动物实验概论
实验动物学概论2
巴斯德的鹅颈瓶试验
（2）每一种传染病都是一种微菌在生物体内的发 展：由于发现并根除了一种侵害蚕卵的细菌，巴斯 德拯救了法国的丝绸工业。
（3）传染病的微菌，在特殊的培养之下可以减轻毒力，使他们从 致病菌变成防病的疫苗。他意识到许多疾病均由微生物引起，于是 建立起了细菌理论。
The animal experiments of Pasteur
人员对实验动物必须爱护，不得戏弄或虐待”。 这是 工作人员应该遵守的起码道德。
盖伦（Galen，公元130～200）对猪、猴等多种动物进行了解剖检 查，他总结了前人做过的若干实验，研究动物活体损伤、毁坏或切除某 一器官后产生的后果，以推断器官的功能。他提出，不依据实验而无的 放矢的论断，无助于科学进步。
在盖伦之后的若干世纪，实验工作受到攻击。尽管实验仅使用死亡的 动物和人体进行解剖，也被当时的教会统治当局所禁止，他们阻止人们 获得有关自然世界的知识。直至16世纪初，科学意识才再度觉醒。
２、教育 实验动物科学教育，目前在我国进行的 还不十分普遍。 尽管实验动物和动物实验与诸多 学科相关联， 但在我国除大部分的医学高校和部 分农业院校学生开设《实验动物学》外，其他类型 的学校很少开设。实验动物科学教育涉及到两个方 面的内容，科学知识和职业道生，如医学生，几乎从入校开始就进 行各种动物实验， 但是他们在此之前并未接受过这方 面的教育和训练，必定存在许多困难，难以达到预期效 果。 此类学生在进入动物实验之前，进行应有的实验 动物科学知识教育和技能训练当然是必要的。
９岁男孩迈斯特（Joseph Meister），获得了免
疫保护．第二个被救的是15岁牧童朱皮叶。
1886年4月共注射了６８８名被疯狗咬伤者，
仅一例死亡，１０月救治人数达到２４９０人，
动物实验概论
（二）腹腔注射 用大、小白鼠做实验时，以 左手抓住动物，使腹部向上， 右手将注射针头于左（或右） 下腹部刺入皮下，使针头向前 推 0.5～1.0cm，再以45度角 穿过腹肌，固定针头，缓缓注 入药液，为避免伤及内脏，可 使动物处于头低位，使内脏移 向上腹。若实验动物为家兔， 进针部位为下腹部的腹白线离 开1cm处。
常用的标记法有染色、耳缘剪孔、烙印、号牌等方法。
颜料涂染
这种标记方法在实验室最常使用，也很方便。使用的 颜料一般有3-5%苦味酸溶液（黄），2%硝酸银（咖啡 色）溶液和0.5%中性品红（红色）等。标记时用毛笔或 棉签蘸取上述溶液，在动物体的不同部位涂上斑点，以 示不同号码。
编号的原则是：先左后右， 从上到下。一般把涂在左前 腿上的计为1号，左侧腹部 计为2号，左后腿为3号，头
通过各种手段来研究人类 疾病的发生、发展规律， 为研究人类疾病的预防、 治疗（包括新药物试用） 提供理论依据。
造成动物组织、器官或全身一 定损害，出现某些类似人类疾 病的功能、代谢、形态结构方 面的变化或各种疾病
疾病动物模型的复制
是用人为的方法，使动物处于 一定的致病因素（物理的、化 学的、生物的）作用下
医学研究与动物实验的关系
避免了在人身上进行实验所带来的风险
临床上平时不易见到的疾病可用动物随时复制出来
利用动物实验进行 医学研究的 意义与优越性
可以克服人类某些疾病潜伏期长，病程长和发病率低的缺点
可以严格控制实验条件，增强实验材料的可比性 可以简化实验操作和样品收集 有助于更全面地认识疾病的本质
人类疾病模型
（三）经口给药
在急性试验中，经口给药多用灌胃法，此法剂量准确， 适用于小白鼠、大白鼠、家兔等动物。 小鼠、大鼠（或豚鼠）用输血针头或小号腰穿针头， 将其尖端斜面磨平，用焊锡在针尖周围焊一圆头，注意 勿堵塞针孔，即成灌胃针；亦可用烧成圆头的硬质玻璃 毛细管或特制的塑料毛细管，作为导管。
实验动物科学概论
实验动物科学概论21 世纪是生命科学快速发展的新时代，实验动物科学则是整个生命科学、包括医学生物学研究工作的重要基础和前沿学科，发展迅速。
从20 世纪初诞生的第一个近交系实验小鼠到80年代的转基因（transgenic)小鼠、90 年代的基因敲除(knock-in)小鼠、以及2002 年培育成功的基因封闭(knock-down)小鼠，已经或将要为生物医学研究作出划时代的贡献。
“历年来三分之二的诺贝尔生理和医学奖获得者所取得的研究成果来自于实验动物”。
