生物医学研究中各类实验动物的选择索引
- 格式:doc
- 大小:31.00 KB
- 文档页数:11
上海实验动物科学17(3):189~190,1997生理学研究中实验动物的选择张汤杰(扬州大学农学院,扬州225009) 实验动物的正确选择是医学和生理学研究取得成果的一个前提,医学和生理科学的发展对于实验动物的种类和质量提出了愈来愈高的要求。
由于各类动物的特点不同,研究者不能随意取一种动物来做实验,每一种实验都有其最合适的实验动物。
笔者根据多年生理学教学和科研工作的体会,结合前人的经验,提出以下几点看法,供生理学研究者选择实验动物时参考。
1.根据实验目的选择在长期的进化过程中,各类动物机体的结构和功能都发生了变化。
很明显,动物越高级,结构和功能也就越复杂。
选择实验动物首先必须根据实验的目的来进行。
猫的神经系统较发达,具有耐受长时间麻醉的能力,常用于进行神经系统急性实验的研究,如用于神经冲动的传导、感受、姿势反射、去大脑僵直以及机体在受到刺激时各系统产生反应的机理等方面的研究。
从生理学角度讲,它比兔及啮齿类动物与人有更近的血缘关系[1]。
大鼠的垂体肾上腺系统发达,常用作应激反应和垂体肾上腺内分泌实验的研究。
大鼠的血压反应比家兔好,亦常用来直接记录血压。
由于大鼠无胆囊,可用来做胆管插管,收集胆汁,进行消化功能方面的研究。
生殖生理研究中也常用大鼠作为研究排卵和阻断排卵的动物模型。
而仓鼠则具有可外翻的颊囊,特别适合于进行微循环方面的研究[2]。
生理、药理实验中常用的实验动物是蟾蜍和青硅。
离体的蛙心能维持较长的活动时间,常用来进行心脏生理功能的研究;青蛙等也可用来做脊髓休克、脊髓反射和反射弧分析等实验;雄蛙还可用来做妊娠诊断实验。
犬的循环系统和神经系统都较发达,消化系统和消化过程与人有相似之处,可用于胰液分泌实验。
此外,犬经调教后还能配合实验,如条件反射实验等。
山羊主要用于做前胃的实验,如瘤网胃的运动及消化机能的研究等。
家兔的体型适中,性情比较温顺,耳朵较大,血管清晰,便于静脉反复注射,广泛应用于各系统生理学实验的研究,如常用兔做血压、呼吸等急性实验。
一、药理学研究中的选择1、临床药物代谢动物学研究:首选动物及性别,应尽量与药效量或毒理学研究所用动物一致。
药物动力学参数测定:最好使用犬、猴子等大动物,可在同一动物上多次采样。
药物分布实验:大、小鼠较方便。
药物排泄试验:一般首选大鼠,胆汁采集可在乙醚麻醉,胆管插管引流。
2、一般药理研究:主要药效作用以外广泛药理作用的研究。
动物:小鼠、大鼠、猫、犬等性别不限。
3、作用于神经系统的药物研究:促智药:成年大小鼠一般应用幼年、老年鼠。
镇静催眠药:成年小鼠便于分组。
抗痛药:成年大小鼠,以雄性为宜。
镇痛药:需在整体动物上进行,常用成年小鼠、兔,也可用豚鼠、犬等,雌雄兼用。
中枢性肌松药:小鼠、猫。
解热药:首选兔。
兔:品种、年龄、室温、动物活动情况等不同,对发热反应速度和程度有明显影响,应按药典规定进行。
神经节传导阻滞影响药物:首选猫,最常用的是颈神经节,因其前后部易于区分。
上海劲马生物长期供应ELISA试剂盒、免疫组化试剂盒、放免试剂盒、金标试剂盒、Omega 试剂盒,种类齐全,有专门针对人血清、血浆、全血、分泌物、尿液、细胞培养上清液、组织匀浆、组织液等标本的试剂盒;另有针对各种动物(鼠、兔、牛、马、鸡、猪、狗、山羊、猴、鱼)的科研试剂。
价格实惠,质量有保证。
联系电话:************/617263734、心血管系统的药物研究:抗心肌缺血药:狗、猫、兔、大小鼠。
抗心率失常药:豚鼠。
小鼠不便操作。
降压药:狗、猫、大鼠。
不宜用兔:外周循环对外界环境刺激极敏感,血压变化大。
