醫(yī)學(xué)實驗動物學(xué)復(fù)習(xí)重點
實驗動物科學(xué)(Laboratory animal science):是研究實驗動物及其應(yīng)用的一門科學(xué),包括實驗動物和動物實驗。
實驗動物:實驗動物是指經(jīng)人工飼養(yǎng)、繁育,對其攜帶的微生物及寄生蟲實行控制,遺傳背景明確或者來源清楚,可用于科學(xué)實驗、藥品、生物制品的生產(chǎn)和檢定及其它科學(xué)研究的動物。
動物實驗:為科研、教學(xué)、藥品檢定等目的,對動物進(jìn)行物理、化學(xué)和生物因素處理,觀察其反應(yīng),獲得實驗數(shù)據(jù),解決科研中的問題
實驗用動物:指所有以科研、實驗、生產(chǎn)、文字教學(xué)等為目的而使用的動物。可包括有生命的和死亡的家畜家禽和野生動物,
實驗動物和實驗用動物的區(qū)別:遺傳控制不同,微生物控制等級不同,培育的形質(zhì)和目標(biāo)不同。
人類疾病的動物模型:指生物醫(yī)學(xué)研究中所建立的、具有人類疾病模擬性表現(xiàn)的動物疾病模型和相關(guān)的模型系統(tǒng)材料。
人類疾病動物模型的設(shè)計原則:相似性(復(fù)制的模型盡可能近似與人類疾?。?;重復(fù)性;可靠性;適用性和可控性;易行性和經(jīng)濟(jì)性
動物模型復(fù)制方法:物理誘發(fā),化學(xué)誘發(fā),生物誘發(fā),復(fù)合方法,遺傳工程方法。
動物模型的優(yōu)點:避免了在人類進(jìn)行試驗所帶來的風(fēng)險;臨床上平時不易見到的疾病可用動物隨時復(fù)制出來;可以克服人類某些疾病潛伏期長、病程長和發(fā)病率低的缺點;可以嚴(yán)格控制試驗條件,增加試驗的可比性;可以簡化試驗操作和樣品收集;有助于更全面的認(rèn)識疾病和疾病本質(zhì)。
實驗動物模型按產(chǎn)生的原因分類可分為:誘發(fā)性動物模型,自發(fā)性動物模型,陰性動物模型,孤立動物模型。
誘發(fā)性動物模型:人為地誘發(fā)動物形成類似人類疾病模型,具有能在短時間內(nèi)復(fù)制出大量疾病模型,并能嚴(yán)格控制各種條件使復(fù)制出來的疾病模型適合研究目的需要。優(yōu)點:制作方法簡便,實驗條件容易控制,重復(fù)性好,在短時間內(nèi)可誘導(dǎo)出大量疾病模型.缺點:誘發(fā)性動物模型是通過人為限定方式產(chǎn)生的,多數(shù)情況下與臨床所見自然發(fā)生的疾病有一定差異,況且許多人類疾病目前還不能用人工誘發(fā)的方法復(fù)制,因而又有一定的局限性。
誘發(fā)型動物模型有肺水腫動物模型,燒傷動物模型,肝硬化動物模型。
自發(fā)性動物模型:指實驗動物未經(jīng)任何有意識的人工處置,在自然條件所形成的疾病模型,包括人工培育的突變系和近交系的各種疾病模型。優(yōu)點:動物疾病的發(fā)生、發(fā)展和人類相應(yīng)的疾病很相似,均是在自然條件下發(fā)生的疾病,其應(yīng)用價值很高。缺點:這類模型的來源較困難,不可能大量應(yīng)用。
基因敲除動物:指對一個結(jié)構(gòu)已知但功能未知的基因,從分子水平上設(shè)計實驗,將該基因剔除或用其他順序相近的基因取代,然后從整體觀察實驗動物,推測相應(yīng)基因的功能。
轉(zhuǎn)基因動物:是指用實驗的方法導(dǎo)入的外源基因在其染色體基因組內(nèi)穩(wěn)定地整合并可以表達(dá)和傳與后代的一類動物。
動物實驗設(shè)計的三大基本原則:對照的原則,隨機(jī)化原則,重復(fù)原則,(彈性原則,平衡原則,最經(jīng)濟(jì)原則)。
常用實驗動物的選擇原則:相似性,特殊性,標(biāo)準(zhǔn)化,規(guī)格化,經(jīng)濟(jì)性。
3R原則:減少(Reduction):盡可能少用實驗動物,不應(yīng)盲目增大動物樣品數(shù)量或重復(fù)實驗;優(yōu)化(Refinement)改善實驗條件、提高實驗技術(shù)、提高儀器水平,以減輕動物痛苦;替代(Replacement)使用發(fā)育級別較低的動物、使用細(xì)胞、細(xì)菌、離體器官等
國際動物福利普遍認(rèn)同的五大標(biāo)準(zhǔn):① 享有不受饑渴的自由(生理福利)② 享有生活舒適的自由(環(huán)境福利)③ 享有不受痛苦傷害和疾病的自由(衛(wèi)生福利)④ 享有生活無恐懼和悲傷感的自由(心理福利)⑤ 享有表達(dá)天性的自由(行為福利)。
