为科学献身的实验动物们.ppt
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1、为科学献身的实验动物们,Made by,它们为科学献身,它们和其他动物没有什么不同,却常常从事“科学活动”。因为它们不光贡献身体,尤其还慷慨地像研究者提供方法、概念和质疑,迫使他们不断地提出新问题。在集体从事的伟业中,它们既扮演角色又是绝妙的搭档,参与生物知识的创立。 Catherine Bousquest,主要内容,常见实验动物 小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠(仓鼠)、兔、犬、猴、猪等 特点 在生物医药研究中的应用,小鼠 Mouse (Mus musculus),生物学特性,小鼠对外界环境的改变反应敏感,强光或噪声可致哺乳母鼠食仔; 夜间活跃,其进食、交配、分娩多发生在夜间; 啮齿类动物,有啃咬习惯
2、; 群居动物,群饲生长发育也快。性成熟的雄鼠放在一起易发生互斗。,解剖学特点,小鼠下颌骨的喙状突较小,髁状突发达,运用下颌骨形态的分析技术,可进行近交系小鼠遗传监测; 小鼠无汗腺 ; 淋巴系统发达,外界刺激可使淋巴系统增生,因此易患淋巴系统疾病。,生理学特点,性成熟:雌鼠3550日龄,雄鼠4560日龄 性周期:45天 妊娠期:1921天 哺乳期:2022天 体温:36.5 心率:600(328780)次/分 血压:10.818.1Kpa(81113mmHg) 呼吸率:163(84230)次分,在生物医药研究中的应用,(一)药理学及药物临床前评价研究 1.各种药物筛选性试验; 2.药物效果及其副
3、作用研究,如: 利用声源性惊厥小鼠来评价抗痉挛药物; 利用小鼠角膜和耳廓反射评价镇定药物; 小鼠常用于药物对疾病疗效试验。 3.毒性试验和安全分析,如: 急毒、慢毒、半数致死量的测定等试验,(二)肿瘤学的研究,1.近交系小鼠自发性肿瘤进行研究,如AKR小鼠白 血病发生率可达90,C3H小鼠乳腺癌发病率达97。 而C57BL小鼠乳腺癌发病率极低。结果表明C3H体内有一 种乳汁因子会传给雌性子代,在该乳汁因子与激素的共 同作用下易产生乳腺癌。,2. 进行肿瘤模型的复制:小鼠对致癌物质、 射线及某些病毒敏感,可诱发各种肿瘤,如: 二乙基亚硝胺可诱发小鼠肺癌; 甲基胆葸可诱发小鼠胃癌和宫颈癌等; 感染
4、小鼠白血病病毒可诱发白血病; 感染人类腺病毒可诱发小鼠肉瘤及淋巴瘤。,3.移植性肿瘤模型 将各种实体瘤、腹水瘤、白血病等一定数量的 瘤细胞或无细胞的滤液(病毒性肿瘤)接种于相关 品系的小鼠,就可以使该品系的一群小鼠带有相同 的肿瘤,其生长速度一致,个体差异小,接种存活 率可达100%。这种肿瘤模型经常用在筛选抗肿瘤新 药的研究。,(三)传染性疾病研究,小鼠对多种病原体特别是病毒极为敏感,常用于研究传染病的发病机理、临床症状及治疗。例如狂犬病、脊髓灰质炎、流感、脑炎、血吸虫病、疟疾、破伤风等的研究。,(四)遗传学和遗传性疾病的研究,许多小鼠具有遗传疾病:如小鼠黑色素瘤、糖尿病 肥胖、遗传性贫血、