实验动物科学概论1 实验动物科学的基本概念和研究范畴实验动物科学的发展概况实验动物政策法规和管理实验动物的标准化实验动物科学在医学生物学等学科中的地位和作用21 世纪实验动物科学的发展趋势术语和定义普通级动物（CV.conventioanl animal)要求不携带规定的人兽共患病病原和动物烈性传染病病原，是微生物和寄生虫控制级别最低的实验动物；饲育在普通环境中。
术语和定义实验动物（Laboratory animal)实验用动物（Experimental animal)动物实验（试验）（Animal experiment)）1.1 实验动物科学（laboratory animal sciences)[实验动物学(experimental zoology)←动物学（zoology)]实验动物科学是研究实验动物和动物实验的一门综合性边缘学科，是通过漫长的动物实验研究过程逐步发展起来的。
而作为一门独立的综合性基础学科，实验动物科学是在20 世纪50年代形成的。
1．实验动物科学的基本概念和研究范畴实验动物科学的快速发展，使得实验动物的研究价值已经远远超出了实验动物学科自身发展的科学意义和使用价值，它已经广泛地与许多领域的科学实验研究紧密地联系在了一起，是现代科学技术不可分割的重要组成部分，是生命科学及其相关学科的基础和条件(SARS.禽流感.GMP.GLP)。
第二讲整体动物试验概述
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例3：按100g体重动物每日摄食量10g计算,如何配制饲料？
剂量组： 4000mg/kg 400mg/kg 40mg/kg
400mg/100g 饲料中 受试物含量：400mg/10g饲料
（4%） 200g大鼠 20g饲料
36
第二节 动物实验基本要素
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动物实验基本要素：
受试因素
受试对象
实验效应
（研究因素） （处理因素）
(受试动物 )
（生物学特征改变）
38
一、受试因素（受试物） 1. 受试物溶液配制 溶剂和助溶剂要求： 1.不与受试物发生化学反应； 2.不对实验效应产生影响； 3.在使用中不发生降解； 4.不影响受试物稳定性。 常用溶剂与助溶剂： 1.溶剂： 水（生理盐水、蒸馏水等） 植物油（玉米油、橄榄油等） 2.助溶剂： 吐温-80或吐温85 羧甲基纤维素、月桂醇硫酸钠等 受试物配制方法：
A.等体积不等浓度药液配制 例1：按1ml/100g体重灌胃量,如何配制受试物药液？
剂量组：1000mg/kg 100mg/kg 10mg/kg
100mg/100g
受试物浓度：100mg/1ml 10mg/1ml 1mg/1ml
200g大鼠
2ml
2ml
2ml
42
B.等浓度不等体积药液配制 例2：按1ml/100g体重灌胃量,如何配制受试物药液？
“没有对活体动物的实验研究，人们无法 认识活体人的各种生命现象”
3
（弗朗西斯.佩顿.鲁斯）
1966年诺贝尔生理或医学奖获得者 4
洛克菲勒（美） Francis Peyton Rous（1879-1970）at the Rockefeller Institute for Medical Research in the US had isolated, from chickens, Rous sarcoma（retro）virus (RSV), which caused tumours in animals. Rous went on to pioneer research into the rabbit papilloma virus and its interactions with chemical carcinogens in the 1930s, and received a Nobel Prize for his work in 1966. In the early 1960s Ludwig Gross in New York demonstrated that retroviruses caused tumours in mice and rats.
