实验动物模型设计原则_

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动物模型的设计原则和注意事项

动物模型的设计原则和注意事项

动物模型的设计原则和注意事项一、设计原则生物医学科研专业设计中常要考虑如何建立动物模型的问题,因为很多阐明疾病及疗效机制的实验不可能或不应该在病人身上进行;常要依赖于复制动物模型,但一定要进行周密设计,设计时要遵循下列一些原则;一相似性在动物身上复制人类疾病模型;目的在于从中找出可以推广外推应用于病人的有关规律;外推法Extrapolation要冒风险,因为动物与人到底不是一种生物;例如在动物身上无效的药物不等于临床无效,反之也然;因此,设计动物疾病模型的一个重要原则是,所复制的模型应尽可能近似于人类疾病的情况;能够找到与人类疾病相同的动物自发性疾病当然最好;例如日本人找到的大白鼠原发性高血压就是研究人类原发性高血压的理想模型,老母猪自发性冠状动脉粥样硬化是研究人类冠心病的理想模型;自发性狗类风湿性关节炎与人类幼年型类风湿性关节炎十分相似,也是一种理想模型,等等;与人类完全相同的动物自发性疾病模型毕竟不可多得,往往需要人工加以复制;为了尽量做到与人类疾病相似,首先要注意动物的选择;例如,小鸡最适宜做高脂血症的模型,因它它的血浆甘油三酯、胆固醇以及游离脂肪酸水平与人十分相似,低密度和极低密度脂蛋白的脂质构成也与人相似;其次,为了尽可能做到模型与人类相似,还要在实践中对方法不断加以改进;例如结扎兔阑尾血管,固然可能使阑尾坏死穿孔并导致腹膜炎,但这与人类急性梗阻性阑尾炎合并穿孔和腹膜不一样,如果给兔结扎阑尾基部而保留原来的血液供应,由此而引起的阑尾穿孔及腹膜炎就与人的情况相似,因而是一种比较理想的方法;如果动物型与临床情况不相似,在动物身上有效的治疗方案就不一定能用于临床,反之也然;例如,动物内毒性性休克EndotoxinShock,单纯给动物静脉输入细菌及其毒素所致的休克与临床感染性脓毒性休克SepticShock就不完全一样,因此对动物内毒素性休克有效的疗法长期以来不能被临床医生所采用;现在有人改向结扎胆囊动脉和胆管的动物胆囊中注入细菌,复制人类感染性休克的模型,认为这样动物既有感染又有内毒素中毒,就与临床感染性休克相似;为了判定所复制的模型是否与人相似,需要进行一系列的检查;例如有人检查了动物压、脉率、静脉压、呼吸频率、动脉血pH、动脉氧分压和二氧化碳分压、静脉血乳酸盐浓度以及血容量等指标,发现一次定量放血法造成的休克模型与临床出血性休克十分相似,因此认为些法复制的模型是一种较理想的模型;同理,按中医理论用大黄喂小鼠使其出现类似人的“脾虚症”,如果又按中医理论用四君子汤把它治好,那么就有理由把它看成人类“脾虚症”的动物模型;二重复性理想的动物模型应该是可重复的,甚至是可以标准化的;例如用一次定量放血法可百分之百造成出血性休克,百分之百死亡,这就符合可重复性和达到了标准化要求;又如用狗做心肌梗死模型照理很合适,因为它的冠状动脉循环与人相似,而且在实验动物中它最适宜做暴露心脏的剖胸手术,但狗结扎冠状动脉的后果差异太大,不同狗同一动脉同一部位的结扎,其后果很不一致,无法预测,无法标准化;相反,大小白鼠、地鼠和豚鼠结扎冠脉的后果就比较稳定一致,可以预测,因而可以标准化;为了增强动物模型复制时的重复性,必须在动物品种、品系、年龄、性别、体重、健康情况、饲养管理;实验及环境条件,季节、昼夜节律、应激、室温、湿度、气压、消毒灭菌;实验方法步骤;药品生产厂家