第八章實驗動物的選擇和應用第一節(jié)實驗動物的選擇原則第二節(jié)部分學科實驗動物的選擇和應用第一節(jié)實驗動物的選擇原則一、根據與人的相似性選擇動物（一）選用在整體上與人在結構、功能、及進化程度相似的實驗動物靈長類病原微生物的感染譜獼猴的生殖生理生物藥品的長期毒性試驗（二）選用在某些系統(tǒng)、器官的結構、功能與人相似的實驗動物犬的血液循環(huán)、神經系統(tǒng)豬的皮膚結構、心血管系統(tǒng)蛙的反射弧實驗小鼠的基因功能動物種類與人相似性強中弱-無合計猴1215431犬5121431大鼠1131731猴、犬、大鼠與人在藥物代謝方面的相似性二、根據解剖和生理學特點選用實驗動物（一）解剖特點

兔的胸腔結構兔的減壓神經犬和兔的甲狀旁腺大鼠無膽囊（二）生理特點犬的紅綠色盲兔對致熱原十分敏感犬和貓對嘔吐反應敏感豚鼠易于致敏致敏比較：豚鼠>兔>犬>小鼠>貓>青蛙豚鼠對維生素C缺乏敏感家兔對射線十分敏感三、選用標準化合格的實驗動物

野生動物：不易獲得年齡、體重一致的一批動物遺傳背景不清健康狀況有差異機體反應性不一致標準化實驗動物排除細菌、病毒、寄生蟲和潛在疾病的影響排除環(huán)境因素的影響減少實驗誤差，提高結果的科學性和準確性能得到國際上的承認實驗動物種類最長壽命（年）平均壽命（年）猩猩3720狒狒2415猴3010犬2010貓3012家兔158豚鼠75大鼠53小鼠32豬2716山羊189四、動物年齡、體重的選擇常用實驗動物的壽命與人性成熟期相對應的動物年齡應根據實驗目的來選擇適齡動物

一般實驗采用性成熟前后生長發(fā)育期的成年動物成年實驗動物體重一般為：小鼠：18-22g，大鼠：180-220g，豚鼠：350-650g，兔：2-2.5kg，貓：1.5-2.5kg，犬：6-10kg

長期試驗選用幼齡動物小鼠：15-18g，大鼠：80-100g，豚鼠：150-200g，兔：1.5-1.8kg，貓：1.0-1.5kg，犬：6-8kg。老齡動物除了用作老年醫(yī)學研究外，其他學科很少應用

注意事項根據年齡判斷體重或根據體重判斷年齡要注意品種品系的不同同批動物的年齡、體重盡可能一致，相差不應超過10%。在選擇動物時，必須了解所選動物的壽命、懷孕期、哺乳期等一些指標，這些指標對保證研究工作的順利進行及試驗結果的分析是非常有用的。六、動物品系的選擇