动物实验概述
动物实验一、实验动物的编号与标记编号与标记通常是动物实验开始时进行的第一项工作。
编号的目的是使个体易于识别，便于实验者观察每个动物的变化，为清楚记录结果做好准备。
无论何种编号方法，良好的标记方法都应满足号码清晰、耐久、简便和适用的要求。
（一）染色法常用的染液有3%～5%的苦味酸溶液（黄色）、2%的硝酸银溶液（咖啡色）、0.5%的中性品红溶液（红色）。
染色法编号的原则是“先左后右，先上后下”。
（二）穿耳孔法（三）剪趾法（四）挂牌法（五）挂腿圈法（六）烙印法（七）针刺法（八）剪尾法剪尾法是将动物尾尖部剪去，一般用于大鼠、小鼠的分组，但仅限于将两组动物区分开，无法给每只动物编号。
如果若需进行尾尖取血，此法不适用。
（九）剪毛法剪毛法是将动物背部的被毛用剪刀剪去，用于标记，此法编号标记清楚、可靠，便于试验人员观察，常用于大中型动物的编号。
二、实验动物的分组（一）随机分组的原则及方法动物编号后，通常需要根据实验要求进行分组。
动物随机分组一般使用随机数字表或用计算器产生随机数字来进行。
（二）分组的注意事项动物随机分组的目的在于使某实验中的某主要指标平均分配到各个组中，为确保实验结果具有统计学意义，实验分组时应注意各组动物的数量不可太少，一般需进行统计学处理的实验数据，各组动物至少不可少于6只，若再考虑到实验过程中出现意外等情况，动物数量还需适当增加。
实验分组时还应考虑到动物性别的影响。
如果条件允许，可选择雌雄各半进行实验，但应保证雌雄动物的实验数据均应具有统计学意义；若条件不允许，考虑到雌性动物的生理因素，选择雄性动物进行实验为好。
三、实验动物的抓取和固定（一）小鼠的捉取与固定小白鼠正常体温37℃左右，小鼠性情比较温顺，一般不会主动咬人。
在小鼠较安静时打开鼠笼盖，一般情况下用右手在靠近鼠尾尾根部捏住并将其提起，放在较粗糙的平面或鼠笼盖上，轻轻地向后拉鼠尾，当其向前爬行时，用右手拇指和食指捏住小鼠颈部皮肤和两耳，捏住的皮肤要适量，太多太紧小鼠会窒息，太少太松小鼠会回头咬伤实验者。
实验动物学一（三）
实验动物学一（三）实验动物学第一章概论一、实验动物学的基本概念实验动物是指经人工饲养，对其实行包括微生物在内的质量控制遗传背景清楚的用于科研、教学、生产、检定及其他科学实验的动物。
实验用动物：指所有以科研、实验、生产、教学等为目的而使用的动物。
可包括实验动物、家畜家禽和野生动物实验动物、野生动物、家禽家畜的主要区别动物人工培育繁育控制遗传背景微生物控制用途实验动物严格人工明确严格科学实验7野生动物不需要自然不明确未控制自然生态家禽家畜一定程度人工一般一般经济、观赏、使役等动物实验指在实验室内，为了获得有关生物学、医学等方面的新知识或解决具体问题而使用动物进行的科学研究动物实验必须由经过培训的、具备研究学位或专业技术能力的人员进行或在其指导下进行。
实验动物学是研究有关实验动物和动物实验的一门重要的基础学科。
实验动物学研究的基本内容：（一）实验动物以实验动物为对象，研究其生物学特性、营养代谢、遗传育种、微生物控制、环境生态等。
目前已形成了诸多分支学科，如实验动物遗传学、实验动物营养学、实验动物环境生态学、实验动物微生物学等。
（二）动物实验10科学、合理的使用实验动物有效地进行各类科学实验。
包括动物实验操作技术、实验设计方法、实验设备与设施、环境控制、科学管理体系和规章制度、动物实验伦理学和替代方法学等。