治疗心功能不全药:狗、猫、豚鼠、兔。
一般不用大鼠。
降血脂药:大鼠、兔。
模型动物:遗传性高脂血症WHHL兔。
抗动脉粥样硬化药:一般用兔、鹌鹑。
抗血小板聚集药、抗凝血药:大鼠、兔,个别也可用小鼠。
5、呼吸系统药物:镇咳药筛选:首选豚鼠,对化学刺激或机械刺激都很敏感。
猫:生理条件下很少咳嗽,可用于刺激喉上神经诱发咳嗽,在初筛基础上进一步肯定药物的镇咳作用。
实验动物分类的基本单位
实验动物分类的基本单位对于实验研究的准确性和可靠性至关重要。
以下是一些实验动物分类的基本单位:
1.动物种属
动物种属是实验动物分类的基本单位,是实验动物的最基础分类依据。
不同的种属具有不同的生物学特性和遗传背景,对实验处理的反应也有所不同。
因此,正确选择实验动物的种属是实验设计的重要环节。
2.遗传背景
遗传背景是指实验动物的遗传信息来源,包括近交系、突变系、杂交系和封闭群等。
遗传背景对实验动物的生物学特性和反应具有重要影响,因此,在实验中应尽量选择遗传背景明确的实验动物。
3.年龄和体重
年龄和体重是实验动物分类的重要指标。
不同年龄和体重的实验动物对药物的反应不同,因此,在实验中应选择符合研究目的的年龄和体重的实验动物。
同时,年龄和体重也反映了实验动物的生长发育状态,对实验结果也有一定的影响。
4.性别
性别也是实验动物分类的重要指标之一。
不同性别的实验动物对药物的反应不同,因此,在实验中应选择符合研究目的的性别的实验动物。
同时,性别也反映了实验动物的生理状态,对实验结果也有一定的影响。
5.健康状况
健康状况是指实验动物的健康水平,包括生理、生化和微生物等方面。
健康状况对实验动物的反应具有重要影响,因此,在实验前应对实验动物的健康状况进行检查和控制。
同时,在实验过程中也应注意观察和记录实验动物的健康状况,以确保实验结果的准确性和可靠性。
如何正确选择实验动物(一)实验动物的选择是医学科学研究中首先要考虑的问题。
因为实验动物选择恰当与否关系到课题质量的高低、经费开支的多少、研究途径正确与否以及实验方法的简单与繁琐问题,甚至会影响到课题的成败及研究结果正确性。
因此,必须从观念上将实验动物的选择看作科技项目立项查新的文献检索一样,作为医学科研工作中的一个有机组成部分。
同时,必须从实验动物学的学科高度给予足够的重视。
其次,要了解实验动物学基本知识,这是正确选择实验动物的基本条件。
一、常用实验动物袋鼠(有袋目)、犰狳(贫齿目)、刺猬(食虫目)、蝙蝠(翼手目)、兔、鼠兔(兔形目)、大鼠、小鼠、地鼠、豚鼠(啮齿目)、江豚(鲸目)、海狗(鳍足目)、马、骡、驴(奇蹄目)、猪、牛、羊、鹿(偶蹄目)、狗、猫、鼬(食肉目) 、猕猴、黑猩猩(灵长目)等。
二、生物医学实验中选择实验动物的基本原则1.选用与人的机能、代谢、机构和疾病特点相似的动物。
非人灵长类动物----进化程度最高,是最接近与人类的理想动物,如,猕猴。
其他动物----虽进化程度低些,但可以达到实验目的,如,犬、猫、猪等。
2.选用解剖、生理特点符合实验目的要求的实验动物、充分利用不同品种品系实验动物存在的某些特殊反应。
如:开胸和心脏实验----适宜选用兔做实验;发热、解热和检查致热源实验-----适宜选用兔做实验;观察药物对排卵的影响,进行避孕药研究-----适宜选用兔、猫;动脉粥样硬化实验-----适宜选用兔、猪、猴;肝外科实验研究------适宜选用大鼠;胆囊功能研究------不能选用大鼠;呕吐实验----适宜选用猴、猫;变态反应、Vc缺乏症研究----适宜选用豚鼠;对带有雌激素活性的药物进行避孕药效研究----不能选用小鼠、大鼠;同品种不同品系的动物存在有很多特殊的反应,应注意选择应用。