5、尿崩症、肌肉萎缩症、骨骼硬化症、 自身免疫缺陷症等。这些疾病与人类发病相似,可用作 人类遗传疾病的动物模型。 转基因小鼠:将人类基因导入小鼠基因组中,研究 导入基因的作用,寻求目前还无法了解的遗传性疾病的 遗传因子。,新西兰黑色小鼠(NZB)其自身免疫缺陷的病因是由于感染C型致瘤RNA病毒与引起人的红斑狼疮的病因一样,病症特征与人类很相似,所以是研究红斑狼疮的极好的动物模型。 近交系在小鼠在单克隆抗体生产中的应用单克隆抗体最早通过BALB/C小鼠生产。其方法是将BALB/C小鼠的骨髓瘤细胞和经过免疫的脾细胞融合,形成杂交细胞,再经克隆技术产生单一纯化的无性繁殖的细胞系,生产单克隆抗体。,(五)
6、老年病学的研究 小鼠寿命短,传代时间短,随着鼠龄的增加,机体内的一些生理生化指标不断发生变化,特别是高龄鼠中老年病明显增多,是老年学研究的极好材料。多用于糖质、脂质、胶原和免疫等方面的研究。 (六)计划生育研究 小鼠繁殖力强,性周期和妊娠期短,生长快,适合计划生育研究。如常用小鼠做抗生育、抗着床、抗早孕、抗排卵等实验应用上的首选动物。,(七)不宜采用小鼠的试验 1.研究体温变化的试验:因为小鼠体温变化不稳定 2.慢性支气管炎的试验:因为小鼠气管及 3.支气管腺不发达催吐试验:因为小鼠无呕吐反应 4.动脉粥样硬化试验:因为小鼠不易形成动脉粥样硬化,大鼠(rat,Rattus norvegicus
7、 ),生物学特点,啮齿类动物,夜间活跃 对外界环境的改变反应敏感,嗅觉灵敏,易引发呼吸道疾病; 对湿度要求高; 群居动物; 对维生素和氨基酸缺乏敏感; 不能呕吐; 汗腺在爪垫,不发达,尾巴是散热器官,解剖学特点,肝脏共分6叶,再生能力强,部分切除术后仍可再生。 无胆囊。不会呕吐。 心脏的血液供给既来自冠状动脉,也来自冠状外动脉。 无扁桃体。 眼角膜无血管,有棕色脂肪组织。,生理学特点,性成熟:60天, 成年雄鼠300-600g 性周期:45天,成年雌鼠250-500g 妊娠期:21天, 寿命2-3年 哺乳期:21天 体温:37.5 心率:380(300500)次/分 血压:1215.40Kpa
8、(90116mmHg) 呼吸率:90(63179)次分,应用,(一)内分泌研究 大鼠垂体-肾上腺系统发达,应激反应灵敏,适宜作应激模型。 内分泌疾病研究上,可找到相应的自发或诱发模型,如尿崩症、糖尿病、甲状腺机能衰退和甲状旁腺功能低下造成的新生儿强直性痉挛等。,(二)营养、代谢性疾病研究,大鼠对营养物质缺乏敏感,可发生典型缺乏症,是营养研究最早、最多的动物。大鼠体温调节不稳定,实验时应予以注意。,(三)药物学研究,1、药物毒理学: 大鼠常作为药物亚急性实验的动物,评价和确定最大给药量、药物排泄速率和蓄积倾向。 用于药物致畸试验。 在评价药物对副交感神经-神经效应研究中,药物刺激和抑制效应都通过
9、大鼠的一些体征表现进行判断。 评价药物对肾功能的影响及药物副作用的研究。,2、药物药效研究 神经病药物的评价,利血平、阿朴吗啡 心血管疾病药物的评价 治疗炎症药物的筛选评价,(四)肿瘤学,大鼠对化学致癌物质敏感,可复制成各种肿瘤模型,是肿瘤实验研究最常用的实验动物之一。 它的特点是易患肝癌,可用二乙基亚硝胺、二甲基偶氮苯复制大鼠肝癌模型。用甲基苄基亚硝胺诱发复制食管癌。用3-甲基胆蒽诱发肺鳞状上皮癌和胸膜间皮瘤等。,(五)传染病支气管炎的研究,是研究支气管肺炎、副伤寒的重要实验动物。 用幼年鼠进行流感病毒传代、进行厌氧菌等细菌实验。,(六)肝胆研究,大鼠肝再生能力强,切除6070%的肝叶仍有再