（三）实验动物医学研究实验动物疾病的发生、发展规律，建立有效的疾病诊断、治疗和预防体系，为保证和提高实验动物质量奠定基础。
与医学研究密切相关，包括对许多人兽共患病的研究（四）比较医学通过人类与实验动物以及实验动物各品种、品系之间的对比研究，开发建立各种人类疾病实验动物模型，以实验动物作为人的替身，探讨人类疾病发生发展规律及其有效防治措施，为保护与增进人类健康服务，为实验动物的科学利用和动物实验结果的科学评价提供客观依据。
二、实验动物和实验动物学的发展公元前3－4世纪，亚里士多德用解剖技术展示动物内脏的差别；稍晚，埃拉西斯特拉塔在猪体内确定气管和肺的作用，被认为是进行活体动物解剖的创始人；17世纪，英国医生哈维通过对狗、鱼、蛙等动物进行实验，发现了血液循环。
动物实验概述
实例2
用动物（犬）试验研究针刺“人中穴”对血压的 影响的实验组设计：
无针刺（正常）-阴性对照组
针刺（非人中穴）-试验对照 针刺人中穴-处理组
不同处理水平
（针刺频率与强度）
实例评述（实例摘自《毒理学杂志》第20卷第4期，2006）
用动物实验研究“沙棘油对汞诱导大鼠肝肾氧化 损伤的影响”的实验组设计：
阴性对照组（生理盐水）
与对照组比较有氧化损伤：
汞处理组（皮下注射2.5mg/kg） 肝脏GSH↓、
SOD↓、GSH-Px↓、
沙棘油（灌胃5.0mg/kg）+汞处理M组D（A↑皮下注射2.5mg/kg）
实验设计问题：
与汞处理组比较：肝脏GSH-Px↑
①沙棘油对实验效应的单独作用？experimental response)
是指受试因素引起受试动物出现某种质效应的个体 数在群体中所占的比率，即受试动物群体在受试因素的 作用下出现某种质效应个体的频率。或受试因素引起受 试动物出现某种量效应并达到一定程度的个体在群体中 占有的比率。
3.剂量-效应(反应)关系
(1) 剂量-效应关系（指个体或群体中的个体） ( Dose-Effect Relationship ) 指受试物的剂量与实验动物个体发生量效应 强度之间的关系。
剂量组：1000mg/kg 100mg/kg 10mg/kg
100mg/100g
受试物浓度：100mg/1ml 10mg/1ml 1mg/1ml
200g大鼠
2ml
2ml
2ml
B.等浓度不等体积药液配制
例2：按1ml/100g体重灌胃量,如何配制受试物药液？
剂量组：1000mg/kg 100mg/kg 10mg/kg
实验动物科学概论
武汉大学 汤宏斌
实验动物科学的概念
一、实验动物学的概念及ห้องสมุดไป่ตู้容 实验动物学（laboratory animal science）：是研究 有关实验动物和 动物实验的一门新兴学科。
遗传学 微生物与寄生虫学 环境生态学 营养学 饲养管理 实验动物医学 比较医学 动物实验技术
实 验 动 物 科 学
从微生物控制角度分为： 一级普通动物（conventional animal） 二级清洁级动物（clean animal） 三级无特定病原体（specific pathogen free animal） 四级无菌动物（germ free animal）
2.实验用动物：指用于实验的各种动物， 包括 实验动物、经济动物、观赏动物和野 生动物。 经济动物、观赏动物和野生动物没有严 格的人工控制，存在较大的个体差异和群 体差异，动物实验很难有可比性和重复性 。
实验动物的标准化