3.根据课题研究目的内容选用相匹配的标准化动物标准化动物系指,经遗传学、微生物学、环境及营养控制而繁育的动物。
生物医学研究中各类实验动物的选择索引一、两栖纲蛙与蟾蜍与人类的关系疏远、个体小、易于饲养。
有冬眠、体外受精繁殖。
蛙在发育过程中呼吸系统的鳃转变成肺。
蟾蜍的皮肤薄,有毒腺能分泌蟾蜍素,特别是耳下腺分泌量最多。
蛙的离体心脏常为生理、药理研究心脏生理、药物作用的标本。
腓肠肌坐骨神经标本可作神经肌肉试验。
刺激蛙的皮肤可观察反射弧的作用。
破坏蛙的脊髓可造成脊髓休克。
在显微镜下观察肠系膜血管反应,可见血栓形成,血流阻滞循环障碍等现象。
1.心血管生理,神经肌肉生理血栓形成。
2.乙酰胆硷含量测定试验(蛙腹直肌)。
3.观察血管的反应性实验(肠系膜血管,下肢血管灌注等)。
4.妊娠诊断试验,内分泌、生殖和胚胎学研究。
5.变态与遗传学研究。
二、爬行纲蛇与人类关系疏远。
可作再生,神经生理和毒物(抗凝)的研究。
蛇毒可用以制备抗血清。
蛇毒的分离和提取物用于镇痛、抗癌、溶解血栓等。
1.再生,神经和毒物研究。
2.蛇毒制备抗血清,分离提取蛇毒可作镇痛、抗癌、溶解血栓用。
三、鸟纲鸡、鸽等与人类的关系远。
鸡的体温较高(38℃),无汗腺、听觉敏感。
鸡胚是病毒学研究、制造牛痘苗、麻疹疫苗等生物制品的原材料。
鸡血易凝,可供凝血试验。
鸡为杂食动物,有自发性的动脉粥样硬化。
可作实验模型。
去势的雄鸡可作性激素的研究。
鸽的听觉视觉非常发达、定向能力好、姿势平衡敏捷。
破坏半规管后肌肉紧张失调。
姿势失去平衡。
不同品系的鸽子对高胆固醇膳食反应不同。
Show Raeers和Racing Homers两个品系不易形成动脉粥样硬化。
(一) 鸡1.高血脂症,动脉粥样硬化模型。
2.性激素的研究。
3.鸡胚作病毒试验和疫苗制造原材料,还可进行肿瘤、内分泌、营养、药理、组织移植胚胎、毒理、畸胎等研究。
4.血凝试验。
5.生理学、维生素研究。
代谢和遗传研究。
6.鸡红细胞还用免疫学试验。
(二) 鸽1.高血脂,动脉粥样硬化和抗动脉粥样硬化研究。
2.迷路与姿势关系实验,半规管破坏后姿势失调。
3.大脑半球和小脑切除试验。
四、哺乳纲这一纲的动物,其基础生物学与人类比较接近,是实验动物的主要来源,有些动物已经实验动物化,个体比较均一,控制了微生物的感染,遗传背景清楚,并能商品化供应。
成为科研、检验、生物制品等工作的重要资源。
(一) 啮齿目小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、长爪沙鼠、棉鼠。
1.小鼠是最常用的实验动物之一,现有近交系388种,突变系小鼠143种,远交系小鼠118种。
小鼠个体小,繁殖周期短,产仔多,容易获得,饲养管理较容易。
选择使用时宜注意品系生物学特性和用途。
常用于药物,抗菌素的筛选,半数致死量的测定,药物效价的比较等。
肿瘤的诱发,保种,传代,发病机理和治疗的研究。
还用于计划生育、寄生虫病、病毒学、免疫学、血液学的研究。
(1) 上消化道肿瘤、腺胃癌、肝癌、肺癌、肺腺癌、宫颈癌、皮肤癌、肉瘤、网状细胞肉瘤、白血病。
(2) 心室纤颤。
(3) 慢性支气管炎,实验性肺纤维化。
(4) 肝炎,中毒性肝炎——肝坏死,肝硬变,胰腺炎。
(5) 烧伤,耳冻伤,放射病,白内障,加速病理模型,白细胞减少症,克汀病。
(6) 免疫,单克隆抗体制备。
微生物和寄生虫学研究。
(7) 各种药物的毒性实验和筛选实验。
生物效应测定和药物效价的比较实验。
(8) 毒理学试验,病毒学实验。
(9) 计划生育研究。
营养学研究。
2.大鼠是最常用的实验动物之一,近交系大白鼠有130种,突变系20多种。
