔形目,兔科,穴兔屬,為草食哺乳動物。家兔品種多,但在實驗室中經(jīng)常用的有四種:
(1)大耳白兔:特點是耳朵大,膚色白,血管透明清晰,但是抵抗力差。
(2)中國本兔(白家兔):體小力弱,但抵抗力比大耳白兔稍強。
(3)青紫藍(lán)兔:容易飼養(yǎng),生長期短,體質(zhì)強壯,抵抗力強。
(4)新西蘭白兔:是近年來引進(jìn)的優(yōu)良品種,成熟兔體重在4~5.5kg。
家兔性情溫順、膽小、怯懦、驚疑,易飼養(yǎng)、抗病力強、繁殖率高,是常用的實驗動物。家兔最大用處是生產(chǎn)抗體,制備高效價和特異性強的免疫血清。也可用于炎癥、發(fā)熱、休克、急性心血管試驗等許多實驗。
5.貓(cat, felidae catus) 貓屬于哺乳綱,真獸亞目,食肉目,貓科動物。貓用于醫(yī)學(xué)研究已有幾百年的歷史,因為它的適應(yīng)性很強,而且其生理學(xué)特性及對疾病的反應(yīng)上與人類相似,所以它在醫(yī)學(xué)上有不可取代的作用,廣泛的應(yīng)用于神經(jīng)、生理、毒理學(xué)、藥理學(xué)、心血管功能急性實驗、血液病等的研究。
6.狗(dog, canis familiaris) 狗屬于脊椎動物門,哺乳綱,食肉目,犬科,犬屬動物。狗的嗅覺很靈敏,對外環(huán)境的適應(yīng)力強,而且喜歡接近人易于馴養(yǎng)。由于狗的神經(jīng)系統(tǒng)和血液循環(huán)系統(tǒng)很發(fā)達(dá),廣泛用于病理學(xué)、生理學(xué)、外科學(xué)、免疫學(xué)、藥理學(xué)、毒理學(xué)、生物化學(xué)、營養(yǎng)學(xué)等研究。故常用于失血性休克、彌漫性血管凝血、急性心肌梗死、急性肺動脈高血壓、條件反射等實驗。
7. 獼猴(rhesus monkey, macaca mulatta zimmermann) 獼猴屬于哺乳綱,靈長目,猴科,獼猴屬動物。獼猴作為靈長類動物,在組織結(jié)構(gòu)、生理、代謝機(jī)能等方面同人類極為相似,是人類的近屬動物,故它是一種極為珍貴的實驗動物。用此類動物進(jìn)行實驗,最易解決人類的病害,研究出其發(fā)病機(jī)制。一般應(yīng)用于寄生蟲病、生殖生理、藥理學(xué)、毒理學(xué)、口腔醫(yī)學(xué)、細(xì)菌性疾病、營養(yǎng)代謝、內(nèi)分泌學(xué)等的研究。
8. 小型豬(miniature swine) 小型豬和豬都屬于哺乳綱,偶蹄目,不反芻亞目,野豬科,豬屬動物。由于普通家豬軀體大,不便于用作實驗,所以很早就開始著手研究家豬小型化了。豬的心血管、免疫系統(tǒng)、消化器官、眼球、腎臟、皮膚等在組織生理和營養(yǎng)代謝方面與人類有極為相似的地方,所以豬也被列為重要的實驗動物。一般應(yīng)用于腫瘤學(xué)、心血管、免疫學(xué)、糖尿病、畸形學(xué)、遺傳學(xué)等研究。
9. 蟾蜍(toad, bufo bufo gargarizans)與青蛙(frog, rana nigromaculata) 蟾蜍和青蛙都屬于兩棲綱,無尾目。蟾蜍和青蛙是教學(xué)實驗中常用的小動物。其心臟在離體情況下仍可有節(jié)奏地搏動很久,可用于心功能不全的實驗。蛙舌與腸系膜是觀察炎癥和微循環(huán)變化的良好標(biāo)本。
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醫(yī)學(xué)實驗動物的選擇原則
嚴(yán)格地說,實驗動物選擇的正確與否,不僅影響到經(jīng)費支出、工作進(jìn)展,還會影響到實驗結(jié)果的正確性與可靠性,以及整個實驗?zāi)芊耥樌M(jìn)行。實驗研究成敗的關(guān)鍵之一在于根據(jù)實驗要求及目的不同,選擇相應(yīng)的動物。在選擇實驗動物時應(yīng)注意以下原則。
1. 選用與人的機(jī)能、代謝、結(jié)構(gòu)及疾病特點相似的實驗動物 醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的目的在于要解決人類的疾病,所以要選擇那些機(jī)能、代謝、結(jié)構(gòu)和人類相似的實驗動物。一般來說,實驗動物越高等,進(jìn)化程度愈高,反應(yīng)就愈接近人類。
