现代医学实验动物科学与比较医学研究PPT课件
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现代医学实验动物科学与比较医学研究ppt课件
15
3. 适应后基因组时代功能基因组学和蛋白质 组学的发展形势,进行模式生物体系研究，开展 许多生命科学基础研究，诸如生长、繁殖和发 育等，探索生命的起源和生命的本质，以及遗 传的奥秘。
4. 开展比较医学专业教育、培训和服务工作.
5. 充分利用资源和学科优势，进行基因工程生 物产品的研发，利用动物器官作为生物反应器 进行生物活性蛋白生产和生物医药开发。
9
• 现代实验动物科学技术打破了种间壁垒， 不同物种间可以进行遗传物质交换，实现 了基因水平、细胞组织水平和整体水平研 究的统一，为比较医学研究提供了广阔的 空间和无限的可能性。
10
2.通过动物实验进行比较医学研究促进医学发展的典型事例
年代 BC384～322 1628
1665 1792 1878 1880 1885 1890 1904 1921 1936 1968 1980 1984
6.转基因、基因敲除和克隆等先进生物技 术已被国内同行普遍掌握和广泛应用
18
7.比较医学在国内已得到相当的重视： 具体标志：中国实验动物学会下设有比
较医学专业委员会；《中国实验动物学杂 志》改为《中国比较医学杂志》；扬州大 学设立了比较医学系；重庆市成立了比较 医学研究所；2004年第一部《比较医学》 238万字专著问世；2002年原第一军医大学 （南方医科大学）开始招收比较医学方向 的博士研究生，现已招收3名；首都医科大 学正积极申请招收比较医学专业本科生。
由于人果蝇果蝇?特点及优势?繁殖快子代多?生活周期短?个体大可肉眼观察?雌雄异体生物雌雄容易识别?幼虫唾液腺中染色体很大?染色体数目少推测大约80的人类基因与果蝇同源?已经积累了丰富的遗传学资料?有超13000多个突变品系大多都有典型的表型变化易于表型鉴定基因应用应用?成体干细胞是一类具有自我复制和多向分化潜能的细胞它具有的修复替代再生能力为临床医学提供了研究新疗法的可能性?与哺乳动物相比果蝇成体干细胞及其所在微环境的结构相对简单而清晰但它们的调节机制是极其相似的极其相似的?通过研究果蝇干细胞行为的调控将为研究哺乳动物和人的干细胞调控及临床干细胞治疗策略等提供理论依据?果蝇肠道内的干细胞具有多能性能分化成多种类型的细胞这与人类等高等动物的情况一致应用应用?果蝇在信号传导通路神经编码方式传递机制以及神经系统疾病的发生和症状上与哺乳动物有很高的相似性?哺乳动物与昆虫在调节睡眠的神经机制上有许多相似之处因此果蝇是研究睡眠的理想模式生物理想模式生物?行为遗传学是研究支配生物摄食求偶学习记忆等行为的基因及其表达调控的学科
3. 适应后基因组时代功能基因组学和蛋白质 组学的发展形势,进行模式生物体系研究，开展 许多生命科学基础研究，诸如生长、繁殖和发 育等，探索生命的起源和生命的本质，以及遗 传的奥秘。
4. 开展比较医学专业教育、培训和服务工作.
5. 充分利用资源和学科优势，进行基因工程生 物产品的研发，利用动物器官作为生物反应器 进行生物活性蛋白生产和生物医药开发。
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• 现代实验动物科学技术打破了种间壁垒， 不同物种间可以进行遗传物质交换，实现 了基因水平、细胞组织水平和整体水平研 究的统一，为比较医学研究提供了广阔的 空间和无限的可能性。
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2.通过动物实验进行比较医学研究促进医学发展的典型事例
年代 BC384～322 1628
1665 1792 1878 1880 1885 1890 1904 1921 1936 1968 1980 1984
6.转基因、基因敲除和克隆等先进生物技 术已被国内同行普遍掌握和广泛应用
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7.比较医学在国内已得到相当的重视： 具体标志：中国实验动物学会下设有比
较医学专业委员会；《中国实验动物学杂 志》改为《中国比较医学杂志》；扬州大 学设立了比较医学系；重庆市成立了比较 医学研究所；2004年第一部《比较医学》 238万字专著问世；2002年原第一军医大学 （南方医科大学）开始招收比较医学方向 的博士研究生，现已招收3名；首都医科大 学正积极申请招收比较医学专业本科生。