选择使用时宜注意其特性。
大鼠无胆囊、汗腺不发达,无呕吐反应,体内能合成维生素C。
繁殖快,仔数多,易饲养管理,抵抗传染能力较强。
可供营养学试验及维生素A、B、C,蛋白质缺乏和代谢的研究。
有自发性高血压型,高血压中风型,自发性血栓形成型和动脉脂肪沉积症型大鼠品系。
可作胆管插管模型,肿瘤学试验、关节炎、病毒学(流感)、齿科、畸胎学、毒理学、老年学、心血管疾病、免疫学、寄生虫学、计划生育等方面的研究。
(1) 肝癌,肺腺癌,肺癌,食管癌。
(2) 弥慢性血管内凝血,高血脂症,动脉粥样硬化,心肌梗塞,心律失常,高血压,高血压中风,急性心肌缺血。
(3) 慢性支气管炎,实验性肺纤维化,矽肺,肺水肿。
(4) 胃溃疡,胃炎,肝炎,中毒性肝炎,肝坏死,肝硬变,实验性腹水,巨肠症。
(5) 放射病,冲击伤;烧伤。
(6) 去垂体,肾上腺切除,卵巢和睾丸切除,生殖器官损害,糖尿病。
(7) 白内障,口腔白斑病,白细胞减少症,关节炎。
(8) 营养和代谢研究,蛋白质缺乏及代谢试验,维生素A、B、C和氨基酸、钙磷代谢研究。
(9) 免疫,药物,毒理,齿科,畸形,老年学和寄生虫研究。
(10)中耳疾病,内耳炎,畸胎学,避孕药和肝外科研究。
3.豚鼠妊娠期长,初生时仔豚鼠被毛长全,能活动,生后2-5天离乳,自行采食。
自身不能合成维生素C,耳蜗敏感。
可供链霉素和听觉试验。
对结核菌人型和鸟型敏感。
适宜作过敏、免疫、白喉、螺旋体病、百日咳、鼠疫、面氏杆菌、口蹄疫、斑疹伤寒、维生素C、肺水肿,血管通透性等的研究。
(1) 肝癌.(2) 心律失常,房室传导阻滞,心肺梗塞。
(3) 慢性支气管炎,变态反应性支气管痉挛,钩端螺旋体——肺出血,肺水肿。
(4) 胃溃疡,免疫性肝病损,肝炎。
(5) 白喉,螺旋体,百日咳,鼠疫,面氏杆菌病,结核,Q热,脑膜炎。
(6) 过敏,免疫,变态反应脑脊髓炎。
(7) 维生素C试验,血管通透性观察。
(8) 组织胺过敏试验,皮肤局部作用试验。
(9) 内耳疾病研究,动物代血浆和补体原料。
4.地鼠:金地鼠,中国地鼠金地鼠为冬眠动物,胎儿发育快,有颊囊,可供组织移植和缺少组织相容性抗原的免疫学试验、也可作微循环的观察用。
地鼠肾细胞可供脑炎、流感、腺病毒、立克次氏体,原虫分离用。
也是制作脑炎疫苗的原材料。
还用于维生素、核黄素缺乏试验和不同血清型钩端螺旋体的模型动物。
中国地鼠妊娠期短,是有自发糖尿病的品系。
可用于肺炎球菌肺炎、利什曼氏病、白喉、结核病、狂犬病、流感和脑炎的研究。
中国地鼠染色体数目少,已作为遗传学研究的材料。
(1) 肺腺癌(金黄地鼠)。
(2) 肺炎球菌性肺炎,结核,白喉,狂犬病,脑炎,流感,钩端螺旋体病,利什曼氏病。
(3) 糖尿病(中国地鼠),维生素E,核黄素。
(4) 肾细胞可作为脑炎,流感,狂犬病毒,腺病毒,立克次氏体,原虫分离和疫苗制备的材料。
(5) 颊囊作肿瘤移植试验,观察微循环变化。
(6) 生殖生理,肾上腺、脑下垂体、甲状腺等内分泌研究。
(7) 溶组织阿米巴,利什曼虫病,旋毛虫等寄生虫学研究。
(8) 冬眠时代谢研究。
组织移植研究。
5.长爪沙鼠出自我国内蒙及其邻近的几个省,野生动物,已能在实验室繁殖。
易发生癫痫。
可用于丝虫病、激素鉴定、钩端螺旋体病、布氏杆菌、结核病、狂犬病、脊髓灰质炎、血吸虫、炭疽和肾功能的研究。
因其Willis动脉环缺如,结扎颈动脉易造成脑梗塞。
(1) 癫痫。
脑神经研究。
(2) 肿瘤。
(3) 丝虫病,钩螺旋体,布氏杆菌,结核、炭疽,狂犬病,脊髓灰质炎,血吸虫。
(4) 激素鉴定,肾功能研究。
(5) 可进行内分泌研究。
(6) 胆固醇、糖代谢研究。