例如,狒狒、猩猩、猴等靈長類動物是最近似人類的理想動物但是靈長類動物較難獲得,價格昂貴,對飼養(yǎng)條件的要求特殊,所以在實際應(yīng)用中常退而求其次。
當(dāng)然應(yīng)用最多的實驗動物還是小鼠和大鼠,由于它們價格便宜、易于管理和控制。所以動物實驗不僅僅是從整體,往往也從局部盡量選擇與研究對象的機(jī)能、代謝、結(jié)構(gòu)和疾病性質(zhì)類似的動物。
2. 選用遺傳背景明確,具有已知菌叢和模型性狀顯著且穩(wěn)定的動物 要使動物實驗的結(jié)果可靠、有規(guī)律,得出正確的結(jié)論,就應(yīng)選用經(jīng)遺傳學(xué)、微生物學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)的控制而培育的標(biāo)準(zhǔn)化實驗動物。故一般不選用雜種動物或普通動物,但是一般要求不高的教學(xué)實驗等,則可以采用,以降低費用。
3. 選用解剖、生理特點符合實驗?zāi)康囊蟮膭游铩『芏鄬嶒瀯游锞哂心承┙馄噬硖攸c,為實驗所要觀察的器官或組織等提供了很多便利條件,是保證實驗成功的關(guān)鍵。所以要選擇解剖生理特點符合實驗?zāi)康囊蟮膶嶒瀯游镒鰧嶒灐?/p>
4. 選擇對實驗處理敏感的品種品系實驗動物 實驗研究常選用那些對實驗因素最敏感的動物作為實驗對象。因不同種系實驗動物往往會出現(xiàn)一些特殊反應(yīng),故應(yīng)根據(jù)實驗?zāi)康牟煌x擇品系。
5. 選用人畜共患疾病的實驗動物和傳統(tǒng)應(yīng)用的實驗動物 有些病因不僅對人而且對動物也造成相似的疾病,故應(yīng)選擇人畜共患疾病的實驗動物。
6. 考慮倫理道德與“3R”原則 現(xiàn)代動物實驗必須考慮倫理道德與“3R”原則。其中,reduction(減少)是指在動物實驗中,在不影響實驗數(shù)據(jù)的情況下盡量減少動物的使用量;replacement(替代)是指使用其他的實驗材料或方法替代動物,開展實驗;refinement(優(yōu)化)是指通過改進(jìn)和完善實驗程序,盡量減少對動物的傷害。充分考慮動物實驗過程中的動物福利和倫理問題,能夠保障實驗結(jié)果的穩(wěn)定和可靠。
7. 實驗動物的個體選擇 除應(yīng)注意以上五點原則以外,還應(yīng)考慮到個體動物的年齡、性別、生理狀態(tài)和健康狀況等。
(1)年齡(Age)和體重(weight):年幼動物一般較成年動物敏感。應(yīng)根據(jù)實驗?zāi)康倪x用適齡動物。急性實驗選用成年動物。慢性實驗最好選用年輕一些的動物。在合格的飼養(yǎng)管理條件下,小型實驗動物的年齡是可以按體重來估計的。
(2)性別(Sex):實驗證明,不同性別對同一致病刺激的反應(yīng)也不同。在實驗研究中,如對性別無特殊需要時,選用雌雄各半。如已證明無性別影響時,亦可雌雄不拘。雌雄性間有不同征象,通常根據(jù)征象區(qū)分性別。
(3)生理狀態(tài)(Physiology condition):在選擇個體時,應(yīng)考慮動物的特殊生理狀態(tài),如妊娠、授乳期等,因此時機(jī)體的反應(yīng)性變化很大。
(4)健康狀況(Physical condition):健康狀況不好的動物不能用來實驗,對實驗結(jié)果會有很大的影響。通過以下的外部表征可以判斷健康動物。
a. 總體情況(General condition):發(fā)育完好,食欲良好,活蹦亂跳,反應(yīng)敏捷。
b. 頭部(Head):呼吸均勻,眼鼻部均無分泌物流出,眼睛有神,結(jié)膜不充血,瞳孔清晰,不打噴嚏。
c. 皮毛(Fur):皮毛柔軟有光澤,無脫毛蓬亂現(xiàn)象。皮膚無感染癥狀。
d. 腹部(Abdomen):無膨大,肛門區(qū)無稀便及分泌物。
e. 外生殖器(Ex-genitals):無分泌物、損傷及膿痂。
f. 爪趾(Claw):完好,無潰瘍、結(jié)痂。
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