、批号、纯度规格、给药剂型、剂量、途径、方法;麻醉、镇静、镇痛等用药情况;仪器型号、灵敏度、精确度;实验者操作技术熟练程度等等方面保持一致,因为一致性是重现性的可靠保证;三可靠性复制的动物模型来应该力求可靠地反映人类疾病,即可特异地、可靠地反映某种疾病或某种机能、代谢、结构变化,应具备该种疾病的主要症状和体征,经化验或X光照片、心电图、病理切片等证实;若易自发地出现某些相应病变的动物,就不应加以选用,易产生与复制疾病相混淆的疾病者也不宜选用;例如铅中毒可用大白鼠做模型,但有缺点,因为它本身容易患动物地方性肺炎及进行性肾病,后者容易铅中毒所致的肾病相混淆,不易确定该肾病是铅中毒所致还是它本身的疾病所致;用蒙古沙土鼠就比较容易确定,因为一般只有铅中毒才会使它出现相应的肾病变;四适用性和可控性供医学实验研究用的动物模型,在复制时,应尽量考虑到今后临床应用和便于控制其疾病的发展,以利于研究的开展;如雌激素能终止大鼠和小鼠的早期妊娠,但不能终止人的妊娠;因此,选用雌激素复制大鼠和小鼠终止早期妊娠的模型是不适用的,因为在大鼠和小鼠筛选带有雌激素活性的药物时,常常会发现这些药物能终止妊娠,似乎可能是有效的避孕药,但一旦用于人则并不成功;所以,如果知道一个化合物具有雌激素活,用这个化合物在大鼠或小鼠观察终止妊娠的作用是没有意义的;又如选用大小鼠作作实验性腹膜炎就不适用,因为它们对革兰氏阴性细菌具有较高的抵抗力,很不容易造成腹膜炎;有的动物对某致病因子特别敏感,极易死亡,也不适用;如狗腹腔注射粪便滤液引起腹膜炎很快死亡80%24小时内死亡,来不及做实验治疗观察,而且粪便剂量及细菌菌株不好控制,因此不能准确重复实验结果;五易行性和经济性在复制动物模型时,所采用的方法应尽量做到容易执行和合乎经济原则;灵长类动物与人最近似,复制的疾病模型相似性好,但稀少昂贵,即使猕猴也不可多得,更不用说猩猩、长臂猿;幸好很多小动物如大小鼠、地鼠、豚鼠等也可以复制出十分近似的人类疾病模型;它们容易作到遗传背景明确,体内微生物可加控制、模型性显着且稳定,年龄、性别、体重等可任意选择,而且价谦易得、便于饲养管理,因此可尽量采用;除非不得已或一些特殊疾病如痢疾、脊髓灰白质炎等研究需要外,尽量不用灵长类动物;除了在动物选择上要考虑易行性和经济性原则外,而且在模型复制的方法上、指标的观察上也都要注意这一原则;二、注意事项研究者的设计动物模型时除了要了解掌握上述一些原则外,还要注意下列一些问题:一注意模型要尽可能再现所要求的人类疾病复制模型时必须强调从研究目的出发,熟悉诱发条件、宿主特征、疾病表现和发病机理,即充分了解所需动物模型的全部信息,分析是否能得到预期的结果;例如诱发动脉粥样硬化时,草食类动物兔需要的胆固醇剂量比人高得多,而且病变部位并不出现在主动脉弓;病理表现为纤维组织和平滑肌增生为主,可有大量泡沫样细胞形成斑块,这与人类的情况差距较大;因此要求研究者懂得,各种动物所需的诱发剂量、宿主年龄、性别和遗传性状等对实验的影响,以及动物疾病在组织学、生化学、病理学等方面与人类疾病之间的差异;要避免选用与人类对应器官相似性很小的动物疾病作为模型材料;为了增加所复制动物疾病模型与人类疾病的相似性,应尽量选用各种敏感动物与人类疾病相应的动物模型,可参考表9-1;表9-1 