實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型平臺(tái):選擇造模動(dòng)物的正確方式
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常用的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
1. 小鼠(mouse, mus musculus) 醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的小鼠,屬于哺乳綱,嚙齒目,鼠科,鼠屬,小家鼠種動(dòng)物。其體型小易捉,操作方便,而且其生長(zhǎng)期短、成熟早、繁殖力強(qiáng)。性情溫馴,膽小怕驚,對(duì)環(huán)境反應(yīng)敏感。小鼠作為成熟的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,具有很多的品系,是醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中用途最廣泛和最常用的動(dòng)物。適合作藥物和腫瘤學(xué)研究。
2. 大鼠(rat, rattus noivegicus) 我國(guó)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的大鼠為大白鼠,屬于脊椎動(dòng)物門,哺乳綱,嚙齒目,鼠科,大鼠屬動(dòng)物。其性情較溫順。
受驚時(shí)表現(xiàn)兇狠,易咬人。大白鼠的嗅覺靈敏,對(duì)噪音敏感,而且對(duì)營(yíng)養(yǎng)缺乏也非常的敏感。由于大白鼠繁殖力強(qiáng),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(shí)驗(yàn)中的用量?jī)H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(dòng)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(dòng)物。而且豚鼠對(duì)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(dòng)物。家兔品種多,但在實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常用的有四種:
(1)大耳白兔:特點(diǎn)是耳朵大,膚色白,血管透明清晰,但是抵抗力差。
(2)中國(guó)本兔(白家兔):體小力弱,但抵抗力比大耳白兔稍強(qiáng)。
(3)青紫藍(lán)兔:容易飼養(yǎng),生長(zhǎng)期短,體質(zhì)強(qiáng)壯,抵抗力強(qiáng)。
(4)新西蘭白兔:是近年來(lái)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(qiáng)、繁殖率高,是常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。家兔最大用處是生產(chǎn)抗體,制備高效價(jià)和特異性強(qiáng)的免疫血清。也可用于炎癥、發(fā)熱、休克、急性心血管試驗(yàn)等許多實(shí)驗(yàn)。
5.貓(cat, felidae catus) 貓屬于哺乳綱,真獸亞目,食肉目,貓科動(dòng)物。貓用于醫(yī)學(xué)研究已有幾百年的歷史,因?yàn)樗倪m應(yīng)性很強(qiáng),而且其生理學(xué)特性及對(duì)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(shí)驗(yàn)、血液病等的研究。
6.狗(dog, canis familiaris) 狗屬于脊椎動(dòng)物門,哺乳綱,食肉目,犬科,犬屬動(dòng)物。狗的嗅覺很靈敏,對(duì)外環(huán)境的適應(yīng)力強(qiáng),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(yíng)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(dòng)脈高血壓、條件反射等實(shí)驗(yàn)。
7. 獼猴(rhesus monkey, macaca mulatta zimmermann) 獼猴屬于哺乳綱,靈長(zhǎng)目,猴科,獼猴屬動(dòng)物。獼猴作為靈長(zhǎng)類動(dòng)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(dòng)物,故它是一種極為珍貴的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。用此類動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn),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(yíng)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(dòng)物。由于普通家豬軀體大,不便于用作實(shí)驗(yàn),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(yíng)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(shí)驗(yàn)動(dòng)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(wú)尾目。蟾蜍和青蛙是教學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的小動(dòng)物。其心臟在離體情況下仍可有節(jié)奏地搏動(dòng)很久,可用于心功能不全的實(shí)驗(yàn)。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(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇原則
嚴(yán)格地說(shuō),實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇的正確與否,不僅影響到經(jīng)費(fèi)支出、工作進(jìn)展,還會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性與可靠性,以及整個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行。實(shí)驗(yàn)研究成敗的關(guān)鍵之一在于根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求及目的不同,選擇相應(yīng)的動(dòng)物。在選擇實(shí)驗(yàn)動(dòng)物時(shí)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(diǎn)相似的實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)動(dòng)物。一般來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(zhǎng)類動(dòng)物是最近似人類的理想動(dòng)物但是靈長(zhǎng)類動(dòng)物較難獲得,價(jià)格昂貴,對(duì)飼養(yǎng)條件的要求特殊,所以在實(shí)際應(yīng)用中常退而求其次。
