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。不利因素是兔易患多种疾病,其心血管系统也比犬、猫等动物脆弱。禽类生理研究中常采用鸡,摘除公鸡睾丸可观察激素对雄性特征的影响。在血液凝固实验中也常用到鸡。鸽子的视觉敏锐,记忆良好,适合于行为学习和识别等方面的研究[3],在生理实验研究中也常用鸽来观察迷路与姿势反应的关系。还有鹦鹉用作行为学的研究等。在进行高级神经活动的实验研究时,大多采用猴来进行。如若采用蛙,其获得的结果将会和人的情况相距很远,因为蛙的神经系统和人相差很大。此外,猪、鸭等也可用于生理实验研究,尤其是小型猪,如我国的香猪是一种很好的实验动物。国外,生理学家用蝙蝠进行有关冬眠方面的研究,雌蝙蝠在秋天交配但到冬眠后才排卵并受精,蝙蝠是如何解决长期贮存精子和延缓受精这一问题一直是生殖生理研究的一大难题[4]。随着遥感、遥测技术的发展,生理实验研究用动物的选择范围也越来越广泛,如对鹉鹿、狼、野羊、熊、水貂和狐狸等,都曾先后使用过这一类技术进行研究,在我国此类技术的应用刚刚起步。
2.根据手术操作特点选择
由于每一个手术的手术通路不完全一样,所以必须在对组织解剖结构熟悉的基础上选择合适的动物。如犬因嘴长、鼻稍斜、脑壳偏圆,一般不适宜做摘除垂体实验,否则实验过程复杂
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化,甚至会影响到结果。与犬、猫、蛙等动物不一样,家兔颈部的交感神经、迷走神经和减压神经都是独立行走,单独存在的。所以,如要观察减压神经对心血管活动的影响,应选用家兔。如果错选成犬或鸡,从大体解剖上很难找出减压神经,而使实验无法进行。在做胃瘘、肠瘘实验时,习惯上人们都选择那些被毛相对较短的动物品种进行,如选用皮兔而不选用长毛兔,选用山羊而不选用绵羊,使实验易于进行。
3.根据动物是否容易获得,是否易于管理选择
生理学实验研究用动物的种类虽然相当广泛,但在具体选择实验用动物时必须考虑所选择的实验动物是否容易得到,是否经济,是否易于饲养管理。一般来说,家兔、鸡、大鼠和蟾蜍等数量多,来源广,又易于管理,是医学生理学研究最常用的实验动物。温血动物和冷血动物的组织器官为维持正常的生理机能而对外界环境条件的要求是不一样的。对哺乳类动物,心脏离体后,必须在一个合适的温度、足够的氧气、一定的液体压力和合适的营养液等严格条件下才能保持基本正常的心脏活动,而两栖类动物如蟾蜍其心脏的活动对这些要求都很低。所以,在医学生理研究中常采用蟾蜍或蛙心来做一般简单的心脏实验及离体肌肉、神经实验。添加适量甲状腺素加速蝌蚪变成蛙的实验,既经济又易于进行,同时也能充分说明甲状腺素在促生长发育方面所起的作用。
4.根据实验动物的个体特点选择
在选择实验动物时,动物的年龄、性别、健康和营养情况也应考虑在内。一般实验选用成年动物,如内分泌腺体实验最好选择成年动物中较年轻的。若选用幼龄动物,由于幼龄时期机体的大部分内分泌尚在发育,未达到标准状况或成熟阶段,其获得的结果不具有典型意义。在实验研究中,为了避免人为因素干扰,如无特别需要,选用实验动物应雌雄个体数量大致相等,个体大小适中。另外,动物的健康和营养情况也是影响实验研究的重要因素。毫无疑问,如果动物本身就处于饥饿、寒冷和疾病等异常情况下,这样的动物绝不能用来进行实验。由于同一种动物的不同品种对外界的抵抗力不一样,在选择实验动物时,动物的品种也应考虑在内。一般而言,杂种或本地地方品种比纯种动物的抵抗力要强一些,在选择动物品种时如无特殊需要以选合格的杂种或地方品种为宜。
总之,实验动物的选择会直接影响到生理学实验研究工作的顺利开展,有时甚至影响到实验结果的真实性和准确性。研究者在选择实验动物时,一方面要合理挑选出最适宜的合格或达标的动物,另一方面又要从实际出发,根据具体情况与国家标准,使选用的实验动物具有代表性。
(收稿日期:1996-10-29)
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