各种敏感动物与人类相似的疾病模型二注意所选用动物的实用价值模型应适用于多数研究者使用,容易复制,实验中便于操作和采集各种标本;同时应该首选一般饲养员较熟悉而便于饲养的动物作研究对象,这样,就无需特殊的饲养设施和转运条件,经济上和技术上容易得到保证;此外,动物来源必须充足,选用多胎分娩的动物对扩大样本和重复实验是有益的;尤其对慢性疾病模型来说,动物须有一定的生存期,便于长期观察使用,以免模型完成时动物已频于死亡或毙于并发症;野生动物在自然环境中观察有助于正确评价自然发病率和死亡率;但记录困难,在实验条件下维持有一定难度,且对人和家畜有直接和间接的威胁,使用时要特别加以注意;因此,复制模型时必须注意动物种群的选择,要了解各类动物种群的特点和对复制动物的影响;用于生物医学研究的动物种群,可按其遗传成分和其环境被研究人员控制的程度,分为三种基本类型:⑴实验室类型,它们可提供最大程度的遗传和环境操作;⑵家养类型,不论是乡村或城市饲养的,人类对其干扰的程度不同,且动物环境与人类环境可为能极为接近;⑶自然生态类型;几乎没有人为的干扰;可能某种动物啮齿目、食肉目、兔形目可按所有三类类型进行研究,这就增加了对环境和遗传因素作比较研究的可能性;在选用三类动物种群复制动物模型时,必须了解它们各自的优点和缺点,可参考表9-2;表9-2 不同类型的动物种群的优点和缺点三注意环境因素对模型动物的影响复制模型的成败往往与环境的改变有密切关系;拥挤、饮食改变、过度光照、噪音、屏障系统的破坏等,任何一项被忽视都可能给模型动物带来严重影响;除此以外,复制过程中固定、出血、麻醉、手术、药物和并发症等处理不当,同样会产生难以估量的恶果;因此,要求尽可能使模型动物处于最小的变动和最少的干扰之中;四不能盲目地使用近交系动物,不然会导致不能控制的因素进入实验例如自发性糖尿病大鼠BB、Wistar除具有糖尿病临床特征外,还发现多种病理变化外周神经系统严重病变、睾丸萎缩、甲状腺炎、胃溃疡、恶性淋巴瘤等;因此要有目的地选择;半个世纪以来,近交系的开发不断提供着新的动物模型材料,大、小鼠疾病作为模型在医学使用量已高达70~90%;利用近交系作动物模型时还必须认识到:1.动物形成亚系后不应该再视为同一品系;要充分了解新品系的特征和背景材料;2.即使作为已形成模型的品系,由于不适当的育种方法和环境改变,还可发生新的基因突变和遗传漂变;即存在着变种甚至断种的危险;3.国外经常取用二种近交系的杂交一代F1作为模型;其个体之间均一性好,对实验的耐受性强,又多少克服了近交系的缺点;但盲目引进F1代动物对复制所要求的模型是缺乏意义的;五动物进化的高级程度并不意味着所有器官和功能接近于人的程度复制动物模型时,在条件允许的情况下,应尽量考虑选用与人相似、进化程度高的动物作模型;但不能因此就认为进化程度越高等的动物其所有器官和功能越接近于人;例如,非人灵长类诱发动脉粥样硬化时,病变部位经常在小动脉、即使出现在大动脉也与人类分布不同;据报导用鸽WhiteGameauPigeon作这类模型时,胸主动脉出现的黄斑面积可达10%,镜下变化与人也比较相似,因此也广泛被研究者使用;六正确地评估动物疾病模型应该懂得没有一种动物模型能完全复制人类疾病真实情况,动物毕竟不是人体的缩影;模型实验只是一种间接性研究,只可能在一个局部或几个方面与人类疾病相似;因此,模型实验结论的正确性只是相对的,最终必须在人体身上得到验证;复制过程中一旦出现与人类疾病不同的情况,必须分析其分岐范围和程度,找到相平行的共同点,正确评估哪些是有价值的;总之,动物疾病模型这门新兴的科学正吸引着各个领域专业人员投身于这项开发工作;无论医学家、兽医学家还是生物学家,要复制动物模型还必须学习有关知识,精于选用已知的各种模型和开发新的模型,这也应该是研究者的一项基本技能;。

