常用醫學實驗動物及選擇原則
一、常用的醫學實驗動物
1. 小鼠(mouse, mus musculus) 醫學實驗中常用的小鼠,屬于哺乳綱,嚙齒目,鼠科,鼠屬,小家鼠種動物。其體型小易捉,操作方便,而且其生長期短、成熟早、繁殖力強。性情溫馴,膽小怕驚,對環境反應敏感。小鼠作為成熟的實驗動物,具有很多的品系,是醫學實驗中用途最廣泛和最常用的動物。適合作藥物和腫瘤學研究。
2. 大鼠(rat, rattus noivegicus) 我國醫學實驗中常用的大鼠為大白鼠,屬于脊椎動物門,哺乳綱,嚙齒目,鼠科,大鼠屬動物。其性情較溫順。
受驚時表現兇狠,易咬人。大白鼠的嗅覺靈敏,對噪音敏感,而且對營養缺乏也非常的敏感。由于大白鼠繁殖力強,易飼養,體型大小合適,給藥容易,采樣量合適方便,故在醫學實驗中的用量僅次于小鼠。適合作藥物和腫瘤學研究。
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,豚鼠鼠動物。其性情溫馴,膽小怕驚。很少咬人或抓手。由于豚鼠的遲發性超敏反應與人類相似,所以豚鼠是過敏性休克和變態反應研究的首選動物。而且豚鼠對許多病原微生物和抗生素都十分敏感,也是病理學和藥理學研究的首選。
4. 家兔(rabbit, oryctolagus cuniculus) 家兔屬于哺乳綱,兔形目,兔科,穴兔屬,為草食哺乳動物。家兔品種多,但在實驗室中經常用的有四種:
(1)大耳白兔:特點是耳朵大,膚色白,血管透明清晰,但是抵抗力差。
(2)中國本兔(白家兔):體小力弱,但抵抗力比大耳白兔稍強。
(3)青紫藍兔:容易飼養,生長期短,體質強壯,抵抗力強。
(4)新西蘭白兔:是近年來引進的優良品種,成熟兔體重在4~5.5kg。
家兔性情溫順、膽小、怯懦、驚疑,易飼養、抗病力強、繁殖率高,是常用的實驗動物。家兔最大用處是生產抗體,制備高效價和特異性強的免疫血清。也可用于炎癥、發熱、休克、急性心血管試驗等許多實驗。
5. 貓(cat, felidae catus) 貓屬于哺乳綱,真獸亞目,食肉目,貓科動物。貓用于醫學研究已有幾百年的歷史,因為它的適應性很強,而且其生理學特性及對疾病的反應上與人類相似,所以它在醫學上有不可取代的作用,廣泛的應用于神經、生理、毒理學、藥理學、心血管功能急性實驗、血液病等的研究。
6. 狗(dog, canis familiaris) 狗屬于脊椎動物門,哺乳綱,食肉目,犬科,犬屬動物。狗的嗅覺很靈敏,對外環境的適應力強,而且喜歡接近人易于馴養。由于狗的神經系統和血液循環系統很發達,廣泛用于病理學、生理學、外科學、免疫學、藥理學、毒理學、生物化學、營養學等研究。故常用于失血性休克、彌漫性血管凝血、急性心肌梗死、急性肺動脈高血壓、條件反射等實驗。
7. 獼猴(rhesus monkey, macaca mulatta zimmermann) 獼猴屬于哺乳綱,靈長目,猴科,獼猴屬動物。獼猴作為靈長類動物,在組織結構、生理、代謝機能等方面同人類極為相似,是人類的近屬動物,故它是一種極為珍貴的實驗動物。用此類動物進行實驗,最易解決人類的病害,研究出其發病機制。一般應用于寄生蟲病、生殖生理、藥理學、毒理學、口腔醫學、細菌性疾病、營養代謝、內分泌學等的研究。
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,豬屬動物。由于普通家豬軀體大,不便于用作實驗,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、消化器官、眼球、腎臟、皮膚等在組織生理和營養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驗動物。一般應用于腫瘤學、心血管、免疫學、糖尿病、畸形學、遺傳學等研究。
9. 蟾蜍(toad, bufo bufo gargarizans)與青蛙(frog, rana nigromaculata) 蟾蜍和青蛙都屬于兩棲綱,無尾目。蟾蜍和青蛙是教學實驗中常用的小動物。其心臟在離體情況下仍可有節奏地搏動很久,可用于心功能不全的實驗。蛙舌與腸系膜是觀察炎癥和微循環變化的良好標本。