試驗過程中如何善待試驗動物:實驗過程中,抓取動物的動作要輕柔,切忌粗暴對待動物,禁止戲弄動物;保證所有實驗動物有豐富的飼料和清潔的飲用水,有足夠的空間和舒適的溫濕度環(huán)境;對實驗動物進(jìn)行手術(shù)應(yīng)避免暴露于非實驗人員和其它實驗動物前面;做好應(yīng)急預(yù)案啟動記錄。盡可能減少動物實驗,對必須進(jìn)行的動物實驗要有明確的規(guī)定和限制,將實驗動物的痛苦減少到最低程度。
安樂死方法:頸椎脫臼處死法;斷頭處死法;放血處死法;空氣栓塞處死法;過量麻醉處死法;二氧化碳處死法。
實驗動物標(biāo)準(zhǔn)化:實驗動物遺傳質(zhì)量控制,微生物學(xué)質(zhì)量控制,設(shè)施環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化,飼養(yǎng)營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化。
突變系動物:(Mutant animal)是保持有特殊的突變基因的品系動物,也就是正常染色體的基因發(fā)生了變異的,具有各種遺傳缺陷的品系動物。
屏障環(huán)境:適于飼養(yǎng)清潔級動物或SPF級動物。該環(huán)境嚴(yán)格控制人員物品和環(huán)境空氣
屏障系統(tǒng):恒溫、恒濕、有除菌換氣系統(tǒng)的相對密封系統(tǒng)。送入的空氣潔凈度大1萬級,室內(nèi)保持正壓,具有嚴(yán)格的微生物微生物控制系統(tǒng),飼養(yǎng)清潔級動物及SPF級動物
隔離環(huán)境:具有高效過濾器的動物飼育隔離器,空氣清潔度達(dá)100級,最嚴(yán)格的微生物控制,飼養(yǎng)SPF級動物,悉生動物及無菌動物。隔離器內(nèi)應(yīng)為完全無菌(無菌動物)或有已知菌(悉生動物)。
遺傳工程動物模型【名詞】:利用遺傳工程技術(shù)對動物基因組進(jìn)行修飾,導(dǎo)致動物出現(xiàn)新的性狀,并有效的遺傳下去,形成新的可供生命科學(xué)研究和其他目的的試驗動物模型。一般用于研究基因功能和疾病機(jī)制。
根據(jù)遺傳特點分類可分為:近交系,封閉群(遠(yuǎn)交系),雜交群;根據(jù)基因型分類可分為:同基因型(近交系,F(xiàn)1代),不同基因型(封閉群)。
近交系分為普通近交系,同源突變近交系,同源導(dǎo)入近交系,重組近交系,分離近交系;近交系動物生產(chǎn)繁殖系統(tǒng)分為:祖先,基礎(chǔ)群,血緣擴(kuò)展群和生產(chǎn)群,生產(chǎn)群繁殖的動物用于實驗研究。
近交系:經(jīng)至少連續(xù)20代的全同胞兄妹交配培育而成,品系內(nèi)所有個體都可追溯到起源于第20代或以后代數(shù)的一對共同祖先。近交20代時,其近交系數(shù)為98.6%。
出現(xiàn)近交衰退(近交衰退是近交過程中動物群體由于基因分離與純合發(fā)生一系列不利于個體或群體發(fā)育的變化和現(xiàn)象)
近交系動物的特征:遺傳基因位點純合性;遺傳組成同源性;長期遺傳穩(wěn)定性;遺傳組成獨特性;遺傳特征可辨性;表型一致性;對外界因素敏感性;國際分布廣泛;背景資料清楚;生活力弱,飼養(yǎng)成本高。
同源突變近交系:是指近交系的某一基因位點上發(fā)生突變而分離出來的近交亞系。
同源導(dǎo)入近交系:通過回交或回交兼互交等育種方式將一基因?qū)氲浇幌抵行纬傻钠废怠?/p>
分離近交系:在近交系培育的過程中,采用特定的交配方法,迫使一個或多個已知位點上的基因處于雜合狀態(tài),從而培育成分離近交系。
重組近交系:兩個近交系雜交后的子二代,連續(xù)20代以上兄妹交配育成的一系列近交系。
F1代動物:也叫雜交一代,是兩個不同近交系之間雜交所獲得的第一代動物。特征:基因相同,雜合子;遺傳性狀穩(wěn)定,表型一致;具有雜交優(yōu)勢。與近交系動物相比F1代所有個體基因型都是雜合型而不是純合型,F(xiàn)1代有雜種優(yōu)勢,更能適應(yīng)環(huán)境變化。
遠(yuǎn)交系:也叫封閉群:在不從其外部引入新個體的條件下,以非近親交配方式至少連續(xù)繁殖4代以上的群體叫封閉群也稱遠(yuǎn)交系。
??每代近交系數(shù)增加量<1%。一般來說對于1:1雌雄隨機(jī)交配的遠(yuǎn)交系小群體動物而言,引種數(shù)目不能少于25對。