实验动物学-动物模型、设计、结果分析

实验动物学-动物模型、设计、结果分析

人类疾病动物模型动物实验的设计、结果分析及影响因素人类疾病动物模型1.定义人类疾病动物模型(animal model of human diseases)是指医学研究中建立的具有人类疾病表现的动物实验对象和相关材料。

是临床和实验假说的试验基础。

疾病模型:包括整体动物、离体器官和组织、细胞株和数学模型。

2.发展史◆18世纪,詹纳(Edward Jenner)牛痘◆1876年,郭霍(Robert Koch)炭疽杆菌。

◆1884年,巴斯德(Louis Pasteur)狂犬病病毒疫苗◆1911年,劳斯(F. P. Rous)鸡肉瘤---1966年诺贝尔生理学或医学奖◆1914年,山极和市川用沥青长期涂抹家兔耳朵成功诱发皮肤癌◆20世纪50年代中期,加德赛克(Daniel Carleton Gajdusek)发现变异的普里昂蛋白(prion protein)是库鲁(Kuru)病的病原体---1976年和1997年诺贝尔生理学或医学奖3.意义◆避免人体实验造成的危害;◆应用动物模型可研究平时不易见到的疾病;(烈性传染病(SAS;狂犬病)、中毒病(蛇毒等)、放射病等)◆研究发病率低、潜伏期和病程长的疾病;(遗传病(白化病);动脉硬化;肥胖等)◆可严格控制条件,克服复杂因素;年龄、性别、饮食、文化经济等◆样品收集方便,实验结果易分析;◆比较人畜共患病病原体对人与动物病变的异同,更加全面了解疾病性质。

4.制作原则◆与人类疾病的可比性,相似性越高越好;◆复制动物模型可重复性;品种、品系、年龄、性别、体重,健康状况,饲养环境、管理、实验处理要一致。

◆可靠性;特异的、可靠的反映某种疾病。

◆适用性和可控性;临床应用和疾病的可控性,利于疾病研究的开展。

◆易行性和经济性;制模方便易行、小动物多选用而灵长类少5.分类1)按制作方法分类◆诱发性疾病动物模型◆突变系疾病动物模型自发突变动物模型人工诱变动物模型◆转基因疾病动物模型诱发性疾病动物模型experimental animal model通过使用物理、化学、生物等致病手段,人为制造的与人类疾病表现类似的动物模型。

实验动物模型设计原则

实验动物模型设计原则

实验动物模型设计原则全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:实验动物模型设计原则是指在科学研究中利用动物进行实验时,设计合理的动物模型以保证实验结果的准确性和可靠性的原则。

在设计动物模型时,需要考虑到动物的种类、数量、性别、年龄、体重等因素,以及实验目的、方法和流程等因素。

下面将详细介绍实验动物模型设计的原则。

一、选择合适的动物种类在设计动物模型时,首先需要选择符合实验要求的动物种类。

不同的实验需要不同的动物种类,如小鼠、大鼠、猪、猫、狗等。

选择动物种类时需要考虑到动物的生理特征、行为特征、易于处理的程度、成本等因素,以保证实验的准确性和可靠性。

二、确定合适的动物数量在设计动物模型时,需要确定合适的动物数量。

动物数量的确定需要考虑到实验的目的、实验的统计学要求、实验的时间和成本等因素。

通常情况下,实验动物的数量应该足够大以确保实验结果的可靠性和统计学意义。

四、注意动物的生活质量和福利在设计动物模型时,需要注意动物的生活质量和福利。

实验动物应该得到良好的饲养环境和适当的饲料,以确保它们的健康和舒适。

应该减少对实验动物的痛苦和苦难,确保动物的福利。

五、避免不必要的动物实验在设计动物模型时,需要避免不必要的动物实验。

不应该进行无关紧要或冗余的动物实验,以免浪费动物资源和造成不必要的伤害。

应该充分考虑实验设计和实验方法,以减少对动物的实验数量和强度。

六、确保实验的可重复性和可比性在设计动物模型时,需要确保实验的可重复性和可比性。

实验应该具有较高的稳定性和可再现性,以便其他研究者能够复制实验结果。

应该充分考虑实验的控制变量和实验的质量控制,以确保实验结果的可信度。

七、密切关注实验动物的行为和生理指标在设计动物模型时,需要密切关注实验动物的行为和生理指标。

应该充分了解动物的行为特征和生理状态,以确保实验结果的准确性和可靠性。

应该选择合适的实验方法和技术手段,以评估动物的行为和生理指标。

实验动物模型设计是科学研究的重要环节之一,对实验结果的准确性和可靠性起着至关重要的作用。

实验动物模型设计原则

实验动物模型设计原则

实验动物模型设计原则
1. 替代、减少和优化(Three Rs)原则,这是实验动物伦理的
基本原则,即替代(Replace)、减少(Reduce)和优化(Refine)。

