药理学实验与设计 -武汉大学黎七雄

(1) 正常对照组 (2) 模型对照组 (3) 受试药小剂量组 (4) 受试药中剂量组 (5) 受试药大剂量组 (6) 阳性药对照组
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随机原则
随机分组的目的：使各组间不受主观因素 的影响 方法：编号抽签或随机数字表法。 目前主张“均衡下的随机” 即先将主要因素（体重，性别等）均衡归 类分档，再将难控制的因素（活泼程度、 饥饱程度、 疲劳程度、 性周期……）随机 安排。
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槟榔水提取液对小鼠抑郁模型的影响
学 生：宁乐平 杨 娜 梁纯子 宋贵波 武汉大学基础医学院2003级14班
指导老师： 黎七雄
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所选动物的体重、年龄和性别应该是合适的， 一般实验常用成年动物 小鼠 18-25g 大鼠 180-280g 兔 2-3kg 观察药物对生长、发育、内分泌等系统的 用，应选择幼年动物。
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观察药物的抗衰老作用，应选择老年 动物或衰老过快的专用模型动物。
对性别不作要求的实验，常采用雌雄 各半或雄性动物。
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②单因素多水平设计 单因素：一种药物 多水平：多个剂量或多个指标 如一种药物，三个剂量对庆大霉素肾毒性的 影响，指标包括尿蛋白、Cr、BUN、肾组织 形态的影响。 单因素多水平设计效率高，使用广泛。
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③多因素单水平设计 多因素：几种药物 单水平：一种模型 几种药物对四氯化碳肝毒性的影响包括 GPT、GOT、肝组织形态的影响。 多因素单水平设计效率高，但复杂，主要 用药物筛选。
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(4)自身对照 是指用同体实验 实验前后的结果的比较 例如血压用药前、后的对比 这种对照可减少个体差异
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(5)组间对照 (相互对照) 是指实验中设立若干实验组，进行组间对照。 例如受试药设立若干剂量组进行组间比较， 以研究受试药的量效关系。 一般至少3个(小、中、大) 剂量组。
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常见动物分组
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一、实验设计的基本要素
处理因素 实验对象 实验效应
无论是新药的研制，还是药物的药效学研究 或毒理学研究，其药理学实验设计都包括最 基本的三大要素。
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处理因素
实验中根据研究目的确而定的，由实验者 人为施加给受试对象的因素称处理因素，如 给病用药物、给病人实行某种手术等。
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在设置处理因素时应注意以下几个问题
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三、选题的基本程序
1. 初始意念 发现问题并提出问题，形成一个初始的意念。
2. 查阅文献
使意念更系统、更深刻，形成科学假说。 3. 立出题目 将科学假说加以概括，即可形成科研题目。 4. 陈述问题
包括立题依据、选题意义、实验方法和技术路线
以及预期结果。
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范 例
X药对急性肾功能衰竭作用的影响 一、目的及意义 通过制备急性肾功能衰竭的实验动物模型， 以及选择有效的观察指标，证实A药在急性肾功 能衰竭的治疗作用。 二、药品与试剂 X药，庆大霉素注射液，尿素 氮(BUN)和肌 酐(Cr)试剂盒。 三、仪器 低速离心机，分光光度计。 四、动物 雄性Wistar大鼠。
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(2)客观性 易于量化、经仪器测量而获得的指标 如心电图、血常规分析、生化检测等化验室 的检查结果； 病理学的诊断意见； 菌学培养结果等。
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(3)重复性 即在相同条件下，指标应可以重复，并重复的 差异应很小。 GPTБайду номын сангаас98单位，100单位。
影响重复性的因素 ①动物：品种、体重、年令、性别、饲养条件 ②药物：批号、纯度、剂量、注射容量、速度 ③仪器：灵敏度、精确度、电压稳定性 ④其它：室温、气压、季节、上、下午时间 条件控制越严格，重复性越高
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五、动物分组 取健康雄性Wistar大鼠60只，体重250~300g， 随机分成6组，每组10只。 对照组， 模型组 X药小剂量组 中剂量组 大剂量组 维拉帕米阳性对照组。