遠(yuǎn)交系動物的特點:遺傳組成具有較高的雜合性;遺傳特征較穩(wěn)定;繁殖能力和抗病能力強(qiáng)。
近交系動物常用的遺傳質(zhì)量檢測技術(shù):生化標(biāo)記檢測(小鼠和大鼠的生化位點分別為14和11個);免疫標(biāo)記檢測(皮膚移植法和微量細(xì)胞毒法)
根據(jù)微生物凈化程度,我國把實驗動物分為四個等級:(普通級環(huán)境)一級:普通級動物;(屏障系統(tǒng))二級:清潔級動物(屏障系統(tǒng))三級:SPF級動物(無特定病原體動物);(隔離系統(tǒng)) 四級:無菌動物和悉生動物。
病原微生物對實驗動物和動物實驗的危害:1、引起動物發(fā)病或死亡,造成經(jīng)濟(jì)損失。2、干擾動物實驗結(jié)果。3、人獸共患病病原可感染工作人員。4、影響生物制品的質(zhì)量。
常見的人畜共患?。嚎袢?,猴B病毒病,流行性出血熱,淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎,沙門氏病毒,結(jié)核,布氏桿菌病等。動物烈性傳染病有:鼠痘,兔出血癥,
普通級動物:不攜帶所規(guī)定的人獸共患病病原和動物烈性傳染病的病原的動物。簡稱普通動物(微生物學(xué)特點);病理學(xué)特點:主要臟器(心、肝、脾、肺、腎、腦、生殖器等)肉眼觀察無病變。飼養(yǎng)要求:普通環(huán)境中飼養(yǎng),種子群來源于清潔動物或無特定病原體動物。外來動物必須嚴(yán)格隔離檢疫;定期進(jìn)行環(huán)境消毒,杜絕無關(guān)人員進(jìn)入動物室。應(yīng)用:教學(xué)和科研的預(yù)實驗。
清潔級動物:除普通級動物應(yīng)排除的病原外,不攜帶對動物危害大和對科學(xué)研究干擾大的病原,簡稱清潔動物(微生物學(xué)特點)。病理學(xué)特點:主要臟器無論是肉眼觀察還是鏡下病理組織切片均應(yīng)無病變。
飼養(yǎng)要求:屏障環(huán)境中飼養(yǎng),種子群來源于無特定病原體動物或無菌動物。飼料、墊料、飲用水、籠具等都應(yīng)滅菌。工作人員需穿滅菌工作服、鞋、帽、口罩等進(jìn)入動物室進(jìn)行操作。
應(yīng)用:在我國適用大多數(shù)科研實驗。
無特定病原體級動物:除清潔動物應(yīng)排除的病原外,不攜帶主要潛在感染或條件致病和對科學(xué)實驗干擾大的病原,簡稱SPF動物(微生物學(xué)特點)。病理學(xué)特點:主要臟器、組織無論是眼觀還是病理組織切片均應(yīng)無病變。飼養(yǎng)要求:屏障環(huán)境中飼養(yǎng),種子群來源于無菌動物或剖腹產(chǎn)動物。飼養(yǎng)管理同清潔動物。應(yīng)用:SPF動物是國際上公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)實驗動物。目前已廣泛用于生物醫(yī)學(xué)研究的各個領(lǐng)域。
無菌級動物:無可檢出一切生命體的實驗動物。簡稱無菌動物,微生物學(xué)特點: 動物體內(nèi)外無活的微生物和寄生蟲。
形態(tài)學(xué)及生理學(xué)特點:① 形態(tài)學(xué):盲腸肥大(增大5~6倍),腸壁薄,易發(fā)生腸扭轉(zhuǎn)。心、肝、脾相對較小。② 生理學(xué): 血中無抗體,巨噬細(xì)胞吞噬能力弱。體內(nèi)不能合成維生素B和K。無菌雞生長較快、無菌豚鼠和無菌兔生長較慢。無菌大小鼠與普通大小鼠生長速度相同。飼養(yǎng)要求:隔離環(huán)境中飼養(yǎng),種子群來源于剖腹產(chǎn)動物或無菌卵的孵化。由于腸道無菌,飼養(yǎng)困難,應(yīng)注意添加各種維生素。每2~4周檢查一次動物的生活環(huán)境和糞便標(biāo)本。應(yīng)用:主要用于特殊方面的研究。如:微生物和寄生蟲、免疫、放射、營養(yǎng)和代謝、老年病、腫瘤等。
悉生動物:悉生動物是指在無菌動物體內(nèi)植入已知微生物的動物。又稱已知菌動物。植入一種細(xì)菌的動物叫單菌動物;植入兩種細(xì)菌的動物叫雙菌動物;植入三種細(xì)菌的動物叫三菌動物;植入多種細(xì)菌的動物叫多菌動物。微生物學(xué)特點:明確動物所攜帶的微生物。飼養(yǎng)要求:隔離環(huán)境中飼養(yǎng)。由于腸道接種有利于消化吸收的細(xì)菌,故飼養(yǎng)較無菌動物容易,形態(tài)學(xué)和生理學(xué)方面與普通動物無異。每2~4周檢查一次動物的生活環(huán)境和糞便標(biāo)本。應(yīng)用:與無菌動物相似。在免疫學(xué)實驗中,無菌動物不發(fā)生遲發(fā)性過敏反應(yīng),而植入大腸桿菌的悉生動物可發(fā)生遲發(fā)性過敏反應(yīng)。