即在可能的情况下,应尽量使用替代方法,如细胞培养、计算机模
拟等代替动物实验;在必须使用动物实验时,要尽量减少动物数量
和避免动物痛苦,同时优化实验设计和操作过程,以减少动物的痛
苦和苦难。

2. 选择合适的动物模型,在进行实验动物模型设计时,应根据
研究目的和问题的特点选择合适的动物种类和品系,确保其生物学
特性和实验目的相符合。

3. 动物福利保护,在进行动物实验时,应遵循动物福利保护法
规和伦理规范,提供适当的饲养环境和生活条件,确保动物的健康
和福利。

4. 实验设计的科学性和可靠性,在设计实验动物模型时,应考
虑实验的科学性和可靠性,包括样本量的确定、实验组和对照组的
设置、随机分组等因素,以确保实验结果的准确性和可靠性。

5. 数据共享和透明度,在进行实验动物模型设计和实验过程中,应遵循数据共享和透明度的原则,及时公开实验设计、实验方法和
结果,以促进科学研究的开放和合作。

总之,实验动物模型设计原则是在保障科学研究的同时,最大
限度地保护动物福利和权益的一系列原则和规定,是科学研究和动
物保护之间的一种平衡和妥协。

人类疾病动物模型设计的基本原则

人类疾病动物模型设计的基本原则

人类疾病动物模型设计的基本原则
x
Ⅰ. 引言
人类疾病动物模型是一种模拟人类疾病发展过程以及潜在治疗
药物效果的动物模型。

它被用来研究人类疾病的诊断、发病机理、治疗对策和慢性病的预防。

这些模型可以为临床试验提供重要的数据,以确定有效性和安全性。

在设计人类疾病动物模型时,必须遵守一些基本原则,以确保有效地模拟人类疾病的发展和潜在治疗药物的效果。

Ⅱ. 基本原则
1. 模型的可靠性。

动物模型必须是可靠的,结果可靠,能够反
映准确的结果,以及可以重复的实验结果。

2. 模型的可操作性。

人类疾病动物模型必须具有可操作性,可
以调整参数,以便得出最适合进行研究的结果。

3. 模型的动态性。

动物模型可以在短时间内表现出不同的状态,以便研究不同的变化情况。

4. 模型的有效性。

动物模型必须能够反映准确的结果,并能够
解释临床试验的结果。

5. 模型的精确性。

动物模型必须具有良好的精确性,能够模拟
出精确的疾病发生的条件。

6. 模型的可量化性。

动物模型必须具有可量化特性,能够方便
地表达出疾病进展状态,以便研究疾病的发展趋势。

Ⅲ.结论
本文提出了设计人类疾病动物模型的基本原则。

根据上述原则,研究人员可以制定出有效的动物模型,以便更好地模拟人类疾病发展以及新药物效果。

实验动物模型—实验动物模型设计

实验动物模型—实验动物模型设计
实验动物学
动物模型的设计原则
4、适用性和可控性
动物模型复制时应尽量考虑到今后临床应用和便于 控制其疾病地发展,以利于研究地开展。
如:
雌激素能终止大鼠和小鼠终止早期妊娠;但不能 终止人的妊娠;因此,选用雌激素复制大鼠和小鼠 终止早期妊娠的模型是不适用的。
实验动物学
动物模型的设计原则
5、易行性和经济性
模型应适用于多数研究者使用,容易复制,实验中 便于操作和采集各种标本。
所以:
首选饲养员比较熟悉的且便于饲养的动物作物研究对象, 动物来源丰富,多胎分娩(有益扩大样本和重复实验)。 慢性动物疾病模型,动物须有一定的生存期,便于长期观察。
实验动物学
动物模型设计注意事项
3、环境因素对模型动物的影响