不同品系代表實驗動物的不同遺傳基因型，因而具有不同的生物學特性，對同一刺激的反應差異很大，在選擇時必須注意。研究發(fā)現(xiàn)，從大多數(shù)白化實驗動物取得的數(shù)據，在推及人類時更接近于白人，而與有色人種的差異較大。A系小鼠的促性腺激素含量比DBA小鼠低1.5倍。A系小鼠肝臟的β葡萄糖酸活性只有C3H小鼠的十幾分之一。用激素超排卵，C57BL/6j屬高排卵品系，而Balb/c屬低排卵品系。C57BL小鼠對腎上腺皮質激素的敏感性比DBA及BALB/C小鼠高12倍。35日齡DBA小鼠對音響刺激非常敏感，聞電鈴聲后可出現(xiàn)特殊的發(fā)作性痙攣，甚至死亡，而C57BL小鼠卻根本不會出現(xiàn)這種反應。DBA/2及C3H小鼠對同一病毒（Newcastle病毒）的反應和DBA/1小鼠完全不同，前者引起肺炎而后者引起腦炎。A、C3H、津白Ⅱ等品系小鼠易致癌，C57、C58、津白Ⅰ等品系不易致癌，AKR、DBA/2、615等品系易致白血病。C3H雌鼠乳腺癌自發(fā)率達90%，AKR小鼠白血病自發(fā)率達65%。C57BL/6J、Balb/c等為低發(fā)乳腺癌品系，而C3H乳腺癌發(fā)病率高達97%。七、生理狀態(tài)與健康情況動物的特殊生理狀態(tài)如懷孕、哺乳等對實驗結果影響很大。如非專門研究妊娠、哺乳等實驗，應去除特殊生理狀態(tài)的動物，以減少結果的個體差異。健康動物對刺激的耐受性較患病動物高。外購的實驗動物，應適應性飼養(yǎng)、觀察檢疫3-7天，證實其身體健康后才開始實驗。饑餓、衰竭、寒冷、炎熱情況下，動物實驗結果不穩(wěn)定。應加強飼養(yǎng)管理，控制環(huán)境條件。應該注意的是，科研中實驗動物的選擇是上述選擇原則和科研經費預算、并結合自己實驗室硬件和軟件條件綜合考慮、權衡利弊的結果，并應充分預計選擇的實驗動物對實驗結果的影響。第二節(jié)部分學科實驗動物的選擇和應用一、藥理學研究藥理學包括藥效學、一般藥理學和藥物代謝動力學等，除了小部分藥效學研究可用體外或離體動物實驗外，一般藥效學和藥物代謝動力學研究離不開整體動物實驗研究。大部分藥效學研究要使用動物模型選擇何種動物，應參考上述的實驗動物選擇原則和實驗的具體要求進行，如對動物進行長時間多次采樣，則用小動物是不合適的。為了觀察不同種屬動物對藥物的反應性，最好同時選用兩種以上動物。二、藥物安全性評價藥物安全性評價是新藥在上市前所必須做的一項研究，用以了解藥物對各系統(tǒng)、器官臟器的毒性作用單次給藥毒性試驗多次給藥毒性試驗安全性藥理試驗遺傳毒性試驗生殖毒性試驗免疫原性試驗致癌試驗毒代動力學試驗（二）長期毒性試驗長期毒性試驗是通過連續(xù)反復多次給藥，觀察動物出現(xiàn)的毒性反應，劑量與毒性的關系，主要靶器官是什么，毒性反應的性質和程度以及毒性反應是否可逆等。長期毒性試驗要求用兩種動物。嚙齒類首選大鼠；非嚙齒類動物當供試品為化學品時首選比格犬，當供試品為生物藥品時，要用猴。大鼠可選用SD或Wistar大鼠，體重要求180~220g（約6~8周齡），體重差異應不超過平均體重的20%。試驗周期在3個月以上，可選用120~160g（約5~6周齡）。每組雌雄各半。比格犬一般用6~12月齡，試驗前適應觀察2周，必要時需要接種疫苗和驅除腸蟲。猴子采用成年猴，3-5歲（3.5-6.5kg），試驗前適應觀察1個月，必要時需要接種疫苗和驅除腸蟲。一般設定3個劑量組。低劑量組目的是尋找動物安全劑量范圍，為臨床劑量設計作參考。此劑量下應不出現(xiàn)毒性反應。高劑量組目的是為尋找毒性靶器官、毒性反應癥狀及搶救措施提供依據，也為臨床毒性及不良反應監(jiān)測提供參考，應使動物產生明顯的或嚴重的毒性反應，或個別動物死亡。中劑量組應使動物產生輕微的或中度的毒性反應。（三）皮膚給藥毒性試驗皮膚給藥毒性試驗包括皮膚給藥急性試驗、長期毒性試驗、皮膚刺激實驗、皮膚過敏試驗。采用的實驗動物為兔、豚鼠和大鼠，首選兔。體重要求兔2kg左右、豚鼠300g，大鼠200g，雌雄各半。給藥前24小時將動物背部脊柱兩側被毛脫去，脫毛范圍約相當于體表面積的10%，兔約150cm2，豚鼠、大鼠約40cm2左右。一般一側脫毛區(qū)為給藥區(qū)，一側脫毛區(qū)為賦形劑區(qū)。