{四個等級五種動物,2001年版的國家標(biāo)準(zhǔn)中,大小鼠取消普通級動物,犬、猴只分普通級和SPF級,豚鼠、地鼠和兔仍然分4級}
實驗動物微生物和寄生蟲監(jiān)測:監(jiān)測種類:病毒、細(xì)菌、真菌和寄生蟲。監(jiān)測方法:病毒常用血清學(xué)和病原學(xué)檢查、細(xì)菌和真菌常用分離與培養(yǎng)、寄生蟲主要是觀察蟲體和蟲卵。其中普通級、清潔級和SPF級動物每三個月自檢一次。無菌動物每年檢測動物一次。每2~4周檢查一次動物的生活環(huán)境和糞便標(biāo)本。
生物危害是指在科學(xué)實驗中,由于工作人員的錯誤操作,而使有害病原體散播到外界,污染外界環(huán)境,并造成周圍人及動物感染發(fā)病。發(fā)生原因:動物因素(1)實驗動物(2)畜禽(3)野生動物
人為因素(1)工作失誤(2)設(shè)施不完善(隔離設(shè)施、消毒設(shè)施)
感染的主要途徑:1. 創(chuàng)傷 2. 消化道3. 呼吸道4. 昆蟲媒介
預(yù)防生物危害的發(fā)生應(yīng)加強(qiáng)實驗動物管理,使用合格的實驗動物,規(guī)范操作,加強(qiáng)職業(yè)道德教育等。
小鼠的特性:(1)全身被毛,面部尖突,尾部被有短毛和環(huán)狀角質(zhì)鱗片。(2)性情溫馴,膽小怕驚。(3)體型小,體重范圍一般為18-40g,實驗中常選用18-22g成年小鼠。生長快,易于飼養(yǎng)管理。(4)對環(huán)境適應(yīng)能力差,對外界刺激敏感。(5)喜歡光線較暗的安靜環(huán)境,晝伏夜動,其進(jìn)食、交配、分娩多發(fā)生在夜間。(6)喜群居并喜啃咬,性成熟后,非同窩雄性小鼠易發(fā)生爭斗。
胃容量?。?.0-1.5ml),灌胃不能超過(1.0ml)。氣管、支氣管都不發(fā)達(dá),不適于進(jìn)行慢性支氣管炎模型及祛痰平喘藥的療效實驗。心尖位于近胸骨端第四肋間,此處為小鼠心臟采血的進(jìn)針部位。Y型子宮。乳腺胸部3對,蹊部2對。尾有四條明顯的血管,背腹面各有一條靜脈,兩側(cè)各有一條動脈。
雌鼠的發(fā)情周期為4~5天,小鼠的妊娠期一般為19~21天,哺乳期一般為20~22天。
成年小鼠性別容易區(qū)分,雄鼠的陰囊明顯;雌鼠可見陰道開口和五對乳頭。仔鼠或幼鼠主要是從肛門與生殖器之間的距離來加以區(qū)別。距離短的為雌性,長的為雄性;成年鼠采食量一般為4-7g/d,應(yīng)采取少量勤添飼喂,每周添料3-4次。骨髓為紅骨髓而無黃骨髓,終身造血。
小鼠營養(yǎng)需要特點:小鼠飼料中含有18%-20%的蛋白質(zhì)、4-8%粗脂肪;泌乳期小鼠喜食含高碳水化合物飼料,特別需要含亞油酸豐富的日糧;維生素A過量可以導(dǎo)致小鼠繁殖紊亂和胚胎畸形;飼料中添加維生素E?50mg/Kg可顯著提高小鼠的受孕率和產(chǎn)仔率。
近交系小鼠:BALB/c,C3H/He,C57BL/6;封閉群小鼠:KM白化小鼠,NIH白化小鼠,ICR白化小鼠;突變品系小鼠:ob肥胖小鼠(ob基因單個基因缺陷),裸鼠(無胸腺,T細(xì)胞功能缺失,B細(xì)胞功能基本正常,成年裸鼠有較高水平的NK細(xì)胞活性,但幼鼠的NK細(xì)胞活性低下),SCID小鼠(嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷小鼠,T、B淋巴細(xì)胞自身不能分化成特異性功能淋巴細(xì)胞)。
大鼠的特性:成年體長18-20cm。尾上被有短毛和環(huán)狀角質(zhì)鱗片;大鼠皮膚缺少汗腺,汗腺僅分布于爪墊上,主要通過尾巴散熱;大鼠嗅覺發(fā)達(dá),味覺差,對營養(yǎng)缺乏非常敏感,特別是維生素A和氨基酸供應(yīng)不足時,可發(fā)生典型的缺乏癥狀;對飼養(yǎng)環(huán)境中濕度極為敏感,相對濕度低于40%時,易患壞尾病,還會引起哺乳母鼠食仔現(xiàn)象發(fā)生;胃中有一條皺褶,收縮時會堵住賁門口,這是大鼠不會嘔吐的原因,因此不能用于做催吐實驗。大鼠肝臟共分6葉,再生能力強(qiáng)。切除60%~70%的肝葉,仍有再生能力,無膽囊。;一般用體重為180g~220g的大鼠做實驗;大鼠妊娠期為19~23天,平均21天。