由于人果蝇果蝇?特点及优势?繁殖快子代多?生活周期短?个体大可肉眼观察?雌雄异体生物雌雄容易识别?幼虫唾液腺中染色体很大?染色体数目少推测大约80的人类基因与果蝇同源?已经积累了丰富的遗传学资料?有超13000多个突变品系大多都有典型的表型变化易于表型鉴定基因应用应用?成体干细胞是一类具有自我复制和多向分化潜能的细胞它具有的修复替代再生能力为临床医学提供了研究新疗法的可能性?与哺乳动物相比果蝇成体干细胞及其所在微环境的结构相对简单而清晰但它们的调节机制是极其相似的极其相似的?通过研究果蝇干细胞行为的调控将为研究哺乳动物和人的干细胞调控及临床干细胞治疗策略等提供理论依据?果蝇肠道内的干细胞具有多能性能分化成多种类型的细胞这与人类等高等动物的情况一致应用应用?果蝇在信号传导通路神经编码方式传递机制以及神经系统疾病的发生和症状上与哺乳动物有很高的相似性?哺乳动物与昆虫在调节睡眠的神经机制上有许多相似之处因此果蝇是研究睡眠的理想模式生物理想模式生物?行为遗传学是研究支配生物摄食求偶学习记忆等行为的基因及其表达调控的学科
小鼠的生物学特性以及在医学研究中的应用 PPT课件
（六）老年学研究 1）小鼠是研究胶原老化的动物模型。 2）老龄C57BL/6j雄性小鼠脑纹体多巴胺含量降 低，酪氨酸转化率下降，一些物质在下丘脑和 纹状体中分解代谢减慢。 3）生长激素与老化的关系。垂体功能低下生长 激素缺乏的侏儒小鼠，其寿命只有5个月，且表 现为灰发、皮肤萎缩，双眼白内障等。
（七）内分泌疾病的研究 小鼠内分泌腺结构的缺陷常引起类似人类的内 分泌疾病，因此是研究内分泌疾病的好材料。如 肾上腺皮质肥大造成肾上腺功能亢进，发生类似 人类库欣氏综合症。肾上腺淀粉样变性造成肾上 腺激素分泌不足可导致Addison病症状。此外小 鼠还可用来研究甲状旁激素失活引起的钙磷代谢 紊乱和次生骨吸收障碍。糖尿病和抑尿素缺乏造 成的尿崩症；遗传性家族肥胖症；胰岛发育不全 造成的肥胖症；垂体性侏儒症以及生长激素缺乏 造成的snell侏儒症。
（三）体温与水调节 小鼠体表面积相对较大，对环境温度的 波动有明显的生理学反应。无汗腺，新生 小鼠20d前是变温动物，最适温度21～25 度。对饮水量不足更为敏感，水分在体内 周转期比其他哺乳动物快，饮水量4～ 7ml/d。
四、小鼠在生物医学研究中的应 用
（一）药物研究 1）药物毒性和安全评价实验 药物的急性、亚急性、慢性毒性试验、半 数致死量和最大耐受量的测定，被广泛用于 药物的安全评价实验。如常用小鼠进行药物 的致畸、致癌、致突变的“三致”实验。
（五）免疫学研究 1）使用BALB/c、AKR、C57BL/6j等小鼠免疫后 的脾细胞与骨髓细胞融合，进行单克隆抗体的准 备和研究。
2）利用免疫功能缺陷的小鼠进行免疫学研究。20 世纪80年代培育出的SCID小鼠是一种先天性T和 B细胞联合免疫缺陷的突变系动物，能接受同种 或异种淋巴组织移植，是研究淋巴组织细胞分化 和功能的活体测试系统。NZB小鼠有自发性免疫 贫血症，可用于研究自身免疫疾病的机制。
现代医学实验动物科学与比较医学研究-精选文档
二、国外的比较医学发展概况
国外发达国家的医学院校大多设有规 模相当大、水平相当高、设施和环境条 件非常现代化的比较医学研究所或比较 医学院（系）。如美国斯坦福大学医学院、
霍普金斯大学医学院、哈佛大学医学院、哥伦 比亚大学生理外科学院、加利福尼亚大学、普 林斯顿大学、田纳西大学、剑桥大学、耶鲁大 学、马里兰大学、宾州大学等都设有比较医学 系或比较医学研究所。
佩蒂路易斯（Pantelouris） 先天性无胸腺裸鼠 斯纳尔（Snell, G. D. 美） 科勒、米勒（Kohler, G.,Milstein,C.） 威尔穆特（Wilmut） 动物组织相容性抗原 单克隆抗体技术 用羊体细胞克隆成功“多莉”羊
3.加强比较医学研究的目的意义 结合医科院校的科研实际，为了提 升学科研究的水平和地位，发挥学科的 固有优势，重现昔日古代医学和近代医 学发展时期比较医学研究的辉煌业绩， 我们就要认真思考实验动物科学的发展 方向，借鉴发达国家的先进观念和实践 经验，勇敢面对生命科学给我们提出的 挑战和机遇。加强比较医学研究是促进 学科建设的战略决策、也是推动生命医 学科学研究的重大举措。
三、国内的比较医学发展概况
耶鲁大学医学院比较医学系部门设置
1973年成为独立部门，包括动物资源 中心、动物医学部、病理学部、生物技 术部。
国外比较医学发展的主要特点
