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实验动物的正确选择

2016-08-02    编辑:    

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。

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。

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。
:
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。
微生物学、环境及营养的控制才能排除动物因携带影响实验结果的微生物、寄生虫及潜在疾病对结果准确性的影响。
遗传学的控制才能排除实验动物因杂交、遗传学污染而造成个体之间的差异,影响结果的可重复性。

实验动物遗传类别选择
近交系----其动物遗传的均质性保证了实验反应的稳定性;
封闭群----能较好地代表自然群体的遗传特性;
F1
杂交群----在一定程度上,兼有近交系和封闭群的特点;
突变动物----往往具有鲜明的人类疾病模型特征。

实验动物具体品种品系选择
如果实验结论只针对某一品系则使用一个品系;
如果实验结论针对整个物种在内的一般性研究则使用多个不同来源的品种、品系。
一般对多物种进行实验时,应先选小型动物,再推广到大型物种;要求只能建立在对多个物种进行实验的基础上,才能推广到人类,也称动物实验外推。常用顺序时小鼠、大鼠、兔、犬、猴。

微生物级别选择
普通级----一般为教学示范用;
清洁级----国内科研工作要求的标准动 物,适合于大多数科研课题;
SPF
----国际标准实验动物;
无菌动物-----仅在特殊课题需要时使用。

4.选用与实验要求相适应的实验动物规格
年龄----年龄不同,其生物学特性往往不同,一般选性成熟后的青壮年动物。太小的动物的生理功能未达到成年水平。太老的动物的各器官老化,代谢功能下降,只在老年医学研究中使用;
体重----在正常营养状态和饲养条件下,体重与年龄有一定的相关性;
性别----许多实验证明,同一品种(系)不同性别的动物对外界刺激的反应不一致。

5.选用人兽共患疾病的实验动物和传统应用的实验动物
有些病因造成人和动物共同患病,其临床过程、病理变化也相似,所以就应选用这样的动物来研究人类疾病;
选择科研、检验和生产中传统使用的实验动物。通过实践积累,各个专业均会在某些方面的课题选定自己常用的动物品种系。

6.实验动物的选择和应用需注意符合相应的国际规范
国际上普遍要求动物实验达到实验室操作规范(GLP)和标准操作程序(SOP)。这些规范对实验动物的选择和应用、实验室条件、工作人员素质、技术水平、操作方法都要求标准化。这是实验动物选择和应用的总的要求。
遵循国际上的3R规则-----减少动物用量、实验要精细、尽量采用替代物。

传出神经药理学实验中实验动物的选择

在测定新药的急性毒性实验(LD50)时,动物如出现竖毛,活动增加,激动兴奋,以致发展为强直一阵挛性抽搐,可初步考虑为拟交感药。进而可观察其动物(或猫)血压的反应,如兴奋α-受体,则对血压影响较大,并反射地使心率减慢,如兴奋β受体,可见血压下降和心率明显增快。为了较确切地区分其对α β受体的作用,还可采用α受体阻断药酚妥拉明,β受体阻断药心得安等作为工具。除血压实验外,尚可采用猫瞬膜,猫(或狗)在体肠活动等实验方法。利用一些 体外实验可分析拟交感药的作用部位,其中最敏感的实验之一是大白鼠胃底条,此外有兔头肌、离体兔耳、豚鼠气管链、豚鼠回肠和鸡盲肠等制备。可用已知的α β-受体兴奋剂作为标准,观察它们与αβ-受体阻断药的相互作用,而确定其作用部位。

乙酰胆硷具有毒蕈碱样及菸碱样作用,前者可被阿托品阻断,后者可被神经节阻滞药及横纹机松驰药阻断。凡是通过直接或间接作用兴奋副交感效应点的药物 可出现流泪、流涎、排尿和排便症候群。因此在小白鼠LD50实验中可获得初步印象,进而分别观察其对血压、唾液、瞳孔及胃肠道等反应。在猫血压实验、蛙 心、蛙腹直肌、水蛭背肌等标本上可检定拟胆碱药和观察抗胆碱药的作用,亦可用整体实验如抑制大白鼠胃溃疡,抑制大白鼠肠内活性炭下移等方法观察之。


消化道平滑肌实验中实验动物的选择

多种动物的离体肠道可用来试验传出神经药物,一般多用离体豚鼠及兔的肠道。豚鼠回肠的自发活动较少,描记时有稳定的基线,适合作药物鉴定用。兔肠 (尤其空肠)具有规则的摆动运动,适用于观察药物对此动物的影响。豚鼠回肠标本加负荷后已完全松驰,因此加入拟交感药不会使其更松驰。

离体豚鼠回肠可用于观察乙酰胆碱(Ach)和拟胆碱药的剂量-反应关系;可检定Ach和拟胆碱药的含量。离体兔空肠有节律性收缩活动,可观察肾上腺 素(4μg)、去毒豆碱(2μg)等药物对空肠摆动运动的影响。大白鼠胃底条是检定儿茶酚胺类药物和5-羟色胺(5-HT)最敏感的标本。主要观察药物对 胃纵行肌的作用,因标本中环形肌已切断。经检定儿茶酚胺对其敏感度要比大白鼠子宫标本大10100倍。鸡食道由副交感神经支配,因此离体鸡食道标本适合 于试验拟副交感药物。由于其作用不能完全被神经节阻断药所阻滞,故不宜用于试验作用于神经节的药物。


心血管实验中实验动物的选择

血压实验是检验传出神经药物极其敏感的方法,一般采用急性血压实验,动物中以狗、猫、兔和大白鼠常用。兔不适用于降压实验,因其易于死亡。实验可用 麻醉或毁脑动物,因麻醉动物的血压常有三级波动(第一级波动,又称脉搏性波动,系每次心搏影响血压所致,第二级波动,又称呼吸性波动,即吸气时,血压微升,呼气时血压微降;第三级波动,系血管运动中枢以稍长间隔,兴奋性周期性改变),使血压升降不稳。如动物毁脑后,可排除脊髓以上的中枢神经神经对血压的 影响,只出现第一级波动,血压曲线极不平衡。
离体兔主动脉条实验:兔主动脉上含有α-受体,它是测定作用于α-受体药物的一个很好标本,已被广泛用来鉴定和分析拟交感药及其对抗药的作用。兔主动脉制备曾试制过多种形式,如主动脉环、片及条状等,但兔主动脉螺旋条是最合适的方法之一。此标本有较多优 点,如一个主动脉可制作34个标本,可供配对试验,对低浓度拟交感药就很敏感,组织稳定性好,可维持较长时间。