大鼠的營養(yǎng)需要特點:大鼠飼料中含18~20%的蛋白質(zhì)即可滿足;
生長期的大鼠易發(fā)生脂肪酸缺乏,應(yīng)特別注意脂肪酸的添加;大鼠維生素A缺乏敏感,應(yīng)注意補(bǔ)充維生素A; 大鼠對鈣、磷的缺乏耐受力較強(qiáng), 但對鎂需要量較多,應(yīng)注意補(bǔ)充;添加0.4%的蛋氨酸和0.48%的賴氨酸,可提高大鼠的生長速度。
25.近交系大鼠:ACI系,F(xiàn)344系,GH系,AGUS系,BN系,,COP系,LEW系,SHR系,M520系;封閉群大鼠:Wistar大鼠(其主要特征是繁殖力強(qiáng),產(chǎn)仔數(shù)多,性周期穩(wěn)定、早熟。性格溫順,抗病力強(qiáng),自發(fā)腫瘤發(fā)病率低。頭部較寬,耳朵比其他品系的稍長,尾的長度短于身長。),SD大鼠(用于營養(yǎng)實驗,比Wistar大鼠發(fā)育快,窩產(chǎn)仔少。頭部狹長,尾長幾乎等于身長。對呼吸道疾病抵抗力強(qiáng))。
豚鼠的特性:體型短粗,頭大,無尾,全身被毛,草食性動物,喜食纖維素較多的干飼料和禾本科嫩草;豚鼠膽小、溫馴、對外界刺激極為敏感,噪聲60dB以下;淋巴系統(tǒng)較發(fā)達(dá),對侵入的病原微生物極為敏感,對抗生素極為敏感(四環(huán)素和青霉素);由于缺乏左旋葡萄糖內(nèi)酯氧化酶,因此不能合成維生素C,所需維生素C必須來源于飼料中;胃容量20~30ml,肺分七葉,右肺4葉,左肺3葉; 一般用體重為200g~250g的豚鼠做實驗;妊娠期為59~72d,一般產(chǎn)子3~4只,哺乳期2~3周。生后即能活動,有被毛,眼耳張開,有門齒,幾小時后即可自己采食。性別鑒定:雄性:圓孔中露出性器官的突起;雌性:顯出三角形間隙,成年雌性有一對細(xì)長的乳頭。
豚鼠營養(yǎng)需要特點:豚鼠飼料中蛋白質(zhì)含量約為20%;豚鼠對某些必需氨基酸特別是精AA的需要量較高;豚鼠對粗纖維的消化能力強(qiáng),要求飼料中含有12~14%的粗纖維,若粗纖維不足,可發(fā)生排糞障礙和脫毛現(xiàn)象;豚鼠對維生素C缺乏特別敏感,缺乏時可致壞血病、生殖力下降等癥狀,甚至造成死亡。必須在飼料中補(bǔ)充VC(10~30mg/只·天)或飼喂青飼料。
27.常用的豚鼠品系:英國種豚鼠(屬于封閉群),F(xiàn)MMU白化豚鼠(全身白色,眼睛紅色)
地鼠:有嗜眠的習(xí)慣,尾短,有頰囊,具有貯藏食物的習(xí)性; 地鼠頰囊是缺少組織相容性抗原的免疫學(xué)特殊區(qū),是腫瘤移植和觀察微循環(huán)改變的良好區(qū)域。頰囊具有極強(qiáng)的貯藏能力;妊娠期為14-17天,是嚙齒類動物中妊娠期最短者。哺乳期20-25天。
29.地鼠主要品系:金黃地鼠(皮膚移植)和中國地鼠(真性糖尿病模型)
家兔:兔正常體溫在38.0-39.6℃之間,家兔有從肛門直接食糞的癖好;胸腔構(gòu)造與其他動物不同,胸腔中央有縱膈將胸腔分為互不相通的左右兩半,心臟有心包胸膜隔開;兔有眶下腺(其他哺乳動物一般不具有);兔的頸部血管神經(jīng)束中有三根粗細(xì)不同的神經(jīng)(迷走、交感、減壓神經(jīng));雌兔為雙子宮,有兩個子宮角和兩個子宮頸,無子宮體,乳頭3-6對;兔是刺激性排卵動物,妊娠期為29-36天,哺乳期40-45天;兔舍溫度應(yīng)維持在16-29 ℃,相對濕度應(yīng)維持在40%-70%,噪聲60dB以下。
家兔營養(yǎng)需要特點:飼料中含有15%左右的蛋白質(zhì)即可滿足要求;
精氨酸對兔特別重要,是第一限制性氨基酸,日糧中應(yīng)補(bǔ)充精氨酸和賴氨酸;兔可以耐受高水平的鈣,在初生時有很大的鐵儲備,因而不易貧血;兔腸道微生物可以合成VK和大部分B族V,但對繁殖兔仍需補(bǔ)充VK;兔是草食動物,應(yīng)保證飼料中的粗纖維在12%以上,必須補(bǔ)喂青飼料。
家兔的常用品系:新西蘭兔,大耳白兔,中國白兔,青紫蘭兔
犬的營養(yǎng)需要的特點:必須供給犬足夠的脂肪和蛋白質(zhì),22%的粗蛋白可滿足生長和繁殖需要,飼料中動物性蛋白應(yīng)占全部蛋白質(zhì)食物的1/3;犬能耐受高脂肪日糧,且日糧要含有一定量的不飽和脂肪酸(亞油酸等);犬對VA的需要量較大,亦需補(bǔ)充VB12;