标准化： 为适应科学发展和合理组织生产的需要，在产 品质量、品种规格、生产条件、实验条件等方面， 统一技术标准。 实验动物标准化的内容： ①实验动物遗传质量标准化 ②实验动物微生物质量标准化 ③实验动物环境标准化 ④实验动物营养标准化
标准化的实施： 1.标准化的管理体系：国家标准、地方立法、 许可证管理办法。 2.标准化的实施：
影响动物实验的因素
1. 动物本身对实验结果的影响： 种属、品系；年龄、体重；性别；健康、 生理状态；病原体感染
2.饲养环境及营养对实验的影响 环境参数、饲养密度、饲料营养 3.动物实验技术因素对实验的影响 不同的模型复制方法、季节和昼夜、麻醉 、手术技巧、实验药物、实验对照
人员健康
实验 动物
动物 实验
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一、实验动物的抓取固定方法
正确的抓取固定动物，是为了不损害动物健康，不 影响观察指标，并防止被动物咬伤，保证实验顺利进行。 抓取固定动物的方法依实验内容和动物种类而定。抓取 固定动物前，必须对各种动物的一般习性有所了解，抓 取固定时既要小心仔细，不能粗暴，又要大胆敏捷，确 实达到正确抓取固定动物的目的。
常用的标记法有染色、耳缘剪孔、烙印、号牌等方法。
颜料涂染
这种标记方法在实验室最常使用，也很方便。使用的 颜料一般有3-5%苦味酸溶液（黄），2%硝酸银（咖啡 色）溶液和0.5%中性品红（红色）等。标记时用毛笔或 棉签蘸取上述溶液，在动物体的不同部位涂上斑点，以 示不同号码。
编号的原则是：先左后右， 从上到下。一般把涂在左前 腿上的计为1号，左侧腹部 计为2号，左后腿为3号，头 顶部计为4号，腰背部为5号， 尾基部为6号，右前腿为7号， 右侧腰部为8号，右后腿计 为9号。
实验动物和动物实验的概念
•实验动物
是指经人工饲养、繁育，对其携带的微生物及寄生虫 进行控制，遗传背景明确或者来源清楚，用于科学研 究、教学、生产和检定以及其他科学实验的动物。
•动物实验
是指在实验室内,进行动物实验研究,解决科学实 验中的问题,获得新的认识.
实验动物的特点:具有较强的敏感性 ，较好的重复性和一致的反应性。
可以简化实验操作和样品收集
有助于更全面地认识疾病的本质
人类疾病动物模型的概念
是生物医学科学研究中 所建立的具有人类疾病 模似性表现的动物实验 对象和材料。
人类疾病模型
实验研究假说
人类疾病的 动物模型
临床假说
是现代生物医学研究中的一个 极为重要的实验方法和手段， 有助于更方便、更有效地认识 人类疾病的发生、发展规律和 研究防治措施。
无父双母小鼠
“连连”、“田田”和“云云”
由于受动物保护运动的影响，在动物实验行业内，正 在兴起替代研究，包括：
❖ 减少（Reduction）：选用高质量的实验动物进行实验， 提高实验动物的利用率，从而减少实验动物的使用数量。
❖ 替代（Replacement）：以低等生物、微生物、或组织 细胞、器官甚至计算机模拟，替代活动物实验。
它着重于研究实验动物 生物学性状的改变
实验生物学
它着重于研究用某种 特定方法复制出某些 疾病。整个疾病复制 过程，就是它的研究 内容，目的是通过疾 病的复制去探讨疾病 的病因学和发病原。
疾病动物模型 主要用于三个方面：
实验病理学 实验治疗学（新 药筛选亦属于实 验治疗学范畴）
疾病的复制仅是它 研究的开始，它着 重于阐明在该病的 发生发展过程中， 某些治疗措施或药 物的疗效如何。
型放射病等等