复制模型的成败往往与环境的改变有密切关系。
理想的模型应是可重复、可标准化的。标准的 动物、标准的环境、标准的饲养管理、标准的实验 器材、标准的实验操作。
实验动物学
动物模型的设计原则
3、可靠性
复制的动物模型应该力求可靠地反映人类疾病, 即可特异性地、可靠地反映某种疾病或某种机能、代 谢、结构变化,应具备该种疾病地主要症状和体征, 经化验或X光照片、心电图、病理切片等实证。
复制动物模型时,在条件允许的情况下,应尽量 考虑选用与人相似、进化程度高的动物模型。
实验动物学动物模型设计注源自事项6、正确地评估动物疾病模型
模型实验结论的正确性只是相对的,最终必须 在人体上得到验证。
实验动物学
盲目使用近交系动物会导致不能控制的因素进入实验。
如:
自发性糖尿病大鼠,如Wistar鼠,除具有糖尿病临床 特征外,还发现多种病理变化(甲状腺炎、恶性淋巴瘤 等),不能盲目使用。

动物实验设计

动物实验设计

动物实验设计引言动物实验在医学研究、药物研发和生物科学领域扮演着重要的角色。

通过动物实验,我们可以了解疾病的发展机制、测试新药的安全性和有效性,以及研究生物学过程。

然而,由于动物实验涉及到动物的生命和健康,我们有责任确保实验设计合理、符合伦理规范,并尽最大可能减少动物使用和痛苦。

本文将介绍一些动物实验设计的基本原则和常用技术。

实验设计原则在设计动物实验时,以下原则应被遵循:1.伦理原则:动物实验应符合伦理规范,动物的福利和权益应受到保护。

实验前应进行伦理审查,确保实验符合科学和伦理要求。

2.最小使用原则:应尽量避免使用动物,使用最少数量的动物来获得准确的结果。

实验前应进行统计学分析和功效分析,确保所使用的动物数量合理。

3.3R原则:代替、减少和改进。

代替原则指的是使用替代方法,如细胞培养或计算机模拟,避免使用动物。

减少原则指的是尽可能减少动物实验的数量。

改进原则指的是改进实验方法,减轻动物的痛苦和苦难。

4.科学合理性原则:设计的实验要有科学合理性,能够回答研究问题或测试假设。

实验设计应严谨,确保实验结果可被复制和解释。

常见实验设计技术1.随机分组设计:将动物随机分配到不同的实验组和对照组中,以降低个体差异的影响。

随机分组可以使用随机数表、随机数发生器或计算机软件实现。

2.对照组设计:对照组是用来进行比较的组,不接受实验处理。

对照组的选择要符合实验目的和设定条件,确保结果的有效性和可靠性。

3.盲法和双盲法:盲法是指在实验过程中,实验人员对动物的处理信息保持不知情。

而双盲法是指实验人员和实验对象都对处理信息一无所知。

盲法和双盲法可以减少实验人员的主观影响,提高实验结果的准确性。

4.时间序列设计:动物实验中,时间序列设计可以用来观察变量随时间的变化。

通过多次测量同一个动物或同一组动物,可以增加数据的稳定性和可靠性,得出更准确的结论。

5.随机化和重复:随机化是指在实验中随机分配处理,以消除外界条件对实验结果的干扰。

动物实验学-名词解释

动物实验学-名词解释

名词解释绪论1.实验动物:经人工饲育,对其携带的微生物实行控制,遗传背景明确或来源清楚的,用于科研、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物。