猴(非人靈長類)的營養(yǎng)需要特點:
飼料中16~25%的蛋白質(zhì)即可滿足猴生長繁殖的需要,脂肪含量以3%~6%為宜;猴飼料日糧能量的50%以上來自碳水化合物;猴體內(nèi)不能合成維生素C,必須由日糧提供,除主食外,每天應(yīng)供給一定量的新鮮水果和蔬菜。
西藏小型豬的特性:一般成年個體體重30~40kg,具有體型小、體質(zhì)結(jié)實緊湊、抗病力強(qiáng)、生長緩慢的特點,非常適合于動物實驗研究。小型豬的妊娠期114天左右,哺乳期60天左右。
小型豬品系:西雙版納近交系小型豬,貴州小香豬,西藏小型豬,廣州巴馬小型豬,五指山小型豬,哥廷根小型豬。
小型豬的應(yīng)用:皮膚燒傷研究,心血管疾病研究,糖尿病研究,器官移植方面的研究,外科學(xué)研究。
家兔的應(yīng)用:膽固醇和動脈粥樣硬化癥的研究,發(fā)熱研究和熱原研究,眼科學(xué)和免疫學(xué)實驗,心血管和肺心病研究,皮膚反應(yīng)實驗。
小鼠的應(yīng)用:腫瘤學(xué)研究,微生物學(xué)研究,遺傳學(xué)研究,免疫學(xué)研究,老年病學(xué)研究,藥物研究。
大鼠的應(yīng)用:藥物學(xué)研究,行為學(xué)研究,老年病學(xué)研究,心血管疾病研究,內(nèi)分泌疾病研究,微生物研究,營養(yǎng)代謝研究,口腔醫(yī)學(xué)。
豚鼠的應(yīng)用:藥物學(xué)研究,免疫學(xué)研究,傳染病研究,耳科學(xué)研究,營養(yǎng)代謝研究。
營養(yǎng)素:指生物體為了維持生命而從外界以食物形式攝入的必需物質(zhì)。
實驗動物所需要的營養(yǎng)素的種類:蛋白質(zhì),脂類,碳水化合物,礦物質(zhì),維生素,水。其中作為能量來源的是脂肪,碳水化合物,蛋白質(zhì),作為身體構(gòu)成成分的有蛋白質(zhì),礦物質(zhì),調(diào)節(jié)身體功能的有維生素,礦物質(zhì)。
蛋白質(zhì)是構(gòu)成動物組織,細(xì)胞的基本原料,是維持動物生命,生長發(fā)育,繁殖不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)。分為必需氨基酸和非必需氨基酸。蛋白質(zhì)在胃和小腸中被胰蛋白酶分解為氨基酸,經(jīng)腸壁進(jìn)入血液中,經(jīng)過血液循環(huán)到達(dá)各種組織進(jìn)而合成體蛋白,多余的氨基酸進(jìn)入肝臟形成尿素和糖原脂肪。
脂類是脂肪和類脂的總稱,脂肪是動物體內(nèi)的儲備脂類,又稱甘油三酯,由甘油和脂肪酸構(gòu)成,脂肪酸分為飽和脂肪酸(動物油,導(dǎo)致動脈粥樣硬化 固態(tài))和不飽和脂肪酸(芝麻,花生,菜籽油 ?液態(tài) 可預(yù)防動脈粥樣硬化)。類脂是動物體內(nèi)的組織脂類,由脂肪酸,甘油,含氮化合物結(jié)合而成,包括腦磷脂,卵磷脂,膽固醇等,是細(xì)胞膜和神經(jīng)等組織的重要組成成分。脂類是動物體內(nèi)能量存儲和供應(yīng)的主要形式,是構(gòu)成動物組織的重要組成部分,促進(jìn)脂溶性維生素的吸收,還有保溫和緩沖外力的作用
碳水化合物包括粗纖維(纖維素,半纖維素和木質(zhì)素)和無氮浸出物(淀粉和糖類),粗纖維是飼料中最難消化的物質(zhì),其營養(yǎng)功能為粗纖維容積大,吸水量大,較難消化,可填充胃腸,使動物有飽脹感;粗纖維對消化道黏膜有刺激作用,可促進(jìn)腸胃的蠕動和糞便的排泄
礦物質(zhì)是動物生長發(fā)育和繁殖等生命活動中不可缺少的金屬和非金屬元素。有常量元素和微量元素之分
缺Ca: 幼畜佝僂病 ;缺Fe: 缺鐵性貧血 ;缺I:甲狀腺腫大 ;缺Na: 動物發(fā)育遲緩。
維生素:分為脂溶性(A,D,E)和水溶性(B1,B2,C),維生素既不在體內(nèi)提供能量也不構(gòu)成機(jī)體成分,卻擔(dān)負(fù)著調(diào)節(jié)動物生理功能的重要作用。除了幾種維生素可由動物體內(nèi)自行合成外,一般均由飼料供給。
水是動物體內(nèi)含量最多的營養(yǎng)物質(zhì)之一,動物體內(nèi)需要的水主要來自三個途徑:飲水,飼料中的水和代謝水。普通級實驗動物的飲用水:應(yīng)符合衛(wèi)生部門頒發(fā)的人飲用水的質(zhì)量和衛(wèi)生指標(biāo);