如用各种化学致癌剂 诱发各种肿瘤；用各 种化学毒物或毒气诱 发各种中毒性疾病； 用强碱、强酸可致，在生物医学的各 个领域内都有其不同的应用，其中一些基本方法 都是共同性的 （如动物的选择、抓取、固定、麻醉、脱毛、给药、 采血、采尿、急救、处死、尸检等）
通过各种手段来研究人类 疾病的发生、发展规律， 为研究人类疾病的预防、 治疗（包括新药物试用） 提供理论依据。
造成动物组织、器官或全身一 定损害，出现某些类似人类疾 病的功能、代谢、形态结构方 面的变化或各种疾病
疾病动物模型的复制
是用人为的方法，使动物处于 一定的致病因素（物理的、化 学的、生物的）作用下
和实验用动物的区别(野生动物\观赏动物\经济动物)
遗传背景明确
携带微生物受 人工严格控制
• 近交系 • 突变系 • 杂交一代 • 封闭群
• 一级普通 • 二级清洁 • SPF级 • 无菌动物
目的是用于 科学研究
• 医学 • 制药 • 化工 • 畜牧农业 • 环保 • 军工 • 宇航
世界上首匹“自体克隆马”
若动物编号超过10或更大数字时， 可使用上述两种不同颜色的溶液， 即把一种颜色作为个倍数，另一种 颜色作为十位数，这种交互使用可 编到99号，假使把红的记为十位数， 黄色记为个位数，那么右后腿黄斑， 头顶红斑，则表示是49号鼠，其余 类推。
三、实验动物给药途径和方法
在动物实验中，为了观察药物对机能功能、代谢及形态 引起的变化，常需将药物注入动物体内。给药的途径和方法 是多种多样的，可根据实验目的、实验动物种类和药物剂型 等情况确定。
生物学因素
物理因素
化学因素
包括细菌、病毒、寄 生虫、细胞、生物毒 素、激素等各种致病 原，通过接种而使正 常动物发生疾病。如 接种细菌、病毒于敏 感动物使其产生各种
传染病。
例如在机械力作用下 产生各种外伤性脑损 伤、骨折等模型，气 压变动复制高空病、 潜水病；温度改变产 生各种烧伤和冻伤； 放射线照射可复制各
小鼠抓取固定方法
小鼠温顺，一般不会咬人，抓取时先用右手抓取 鼠尾提起，置于鼠笼或实验台向后拉，在其向前爬 行时，用左手拇指和食指抓住小鼠的两耳和颈部皮 肤，将鼠体置于左手心中，把后肢拉直，以无名指 按住鼠尾，小指按住后腿即可
二、实验动物编号标记方法
动物在实验前常常需要作适当的分组，那么就要将 其标记使各组加以区别。标记的方法很多，良好的标记 方法应满足标号清晰、耐久、简便、适用的要求。
（一）皮下注射
注射时以左手拇指和食指提起皮肤，将连有5 （1/2）号针头的注射器刺入皮下。皮下注射部位 一般狗、猫多在大腿外侧，豚鼠在后大腿的内侧 或小腹部；大白鼠可在侧下腹部。兔在背部或耳 根部注射。蛙可在脊背部淋巴腔注射。
（二）腹腔注射
用大、小白鼠做实验时，以 左手抓住动物，使腹部向上， 右手将注射针头于左（或右） 下腹部刺入皮下，使针头向前 推 0.5～1.0cm，再以45度角 穿过腹肌，固定针头，缓缓注 入药液，为避免伤及内脏，可 使动物处于头低位，使内脏移 向上腹。若实验动物为家兔， 进针部位为下腹部的腹白线离 开1cm处。
❖ 优化（Refinement）：精细设计和选择技术路线和手段， 使动物实验有更好的结果，保证动物实验的可重复性。
又称“三R ”运动。
医学研究与动物实验的关系
避免了在人身上进行实验所带来的风险
临床上平时不易见到的疾病可用动物随时复制出来
利用动物实验进行 医学研究的
意义与优越性
可以克服人类某些疾病潜伏期长，病程长和发病率低的缺点 可以严格控制实验条件，增强实验材料的可比性