當(dāng)然應(yīng)用最多的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物還是小鼠和大鼠,由于它們價(jià)格便宜、易于管理和控制。所以動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不僅僅是從整體,往往也從局部盡量選擇與研究對(duì)象的機(jī)能、代謝、結(jié)構(gòu)和疾病性質(zhì)類似的動(dòng)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(dòng)物 要使動(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(yíng)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(shí)驗(yàn)動(dòng)物。故一般不選用雜種動(dòng)物或普通動(dòng)物,但是一般要求不高的教學(xué)實(shí)驗(yàn)等,則可以采用,以降低費(fèi)用。
3. 選用解剖、生理特點(diǎn)符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟮膭?dòng)物 很多實(shí)驗(yàn)動(dòng)物具有某些解剖生理特點(diǎn),為實(shí)驗(yàn)所要觀察的器官或組織等提供了很多便利條件,是保證實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。所以要選擇解剖生理特點(diǎn)符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蟮膶?shí)驗(yàn)動(dòng)物做實(shí)驗(yàn)。
4. 選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)處理敏感的品種品系實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 實(shí)驗(yàn)研究常選用那些對(duì)實(shí)驗(yàn)因素最敏感的動(dòng)物作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。因不同種系實(shí)驗(yàn)動(dòng)物往往會(huì)出現(xiàn)一些特殊反應(yīng),故應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟煌x擇品系。
5. 選用人畜共患疾病的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和傳統(tǒng)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 有些病因不僅對(duì)人而且對(duì)動(dòng)物也造成相似的疾病,故應(yīng)選擇人畜共患疾病的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。
6. 考慮倫理道德與“3R”原則 現(xiàn)代動(dòng)物實(shí)驗(yàn)必須考慮倫理道德與“3R”原則。其中,reduction(減少)是指在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,在不影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下盡量減少動(dòng)物的使用量;replacement(替代)是指使用其他的實(shí)驗(yàn)材料或方法替代動(dòng)物,開展實(shí)驗(yàn);refinement(優(yōu)化)是指通過改進(jìn)和完善實(shí)驗(yàn)程序,盡量減少對(duì)動(dòng)物的傷害。充分考慮動(dòng)物實(shí)驗(yàn)過程中的動(dòng)物福利和倫理問題,能夠保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定和可靠。
7. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的個(gè)體選擇 除應(yīng)注意以上五點(diǎn)原則以外,還應(yīng)考慮到個(gè)體動(dòng)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(dòng)物一般較成年動(dòng)物敏感。應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x用適齡動(dòng)物。急性實(shí)驗(yàn)選用成年動(dòng)物。慢性實(shí)驗(yàn)最好選用年輕一些的動(dòng)物。在合格的飼養(yǎng)管理?xiàng)l件下,小型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的年齡是可以按體重來(lái)估計(jì)的。
(2)性別(Sex):實(shí)驗(yàn)證明,不同性別對(duì)同一致病刺激的反應(yīng)也不同。在實(shí)驗(yàn)研究中,如對(duì)性別無(wú)特殊需要時(shí),選用雌雄各半。如已證明無(wú)性別影響時(shí),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(gè)體時(shí),應(yīng)考慮動(dòng)物的特殊生理狀態(tài),如妊娠、授乳期等,因此時(shí)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(dòng)物不能用來(lái)實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有很大的影響。通過以下的外部表征可以判斷健康動(dòng)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(wú)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(wú)脫毛蓬亂現(xiàn)象。皮膚無(wú)感染癥狀。
d. 腹部(Abdomen):無(wú)膨大,肛門區(qū)無(wú)稀便及分泌物。
e. 外生殖器(Ex-genitals):無(wú)分泌物、損傷及膿痂。
f. 爪趾(Claw):完好,無(wú)潰瘍、結(jié)痂。
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