清潔級以上級別的實驗動物的飲用水:必須經(jīng)過滅菌處理,亦可應(yīng)用酸化水(pH2.5-3.0)。
營養(yǎng)需要(nutrient requirement):為滿足動物維持正常生長和繁殖所需的各種營養(yǎng)素的量。動物因其種類、品種、年齡、性別以及生長發(fā)育、妊娠、泌乳等生理狀態(tài)的不同而不同。將營養(yǎng)需求分為生產(chǎn)、繁殖、維持三種。
實驗動物飼料分類:1、按營養(yǎng)成分分類:全價營養(yǎng)配合飼料、混合飼料、濃縮飼料、添加劑預(yù)混料、代乳飼料五種。
2、按飼料加工的理化性狀分類:
??粉狀飼料(小型豬,雞)、顆粒飼料(鼠)、膨化飼料(貓和犬)、液體飼料四種。
3、按動物種類及生理階段分類:
?按動物種類分類:小鼠、大鼠、豚鼠、兔、豬、犬飼料等;
?按生理階段分類:育成、繁殖、維持飼料。
4、按飼料原料來源分類:
?植物性飼料:玉米、豆粕、小麥、麩皮等;
?動物性飼料:魚粉、骨粉、肉粉、貝殼粉等。
飼料的消毒:干熱法:營養(yǎng)成分損失多;高溫高壓法:營養(yǎng)成分損失少,維生素破壞多; 60Co照射法:營養(yǎng)成分損失少,費用高。53.飼料的貯存:通風(fēng)、干燥、涼爽,存放時間不宜過長;原料貯存3~6個月、粉狀飼料1~2個月、動物性飼料1~3個月、 顆粒料不超過3個月。
實驗動物環(huán)境:指實驗動物生長發(fā)育、繁殖交配、實驗處理等賴以生存的所有外部條件的總和。分為外環(huán)境和內(nèi)環(huán)境。
外環(huán)境:指實驗動物飼育和動物實驗設(shè)施以外的環(huán)境。外環(huán)境的變化直接影響內(nèi)環(huán)境,因此應(yīng)重視對外環(huán)境的控制。
內(nèi)環(huán)境(inside environment)-指實驗動物飼育和動物實驗設(shè)施內(nèi)的環(huán)境,即動物直接生活的環(huán)境,如溫度、濕度、噪音和光照等。
它又分為內(nèi)部大體環(huán)境—指放置實驗動物籠架等輔助設(shè)施的飼養(yǎng)間和實驗間的各種理化因素。
局部微環(huán)境—指特定的、個別的或少數(shù)實驗動物所生活的微小環(huán)境。局部微環(huán)境與內(nèi)部大環(huán)境相比有下列特點:
(1)溫度、濕度較高;(2)氨濃度及臭氣濃度高;
(3)粉塵含量高;(4) CO2含量高、O2含量低;
(5)照度低。
改善局部微環(huán)境理化因素的辦法:
1、適當(dāng)控制動物飼養(yǎng)密度;2、及時更換墊料;3、保證內(nèi)部大環(huán)境的通風(fēng)換氣次數(shù).
74.實驗動物的環(huán)境因素可分為五個方面:氣候因素,理化因素,生物因素,居住因素,營養(yǎng)因素。
75.實驗動物適宜的相對濕度為40-70%;最小換氣次數(shù)在15次/h。風(fēng)速為<0.2m/s(屏障環(huán)境)。換氣次數(shù)越多,潔凈程度越高;控制在60分貝以下;光照時間為:12h明: 12h暗 或10h明: 14h暗
?????????嚙齒類動物照度為:15-20Lux。
實驗動物設(shè)施選址要求:1、避開自然疫源地; ?2、選擇空氣質(zhì)量及自然環(huán)境較好的區(qū)域; 3、遠(yuǎn)離鐵路,碼頭,飛機(jī)場,交通要道及工廠,貯倉等污染,噪聲干擾的區(qū)域; 4、與生活區(qū)保持最少50m的距離。
裸鼠的主要特點:1、無毛、裸體、無胸腺; 2、隨著鼠齡增長,皮膚變薄,頭頸部皮膚皺褶,發(fā)育遲緩; ?3、細(xì)胞免疫力低下;T細(xì)胞功能缺失,B細(xì)胞功能基本正常,成年裸鼠有較高水平的NK細(xì)胞活性,但幼鼠的NK細(xì)胞活性低下)可作為移植人體惡性腫瘤的接受體。
SCID小鼠的特點:外觀和正常小鼠無異,生長發(fā)育正常,但是胸腺,脾,淋巴結(jié)的重量一般為正常小鼠的30%,組織學(xué)上表現(xiàn)為T、B淋巴細(xì)胞缺失,其他細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、巨核細(xì)胞、粒細(xì)胞、紅細(xì)胞等均呈正常狀態(tài);少數(shù)SCID小鼠,在青年期可出現(xiàn)一定程度的免疫功能恢復(fù),稱為滲漏現(xiàn)象。SCID小鼠(嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷小鼠,T、B淋巴細(xì)胞自身不能分化成特異性功能淋巴細(xì)胞)