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六、给药方法及处理 各组大鼠腹腔注射庆大霉素140 mg/kg，连续7 日。于注射庆大霉素的同时，分别经口灌胃(ig)给 予小、中、大剂量组X药和维拉帕米组ig 15 mg/kg， 模型对照组ig等容量生理盐水。于末次注射庆大 霉素后断头处死动物，取血制备血清，测定血清 BUN和Cr；剖腹取肾，经10%甲醛固定后，常规 制片，进行组织学检查。 七、数据处理 血清BUN、Cr采用组间t检验。
药理学实验与设计
武汉大学基础医学院药理学系 黎七雄教授
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实验设计的重要性和必要性
• 是科学研究的计划； • 是研究方法与步骤的一项非常重要的内 容； • 是实验研究所涉及各项基本问题的合理 安排； • 是研究工作顺利进行的保证，也就最大 限度地减少实验误差，以获得精确可靠 实验结论的保证。
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一、实验设计的基本要素 二、实验设计的基本原则 三、实验设计的步骤与内容
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重复原则
重复是指实验中受试对象的例数或实验次数要达 到一定的数量。一般而言，计量资料的样本数每 组不少于5例，以10 – 20例为好。计数资料的样 本数则需每组不少于10例，以30例为好 。
动物实验每组所需的样本数
动物 小(小鼠、大鼠、蛙) 中(兔、豚鼠) 大(犬、猫) 计量资料 ≥10 ≥6 ≥5 计数资料 ≥30 ≥20 ≥10
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④多因素多水平设计 观察几种药物对几个指标的影响；或几种 药物对几种模型的作用比较。 多因素：普萘洛尔、硝苯地平、卡托普利 多水平：血压、心率、心收缩力的影响 或者 多因素：普萘洛尔、硝苯地平、卡托普利 多水平：肝、肾、脑损伤的影响 多因素多水平设计效率高，复杂。
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(2) 明确非处理因素 非处理因素虽然不是我们的研究因素，是 干扰实验结果的因素，产生混杂效应，所 以这些非处理因素又称混杂因素。 如年龄、休重、性别的影响 若两组年龄、休重、性别构成不同，则可 能影响结果比较。
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选择指标时，还应注意以下关系及特点 ①计量指标优于计数指标
②动态指标优于静态指标， 把静态指标变为动态指标 如体温、疗效、体内激素水平变化等， 可按时、日、年龄等作动态观察
③所选指标要便于统计分析。
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二、实验设计的基本原则
对照原则
随机原则
重复原则
为了提高研究效率，控制误差，药理学实 验设计必须遵循三大基本原则。
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研究生药理实验设计
一、文献检索与选题
⊙文献检索研究课题的主要来源之一，从文献检 索中确定研究的课题。 ⊙有研究目标的思路再进行文献检索，从文献检 索中确定研究的课题。
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查阅文献时应注意问题
▲寻找科学领域的空白点 在查阅文献时如发现了空白点，应立即对这方面 的历史和现状作全面了解，证明确实是空白点， 即可作为选题。 ▲通过文献启发选题 在文献基础上提出新见解、新论点，这种选题来 源是文献研究的重要方法之一，也是文献综述、 文献阅读的价值所在。 ▲文献矛盾中选题 在科研选题上，可根据学术上争鸣的焦点进行选 题，通过论证提出自己的观点与看法。
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(4)灵敏性 根据实验要可相应显示出微小的变化。 如肝功能指标：GPT 98单位，100单位 它是由实验方法和仪器的灵敏度共同决定 的。 如果灵敏性差，对已经发生的变化不能及 时检测出来，或常常得到假阴性结果，这 种指标应该放弃。
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(5)可行性
指标既有文献依据 符合本实验室条件 符合研究者实际水平
是指在不加任何处理条件下进行观察的对 照。
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(2)阴性对照 (假手术对照或假处理对照) 常用于脏器再灌注损伤实验 与实验组同样麻醉、注射、切口、暴露、 分离等但不用药或不进行关键性处理。 阴性对照不做任何处理 模型组切断迷走神经对胃酸分泌的影响， 阴性对照只是分离迷走神经，不做切断。
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(3)标准对照(阳性对照) 如用已知的经典的药物在标准条件下与 实验药物进行的对照。 目的： 验证实验方法是否可靠； 受试药与经典药进行效价强度的比较， 提高可比标准，比较了解新药的疗效、 特点及副作用。
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三、实验设计的步骤与内容
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查阅文献
确定选题和提出立题依据 包括科学意义和前景，国内外研究慨况、水平和发展趋 势，学术思想，立论依据，特色或创新之处。