(7) 抗精神失常药物等药理研究。
6.棉鼠已能在实验室繁殖,可进行丝虫病研究,对脊髓灰质病毒Ⅲ略敏感。
(1) 丝虫病,脊髓灰白质炎。
(2) 微生物感染实验。
(3) 疫苗制造。
(二) 兔目兔有9属60余种,作为实验动物者为真兔属。
兔为最常用的实验动物,现常用的品系为新西兰、日本大耳白兔和青紫兰三种。
兔为食草动物,盲肠大,富有淋巴组织。
无咳嗽和呕吐反应,无自发排卵,妊娠期短。
可供计划生育、妊娠诊断、免疫学、制备各种抗血清用。
也作传染病如天花、狂犬病、脑炎、寄生虫病、梅毒、心血管病如动脉粥样硬化、心肌梗塞、休克、血管反应等用。
用于解热药、热源检查,对葡萄球菌毒素敏感,兔耳血管神经反应,眼前房移植脏器,卵细胞移植,卵巢、胰岛内分泌,肿瘤等方面的研究。
1.肝癌、肺癌。
2.弥漫性血管内凝血,急性循环障碍,高血脂,动脉粥样硬化,心肌梗塞,心律失常,高血压,肺原性心脏病,慢性肺动脉高压,肺心病,一过性高血压。
3.慢性支气管炎,肺气肿,实验性肺纤维化,肺水肿,矽肺。
4.胃溃疡,肝炎,急性化脓性胆囊炎,胰腺炎,实验性腹水,中毒性肝炎——肝坏死,阻塞性黄疸。
5.肾小球肾炎,急性肾功能衰竭。
6.甲状腺肿,糖尿病。
7.冲击伤,耳冻伤,冻伤,低温模型,芥子气皮肤损伤。
8.免疫研究,产生抗体,制备高效价和特异性强的免疫血清。
9.生殖生理和避孕药的研究。
皮肤反应试验。
10.发热、解热和检查致热源等实验研究。
11.过敏、免疫、狂犬病、天花、脑炎等研究。
12.白细胞增多症,妊娠诊断,眼前房移植,寄生虫病,病毒,肿瘤试验。
13.眼科研究、解膜瘢良模型。
(三) 食肉目猫、狗、雪豹1.猫猫的繁殖和管理比较困难。
我国已有一些实验动物工作进行品种定向繁一般实验用猫多自城乡收购而来,个体差异大,健康水平低,猫的循环、消化、和肌肉系统比啮齿动物较接近近于人。
猫的瞬膜及虹膜反应灵敏,可供神经生理学研究,猫可作循环、消化生理、药物、毒理、针麻、鼻疽诊断和阿米巴痢疾等研究用。
(1) 肝癌。
(2) 心律失常,血压实验,冠状窦血流量实验。
(3) 中毒性肝炎,肝坏死,阻塞性黄疸。
(4) 针麻、神经、循环、消化和药物的试验。
(5) 鼻疽病的诊断,阿米巴痢疾,白血病和恶病体质血液学研究。
(6) 寄生虫病研究,特别是弓形属寄生虫的研究。
(7) 瞬膜及虹膜反应等药理实验。
2.狗为肉食动物,体型有大、中、小三种型。
国外已定向培育出实验狗——小猎兔狗(Beagle)和无特殊病原体狗。
狗的神经系统、循环系统发达,特别是嗅觉极敏锐,狗的上鼻道中隔区粘膜有一层高敏感的嗅细胞,其神经末梢纤维通过筛板而入颅腔的嗅脑,嗅脑相对的比其它动物大。
狗的听觉也灵敏。
狗胃小,肠管短,肝多叶,胰腺分散,两侧胸腔不完全分开。
无汗腺,鼻湿润。
狗有四个神经类型(强均衡灵活和迟纯型、强不均衡型和强型),表现不同的性格。
可作系统生理学、药物、毒理、循环、神经、消化、放射、心血管病、条件反射、外科和兽医方面的研究。
(1) 失血性休克,弥漫性血管内凝血,高血脂,动脉粥样硬化,心肌梗塞,心律失常,高血压,急性肺动脉高压,一过性高血压。
(2) 肝癌,肝硬变,试验性腹水,阻塞性黄疸,急性肝瘀血。
(3) 放射病,烧伤,复合伤。
(4) 糖尿病,肾上腺切除,白细胞增多症。
(5) 实验狗外科,药物药理试验,条件反射等。
(6) 磺胺类药物等药物的代谢研究,各种新药临床使用前的毒性实验。
(7) 心血管外科,脑外科,断肢再植,器官和组织移植。
3.雪貂易管理能驯化,可供病毒学、生殖和生理学研究。
(1) 流感病毒。
(2) 生殖生理。
(四) 有蹄目猪、羊1.猪用于实验者多为经过培养成特定品系的小型猪。