2.实验用动物:以研究、实验、教育、药品生产等为目的而使用的动物。

包括实验动物,野生动物,经济动物。

实验动物:驯化,育种,生理,解剖,生化,兽医,营养及环境生态等。

动物实验:研究动物对实验的反应,动物模型设计,实验方法改良提高等。

3.动物实验的3R原则♦1、减少〔Reduction),在科学研究中,使用较少量的动物获得同样多的试验数据或使用一定数量的动物能获得更多实验数据。

在减少动物使用量的问题上,对不同的实验应采用不同的处理方式。

例如药品异常毒性实验。

“亮甲素”事件♦2、替代〔Replacement),使用其他方法而不用动物所进行的试验或其他研究课题,以到达某一试验目的。

或者是使用没有知觉的试验材料代替以往使用神志清醒的活的脊椎动物进行实验。

♦相对性替代,用人道方法处死动物或使用细胞、组织及器官进行体外实验研究,或用低等动物替代高等动物的实验方法;♦绝对性替代,在实验中完全不用动物。

♦3、优化〔Refinement),在符合科学原则的基础上,通过改良条件,善待动物,提高动物福利;或完善实验程序和改良实验技术,防止或减轻给动物造成的与实验目的无关的疼痛和紧张不安。

♦优化包括实验动物和动物实验两个方面,涉及试验设计、实验技术、人员培训、饲养环境、动物运输等。

♦4.标准化实验动物质量控制,包括环境、微生物、遗传、营养四个方面内容。

微生物控制:基础/普通动物:不携带所规定的人畜共患病病原和动物烈性传染病病原的动物。

例如流行性出血热、弓形体、沙门氏菌、狂犬病毒等。

清洁动物:指普通动物应排除的病原外,还应不携带对动物健康危害和对科学研究干扰比较大的病原的动物SPF动物:无特定病原体动物,除清洁动物应排除的病原外,还应不携带主要潜在感染或条件致病和对科学实验干扰大的病原的动物。

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实验动物模型设计原则_
实验动物模型设计原则生物医学科研专业设计中常要
考虑如何建立动物模型的问题,因为很多阐明疾病及疗效机制的实验不可能或不应该在病人身上进行。

常要依赖于复制动物模型,但一定要进行周密设计,设计时要遵循下列一些原则。

一、相似性
在动物身上复制人类疾病模型。

目的在于从中找出可以推广(外推)应用于病人的有关规律。

外推法(Extrapolation)要冒风险,因为动物与人到底不是一种生物。

例如在动物身上无效的药物不等于临床无效,反之也然。

因此,设计动物疾病模型的一个重要原则是,所复制的模型应尽可能近似于人类疾病的情况。

能够找到与人类疾病相同的动物自发性疾病当然最好。

例如日本人找到的大白鼠原发性高血压就是研究人类原发
性高血压的理想模型,老母猪自发性冠状动脉粥样硬化是研究人类冠心病的理想模型;自发性狗类风湿性关节炎与人类幼年型类风湿性关节炎十分相似,也是一种理想模型,等等。

与人类完全相同的动物自发性疾病模型毕竟不可多得,往往需要人工加以复制。

为了尽量做到与人类疾病相似,首先要注意动物的选择。


如,小鸡最适宜做高脂血症的模型,因它它的血浆甘油三酯、胆固醇以及游离脂肪酸水平与人十分相似,低密度和极低密度脂蛋白的脂质构成也与人相似。

其次,为了尽可能做到模型与人类相似,还要在实践中对方法不断加以改进。

例如结扎兔阑尾血管,固然可能使阑尾坏死穿孔并导致腹膜炎,但这与人类急性梗阻性阑尾炎合并穿孔和腹膜不一样,如果给兔结扎阑尾基部而保留原来的血液供应,由此而引起的阑尾穿孔及腹膜炎就与人的情况相似,因而是一种比较理想的方法。

如果动物型与临床情况不相似,在动物身上有效的治疗方案就不一定能用于临床,反之也然。

例如,动物内毒性性休克(Endotoxin Shock,单纯给动物静脉输入细菌及其毒素所致的休克)与临床感染性(脓毒性)休克(Septic Shock)就不完全一样,因此对动物内毒素性休克有效的疗法长期以来不能被临床医生所采用。

现在有人改向结扎胆囊动脉和胆管的动物胆囊中注入细菌,复制人类感染性休克的模型,认为这样动物既有感染又有内毒素中毒,就与临床感染性休克相似。

为了判定所复制的模型是否与人相似,需要进行一系列的检查。

例如有人检查了动物压、脉率、静脉压、呼吸频率、动脉血pH、动脉氧分压和二氧化碳分压、静脉血乳酸盐浓度以及血容量等指标,发现一次定量放血法造成的休克模型与
临床出血性休克十分相似,因此认为些法复制的模型是一种较理想的模型。