(22.SCID-hu小鼠:由于SCID小鼠缺乏有效的免疫系統(tǒng),通過移植人免疫組織或免疫細(xì)胞,使SCID小鼠具有人類部分免疫系統(tǒng),稱為SCID-hu小鼠)
按功能缺陷的免疫細(xì)胞種類進(jìn)行分類可分為:T淋巴細(xì)胞功能缺陷動物:裸小鼠,裸大鼠;B淋巴細(xì)胞功能缺陷動物:CBA/N小鼠;NK細(xì)胞功能缺陷動物:Beige小鼠;聯(lián)合免疫缺陷動物:SCID小鼠
人為地運用轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因敲除技術(shù),轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞核移植技術(shù),ENU大規(guī)模誘變技術(shù)等,有目的地在基因水平改造動物的遺傳
物質(zhì)組成,導(dǎo)致動物新性狀的出現(xiàn),并使其能有效地遺傳下去,形成新的可供生命科學(xué)研究和其它目的所用的動物模型,這類動物可被稱為“遺傳工程動物。
85.遺傳工程動物的主要用途
1. 用于基因功能研究
2. 制作人類疾病動物模型
3. 生產(chǎn)生物活性物質(zhì)
4.異種移植器官的生產(chǎn)
小鼠的糖尿病模型制作:實驗原理:四氧嘧啶腹腔注射會造成胰島B細(xì)胞壞死。實驗小鼠禁食24小時(不禁水)后,尾靜脈采血測血糖,稱重、編號,1.7%四氧嘧啶按10mL/kg體重腹腔注射,小鼠放回籠中不限制進(jìn)食進(jìn)水,觀察5~7天,禁食24小時測空腹血糖,在10mmol/L以上,并能持續(xù)一周可以認(rèn)為造模成功。
大鼠急性腎衰模型制作:原理:肌肉注射甘油后,一方面可引起注射部位肌細(xì)胞壞死分解,出現(xiàn)肌紅蛋白尿;另一方面肌肉注射甘油是一種應(yīng)激反應(yīng),可導(dǎo)致大鼠腎上腺分泌增多,腎小管收縮,使腎血流量不足,引起腎小球濾過率下降,最終導(dǎo)致腎功能衰竭。操作步驟:抓去保定好大鼠,按10ml/kg劑量抽取50%甘油生理鹽水,于后肢股部肌肉注射,編號后放回飼養(yǎng)盒內(nèi)觀察。約30-40分鐘后,可見有肌紅蛋白尿排出,解剖后可見膀胱內(nèi)尿液呈紫紅色。
豚鼠的急性肺水腫模型制作:原理:肺血管受迷走舒血管神經(jīng)的控制,切斷迷走神經(jīng)后,肺血管收縮增強(qiáng),使其血壓增高,進(jìn)而體液靜脈壓升高,導(dǎo)致有效濾過壓升高,大量水分透過毛細(xì)血管壁進(jìn)入肺組織形成滲透性肺水腫。操作步驟:3%戊***納按1.5ml/kg體重腹腔注射麻醉豚鼠,仰臥固定在保定架上,切開正中頸部皮膚,鈍性分離氣管兩側(cè)的迷走神經(jīng),注意勿損傷頸部血管,然后剪斷兩側(cè)迷走神經(jīng),30-45分鐘后,可見豚鼠呼吸急促,打開胸腔可見肺臟淤血。
兔的急性心肌梗塞模型制作:原理:冠狀動脈是心臟的營養(yǎng)血管,結(jié)扎后可導(dǎo)致心臟嚴(yán)重供血不足,引起心肌梗塞,故可通過阻斷或降低冠狀動脈的血流量,建立實驗性心肌梗塞動物模型。操作步驟:3%戊***鈉按30mg/kg(1.0ml/Kg)體重耳緣靜脈注射麻醉家兔,仰臥固定在保定架上,然后從耳緣靜脈滴注生理鹽水,建立靜脈通路(目的是為了避免手術(shù)中大失血,維持循環(huán)血流量),減去胸前被毛,用手術(shù)刀沿胸骨左緣切開皮膚和肌肉,找到胸骨線,沿胸骨左緣剪斷第2-4肋軟骨(注意剪開肋軟骨時沿胸骨中線剪開,避免直接造成氣胸),輕輕撐開胸腔,小心不要損傷胸膜(兔的胸腔被縱膈分為左肺、心臟、右肺三個腔,當(dāng)我們做開胸手術(shù)時只要不損傷胸膜就不會造成氣胸),輕提并小心剪開心包,用止血鉗輕輕提起左心耳暴露心臟,在冠狀動脈前降支根部2-4mm處結(jié)扎或者結(jié)扎左心室支中部(結(jié)扎時注意別勾太深以免扎破心臟,另外結(jié)扎位子過高,易發(fā)生廣泛心肌梗塞,引起室顫而致家兔死亡),關(guān)閉胸腔,進(jìn)行觀察。40分鐘后可見家兔呼吸逐漸減緩,結(jié)扎部位出現(xiàn)心肌梗塞(首先看到結(jié)扎血管所供血的心肌缺血變白,稍晚可見壞死)。
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