三、免疫學研究（一）免疫學研究在抗感染免疫、免疫生物學研究中應用最廣的是Balb/c小鼠和各種免疫缺陷動物在自身免疫性疾病和系統(tǒng)性紅斑狼瘡的研究中，應用最廣的是新西蘭黑（NZB）以及新西蘭黑和新西蘭白的雜交F1代（NZB×NZWF1）小鼠動物模型。在變態(tài)反應研究中，豚鼠應用得比較多。在移植免疫研究中，引起移植免疫反應的抗原稱為移植抗原或組織相容性抗原。在小鼠，這一抗原系統(tǒng)稱為H-2抗原系統(tǒng)，已經研究得很透徹。不同近交品系小鼠有不同的H-2型，二個相同H-2型品系小鼠間移植，可不發(fā)生排斥反應。（二）免疫學應用1．單克隆抗體的制備：Balb/c2．免疫血清的制備:兔、羊3．提供補體：豚鼠

四、實驗腫瘤學研究（一）自發(fā)性腫瘤模型在自發(fā)性腫瘤動物模型中，利用小鼠生長快、生命周期短、近交品系多、自發(fā)性腫瘤與人類腫瘤發(fā)病相似等特點，可以選用具有不同的遺傳性狀特點的近交系動物進行腫瘤遺傳學和腫瘤病因學研究。缺點:不易同時獲得大批病程相似的自發(fā)性腫瘤動物，又因這種腫瘤生長較慢，實驗周期相對較長，所以一般很少用于篩藥。（二）

誘發(fā)性腫瘤模型用化學致癌物、射線或病毒均可在各類動物中誘發(fā)不同類型的腫瘤。如用強化學致癌物二甲基苯蒽（DMBA）和甲基膽蒽可誘發(fā)乳癌，二苯芐芘誘發(fā)纖維肉瘤，二乙基硝胺（DEN）誘發(fā)大鼠肝癌，黃曲霉素誘發(fā)大鼠肝癌等。

在使用化學劑致癌時，要注意各類化學致癌劑對動物致癌的特點

芳香胺及偶氮染料：長期反復亞硝胺類：小劑量一次給藥黃曲霉毒素：已知致癌劑中最強的一種模式生物與人類TechnicaldifficultyComplexityDrosophilazebrafishmousehumanC.elegansyeast土壤線蟲黑腹果蠅蟾蜍小鼠人種人類和幾種模式生物之間的進化關系果蠅：

成蟲體小，長僅3～4毫米。身體淡黃色，復眼多為紅色。成蟲喜在多種腐爛水果和發(fā)酵物周圍飛舞和產卵。生活周期較短，約2周。染色體數(shù)量少，遺傳背景清楚，基因定位與表型效應的關系明確，各種遺傳分析方法也較成熟，是一種經典的模式動物。果蠅線蟲：

成體長僅1mm，全身透明，以細菌為食，居住在土壤中，全身共有959個細胞，性別為雌雄同體或雄性。整個的生命周期僅3天。由一個受精卵發(fā)育成為成熟的成體只要二天多一點（25℃時需52小時）。線蟲的細胞分化譜系明確，為研究細胞－細胞間相互作用和特定細胞功能提供了很好的模型。線蟲斑馬魚：

體長4～6厘米。體呈紡錘形。背部橄欖色，體側從鰓蓋后直伸到尾未有數(shù)條銀藍色縱紋，臀鰭部也有與體色相似的縱紋，尾鰭長而呈叉形。雄魚檸檬色縱紋；雌魚的藍色縱紋加銀灰色縱紋。

斑馬魚通體透明，它具有體外受精、胚胎透明、體外發(fā)育、胚胎早期發(fā)育快和易于大量獲得樣品等獨有的特點，是研究器官發(fā)生的最佳材料之一。斑馬魚六、病毒學研究實驗動物在病毒學研究中的應用病因未明病原體的分離確認發(fā)病機制的研究抗病毒藥物篩選疫苗效果鑒定診斷試劑制備

病毒性疾病的研究需要對病毒敏感的動物模型。沒有合適的動物模型甚至成為阻礙該病研究的瓶頸。不同種屬動物對同一病毒的易感性不同，選用作病毒學研究的實驗動物，應首先考慮采用該病毒的易感動物。實驗中，應在相應等級的生物安全實驗室內進行。應注意了解這些動物的自然感染情況，避免自然感染