10、生能力。枯否氏细胞90%有吞噬能力,肝胆外科实验常用大鼠。 大鼠无胆囊,可从胆管直接收集胆汁,可用于胆道疾患、消化功能及急性肝功衰竭模型。,(七)行为学研究,大鼠行为多样,情绪反应敏感,适应新环境快,探索性强,可人为唤起或控制其动、视、触、嗅等感觉,神经系统反应与人相似,常用于行为正常或异常研究。 1.迷宫训练:测试大鼠学习和记忆能力。 2.奖励和惩罚效应:采用特殊的电击装置,测试大鼠记忆判断和回避惩罚的能力。 3.药物效应:测试大鼠饲以酒精、咖啡因、鸦片后的行为。产生酒精依赖性后,去掉酒精,会产生形态症状包括强直阵发性痉挛乃至引起死亡。 4.高级神经活动:神经官能症、狂郁精神病及精神发育阻滞
11、。,(八)系血管疾病的研究,对心血管药物反应敏感,血压反应好,心电图各期间较明显且平稳,但无S-T段,适宜于直接描述血压,进行降压药及心血管疾病的研究。心电图上无ST段,与心率快无关,主要与动物种系遗传有关。,(九)计划生育的研究,致畸实验、去除卵巢或睾丸模型、避孕药物筛选及毒性实验、老年病学研究。 血虚、阴虚、阳虚、阴阳失调、血瘀等动物模型。,(十)中医药研究,豚鼠Guinea Pig,生物学特性,草食性啮齿动物; 豚鼠对外界刺激极为敏感,听觉发达、易惊; 豚鼠性情温顺,不会攀登,较少斗殴 ; 短被毛紧贴皮肤,怕高温、高湿; 群居。 豚鼠自身不能合成维生素C,对饲料改变敏感,爱吃含纤维质较多
12、的禾本科嫩草。,解剖学特点,齿:20 脊椎骨36,肋骨13对。前脚趾4个,后脚趾3个。 耳蜗发达,听力敏锐,耳壳较薄,血管鲜红明显。 肺7叶(右4左3)。肝5叶。 嚼肌发达,胃壁很薄。肠管长,盲肠大。 雄性精囊明显,雌鼠在左右两个完全分开的子宫角。,应用,豚鼠对许多病原微生物都十分敏感,常用于这方面研究,尤其是结核杆菌高度敏感,感染后酷似人类的病变,是结核杆菌分离、鉴别、疾病诊断以及病理研究的首选动物。幼龄动物用于研究支原体感染后的病理和细胞免疫。,(一)传染病的研究,(二)免疫学研究,过敏性休克和变态反应的研究,豚鼠是首选动物。特别是迟发型超敏反应与人相似。 常用动物对致敏物质的反应程度顺序
13、为: 豚鼠兔狗小鼠猫 是常用动物血清中补体含量最多的动物。制备补体。,(三)药理学研究,豚鼠皮肤对毒物刺激反应灵敏,并近似于人类,可用于局部皮肤毒物作用的实验。如研究化妆品和外用药物对局部皮肤的刺激作用 由于妊娠期长,胎儿发育完全,适用于药物或毒物对胎儿后期发育的影响实验。 平喘药、镇咳药、麻醉药的研究。,(四)坏血病的研究,体内不能合成VC,一旦缺乏则引起一系列坏血病 症状,是研究坏血病的良好动物。,(五)内耳实验研究,豚鼠耳壳大,易于进入中耳和内耳,耳蜗和血管伸至中耳内,可以进行内耳循环的观察。豚鼠听力特别敏锐。,(六)肺水肿研究,切断颈部两侧迷走神经可以引起肺水肿,复制典型的急性肺水肿动
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