同理,按中医理论用大黄喂小鼠使其出现类似人的“脾虚症”,如果又按中医理论用四君子汤把它治好,那么就有理由把它看成人类“脾虚症
”的动物模型。

二、重复性
理想的动物模型应该是可重复的,甚至是可以标准化的。

例如用一次定量放血法可百分之百造成出血性休克,百分之百死亡,这就符合可重复性和达到了标准化要求。

又如用狗做心肌梗死模型照理很合适,因为它的冠状动脉循环与人相似,而且在实验动物中它最适宜做暴露心脏的剖胸手术,但狗结扎冠状动脉的后果差异太大,不同狗同一动脉同一部位的结扎,其后果很不一致,无法预测,无法标准化。

相反,大小白鼠、地鼠和豚鼠结扎冠脉的后果就比较稳定一致,可以预测,因而可以标准化。

为了增强动物模型复制时的重复性,必须在动物品种、品系、年龄、性别、体重、健康情况、饲养管理;实验及环境条件,季节、昼夜节律、应激、室温、湿度、气压、消毒灭菌;实验方法步骤;药品生产厂家、批号、纯度规格、给药剂型、剂量、途径、方法;麻醉、镇静、镇痛等用药情况;仪器型号、灵敏度、精确度;实验者操作技术熟练程度等等方面保持一致,因为一致性是重现性的可以保证。

三、可行性
复制的动物模型来应该力求可*地反映人类疾病,即可特异地、可*地反映某种疾病或某种机能、代谢、结构变化,应具备该种疾病的主要症状和体征,经化验或X光照片、心电图、病理切片等证实。

若易自发地出现某些相应病变的动物,就不应加以选用,易产生与复制疾病相混淆的疾病者也不宜选用。

例如铅中毒可用大白鼠做模型,但有缺点,因为它本身容易患动物地方性肺炎及进行性肾病,后者容易铅中毒所致的肾病相混淆,不易确定该肾病是铅中毒所致还是它本身的疾病所致。

用蒙古沙土鼠就比较容易确定,因为一般只有铅中毒才会使它出现相应的肾病变。

四、适用性和可控性
供医学实验研究用的动物模型,在复制时,应尽量考虑到今后临床应用和便于控制其疾病的发展,以利于研究的开展。

如雌激素能终止大鼠和小鼠的早期妊娠,但不能终止人的妊娠。

因此,选用雌激素复制大鼠和小鼠终止早期妊娠的模型是不适用的,因为在大鼠和小鼠筛选带有雌激素活性的药物时,常常会发现这些药物能终止妊娠,似乎可能是有效的避孕药,但一旦用于人则并不成功。

所以,如果知道一个化合物具有雌激素活,用这个化合物在大鼠或小鼠观察终止妊娠的作用是没有意义的。

又如选用大小鼠作作实验性腹膜炎就不适用,因为它们对革兰氏阴性细菌具有较高的抵抗力,很
不容易造成腹膜炎。

有的动物对某致病因子特别敏感,极易死亡,也不适用。

如狗腹腔注射粪便滤液引起腹膜炎很快死亡(80%24小时内死亡),来不及做实验治疗观察,而且粪便剂量及细菌菌株不好控制,因此不能准确重复实验结果。

五、易行性和经济性
在复制动物模型时,所采用的方法应尽量做到容易执行和合乎经济原则。

灵长类动物与人最近似,复制的疾病模型相似性好,但稀少昂贵,即使猕猴也不可多得,更不用说猩猩、长臂猿。

幸好很多小动物如大小鼠、地鼠、豚鼠等也可以复制出十分近似的人类疾病模型。

它们容易作到遗传背景明确,体内微生物可加控制、模型性显著且稳定,年龄、性别、体重等可任意选择,而且价谦易得、便于饲养管理,因此可尽量采用。

除非不得已或一些特殊疾病(如痢疾、脊髓灰白质炎等)研究需要外,尽量不用灵长类动物。

除了在动物选择上要考虑易行性和经济性原则外,而且在模型复制的方法上、指标的观察上也都要注意这一原则。

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