明确实验目的，设计实验方法和实验步骤 实验设计内容应包括以下几项： (1) 选择实验对象； (2) 确定样本例数及分组方法； (3) 确定给药途径、给药剂量和观察时间； (4) 确定观察指标及测定方法； (5) 拟定数据统计分析方法。
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(3)处理因素的标准化 处理因素在整个实验过程中应做 到标准化，即保持不变，否则会影响 实验结果的评价。 如实验设计中处理因素是药物， 则药物的剂型、给药途径、质量(成 分、出厂批号等)必须保持不变。
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实验对象
实验对象的选择十分重要，对实验结果有着极 为重要的影响。 实验对象包括： 整体动物：正常动物，麻醉动物，病理模型； 离体器官：子宫、心脏、小肠、血管条、气管 条、肛尾肌 等； 组织及细胞：肝细胞、心肌细胞、系膜细胞、 肿瘤细胞等。
(1)处理因素的强度
强度亦称水平，对药物来说是指药物的剂量大小。
处理因素及其水平可以是一个或多个，它们的组合
包括： 单因素单水平 单因素多水平 多因素单水平
多因素多水平
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①单因素单水平设计 是指给予一种处理因素， 观察一种药物 处理前后的变化。 如一种药物，一个剂量对血压的作用。 单因素：普萘洛尔或硝苯地平 单水平：一个剂量或一个指标 单因素设计实验简单，效率低。
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二、选题的基本原则
▲ 科学性：是指选题应建立在前人的科学理论和
实验研究基础之上，应符合科学规律，而不是毫无 根据的胡思乱想。 ▲ 创新性：是指选题具有自己的独到之处，或提 出新规律、新见解、新技术、新方法，或是对旧的
规律、技术、方法有所修改、补充。
▲ 可行性：是指选题切合研究者的学术水平、技 术水平和实验室条件，使实验能够顺利实施。
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对照原则
对照是比较的前提。 为消除无关因素对实验结果的影响，实验中 必须设立对照组。 对照应符合齐同可比原则 ①实验动物要求种属、性别、年龄相同，体 重相近； ②实验的季节、时间和实验室的温度、湿度 也要一致； ③操作的手法前后要相同。
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根据实验研究的目的和要求不同，可选 用不同的对照形式，常用的对照形式有 (1)空白对照(正常对照)
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实验效应（指标）
指标分类及统计方法 计数指标（定性指标） 如惊厥或不惊厥、死亡或存活等。 用2方检验。 计量指标（定量指标） 如血压值、酶活性单位、时间等。 用t-检验、配对检验等。
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指标的选定需符合以下原则 (1)特异性 能反映某一特定现象且不与其他现象相混。 肝功能的金指标：AST、ALT 肾功能的金指标：BUN、Cr 高血压病的特异指标：血压(尤其是舒张压)
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动物种属的选择 在药理实验中，选用的动物包括小鼠、大鼠、 豚鼠、兔、猫、狗和猴等哺乳动物。其中小鼠 和大鼠应用广泛，它们具有种系清楚，容易获 得，易于管理，大量供应等优点。
这些动物除可整体应用外，也可取其离体器 官、组织或细胞进行不同实验水平的研究。
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在药理研究中，实验动物的种属、品系及 性别的不同时，其对药物的反应性就有质 和量的差别。因此，动物的种属、品系、 性别、体重、 生长、发育和内分泌等状况 对药理学研究起重要作用。 在实验中，应选择合格的并符合实验要求 的动物对药理学研究具有的重意义。
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进行预实验 实验的目的在于检查各项准备工作是否完备， 实验方法和步骤是否切实可行，测试指标是否 稳定可靠。根据预试结果，调整或修改设计方 案，并确定正式进行实验的条件。 开题报告 正式实验 收集、整理实验资料并进行统计分析，最 后总结和完成论文。 论文答辩
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本科生药理实验设计报告(查新) 1.实验题目 2.实验目的及意义 3.药品与试剂 4.仪器 5.实验动物 6.实验方法(分组及处理) 7.统计学处理
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⑴所选的动物必须健康，要求SPF级动物。 ⑵对呕吐敏感的动物：鸽子、猫、狗； 小鼠、大鼠、豚鼠、家兔对呕吐反应不 敏感。 ⑶抗高血压的药物：应选择家兔。 心肌缺血药：宜选用狗、猫、兔和大鼠。 ⑷抗凝血药：选择家兔和大鼠，雄性为好，避 免动物发情周期性的影响。
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⑸呼吸系统药物 镇咳药：首选豚鼠，因为豚鼠对化学剌激 和机械剌激都敏感，易引起咳嗽； 祛痰药：宜选用雄性小鼠、兔、猫，易于 观察呼吸道分泌及纤毛运动。 ⑹泌尿系统药：选用雄性大鼠或狗，因尿量 较多，易于收集。 ⑺消化系统药：宜用大鼠或狗。