二、醫學實驗動物的選擇原則
嚴格地說,實驗動物選擇的正確與否,不僅影響到經費支出、工作進展,還會影響到實驗結果的正確性與可靠性,以及整個實驗能否順利進行。實驗研究成敗的關鍵之一在于根據實驗要求及目的不同,選擇相應的動物。在選擇實驗動物時應注意以下原則。
1. 選用與人的機能、代謝、結構及疾病特點相似的實驗動物 醫學科學研究的目的在于要解決人類的疾病,所以要選擇那些機能、代謝、結構和人類相似的實驗動物。一般來說,實驗動物越高等,進化程度愈高,反應就愈接近人類。
例如,狒狒、猩猩、猴等靈長類動物是最近似人類的理想動物但是靈長類動物較難獲得,價格昂貴,對飼養條件的要求特殊,所以在實際應用中常退而求其次。
當然應用最多的實驗動物還是小鼠和大鼠,由于它們價格便宜、易于管理和控制。所以動物實驗不僅僅是從整體,往往也從局部盡量選擇與研究對象的機能、代謝、結構和疾病性質類似的動物。
2. 選用遺傳背景明確,具有已知菌叢和模型性狀顯著且穩定的動物 要使動物實驗的結果可靠、有規律,得出正確的結論,就應選用經遺傳學、微生物學、營養學、環境衛生學的控制而培育的標準化實驗動物。故一般不選用雜種動物或普通動物,但是一般要求不高的教學實驗等,則可以采用,以降低費用。
3. 選用解剖、生理特點符合實驗目的要求的動物 很多實驗動物具有某些解剖生理特點,為實驗所要觀察的器官或組織等提供了很多便利條件,是保證實驗成功的關鍵。所以要選擇解剖生理特點符合實驗目的要求的實驗動物做實驗。
4. 選擇對實驗處理敏感的品種品系實驗動物 實驗研究常選用那些對實驗因素最敏感的動物作為實驗對象。因不同種系實驗動物往往會出現一些特殊反應,故應根據實驗目的不同選擇品系。
5. 選用人畜共患疾病的實驗動物和傳統應用的實驗動物 有些病因不僅對人而且對動物也造成相似的疾病,故應選擇人畜共患疾病的實驗動物。
6. 考慮倫理道德與“3R”原則 現代動物實驗必須考慮倫理道德與“3R”原則。其中,reduction(減少)是指在動物實驗中,在不影響實驗數據的情況下盡量減少動物的使用量;replacement(替代)是指使用其他的實驗材料或方法替代動物,開展實驗;refinement(優化)是指通過改進和完善實驗程序,盡量減少對動物的傷害。充分考慮動物實驗過程中的動物福利和倫理問題,能夠保障實驗結果的穩定和可靠。
7. 實驗動物的個體選擇 除應注意以上五點原則以外,還應考慮到個體動物的年齡、性別、生理狀態和健康狀況等。
(1)年齡(Age)和體重(weight):年幼動物一般較成年動物敏感。應根據實驗目的選用適齡動物。急性實驗選用成年動物。慢性實驗最好選用年輕一些的動物。在合格的飼養管理條件下,小型實驗動物的年齡是可以按體重來估計的。
(2)性別(Sex):實驗證明,不同性別對同一致病刺激的反應也不同。在實驗研究中,如對性別無特殊需要時,選用雌雄各半。如已證明無性別影響時,亦可雌雄不拘。雌雄性間有不同征象,通常根據征象區分性別。
(3)生理狀態(Physiology condition):在選擇個體時,應考慮動物的特殊生理狀態,如妊娠、授乳期等,因此時機體的反應性變化很大。
(4)健康狀況(Physical condition):健康狀況不好的動物不能用來實驗,對實驗結果會有很大的影響。通過以下的外部表征可以判斷健康動物。
1)總體情況(General condition):發育完好,食欲良好,活蹦亂跳,反應敏捷。
2)頭部(Head):呼吸均勻,眼鼻部均無分泌物流出,眼睛有神,結膜不充血,瞳孔清晰,不打噴嚏。
3)皮毛(Fur):皮毛柔軟有光澤,無脫毛蓬亂現象。皮膚無感染癥狀。
4)腹部(Abdomen):無膨大,肛門區無稀便及分泌物。
5)外生殖器(Ex-genitals):無分泌物、損傷及膿痂。
6)爪趾(Claw):完好,無潰瘍、結痂。
(朱德生 劉敬浩)
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