1.常规实验动物的供应和生产已主要由专业 性的社会化公司来承担，医科大学和研究 机构主要培育、研究各种转基因动物、基 因敲除动物和克隆动物。 2.紧紧围绕医学生命科学发展需要，在人类 疾病的动物模型复制方面加大研究力度， 利用各种先进的生命科学方法和生物技术 手段开发理想的人类疾病动和体细胞克隆 动物培育成功为标志，现代实验动物学取得 前所未有的突破，极大地推动医学生命科学 的进步。 4. 人类基因组测序已经完成，生命科学成为二 十一世纪的带头学科。应用比较医学的方法 和手段对人和动物的基因功能进行比较研究， 是促进医学生命科学发展的必由之路。 5. 通过比较医学研究有助于了解生命的本质， 揭示遗传的奥秘，延缓衰老，战胜疾病。
实验性研究-PPT课件全篇
22
（七）试验分组
必须设对照组
（八）试验观察期限
Байду номын сангаас（九）依从性
（十）结局的测量
1. 死亡确诊和登记；2. 行为改变；
3. 减少传播；
4. 不良反应；
（十一）资料分析
评价指标：抗体阳转率、预防分值、效果指数等
统计分析方法：常规统计分析、多因素分析等
23
六、类试验 又称半实验研究，指在实验研
究中，不设对照组，或设对照组但 不是随机分组。
16
研究实例
国产新药14氨基酸800（14AA-800）治疗肝昏迷 的临床研究。该研究为多中心的协作研究。以 上海、浙江、福建等12所医院为现场，共收集 了肝昏迷病人80例。对80例病人除一般治疗外， 静脉滴注14AA-800，指标为是否“苏醒”。将 结果与上海瑞金医院过去用传统治疗的41例肝 昏迷病人的治疗效果资料进行比较。
（三）特点
研究期间内两种措施都交叉用于每一受试对象， 可进行患者自身疗效的比较，或不同患者间的疗效 比较，试验效率高。
18
（四）优缺点 1. 优点 每个研究对象都接受两个方案的治疗，消除了个体间的差异。 患者自身比较，效果观察较准确。 随机分组避免了组间差异。 可有效地控制选择性偏倚。 所需样本量较少。 2. 缺点 对于急性炎症性病变、不可能回复到第一阶段治疗前的疾病 （心梗、溃疡等），以及那些不应当回到第一阶段治疗前状态的 疾病（心衰、昏迷等）都不能采用交叉试验。 两阶段治疗可能存在顺序效应。 若每个阶段用药周期过短，药效可能不易充分发挥，若周期过 长，则难以保证良好的依从性。
因研究对象来自不同的总体，研究时期不同步，
可比性难以保证，结果的说服力较弱。
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4. 优缺点 （1）优点 同时期内所有病人都可接受新疗法或新药物，符合伦理。 可减少自愿者偏倚。 可充分地利用既往的病历等常规资料。 省时、省力、节约经费。 （2）缺点 过去的条件（诊断水平、诊断标准）与现在可能不同，可 比性差。 病人来自不同的总体，代表性不好。 不能施行双盲法。 既往资料的完整性不够。
（七）试验分组
必须设对照组
（八）试验观察期限
Байду номын сангаас（九）依从性
（十）结局的测量
1. 死亡确诊和登记；2. 行为改变；
3. 减少传播；
4. 不良反应；
（十一）资料分析
评价指标：抗体阳转率、预防分值、效果指数等
统计分析方法：常规统计分析、多因素分析等
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六、类试验 又称半实验研究，指在实验研
究中，不设对照组，或设对照组但 不是随机分组。
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研究实例
国产新药14氨基酸800（14AA-800）治疗肝昏迷 的临床研究。该研究为多中心的协作研究。以 上海、浙江、福建等12所医院为现场，共收集 了肝昏迷病人80例。对80例病人除一般治疗外， 静脉滴注14AA-800，指标为是否“苏醒”。将 结果与上海瑞金医院过去用传统治疗的41例肝 昏迷病人的治疗效果资料进行比较。
（三）特点
研究期间内两种措施都交叉用于每一受试对象， 可进行患者自身疗效的比较，或不同患者间的疗效 比较，试验效率高。
18
（四）优缺点 1. 优点 每个研究对象都接受两个方案的治疗，消除了个体间的差异。 患者自身比较，效果观察较准确。 随机分组避免了组间差异。 可有效地控制选择性偏倚。 所需样本量较少。 2. 缺点 对于急性炎症性病变、不可能回复到第一阶段治疗前的疾病 （心梗、溃疡等），以及那些不应当回到第一阶段治疗前状态的 疾病（心衰、昏迷等）都不能采用交叉试验。 两阶段治疗可能存在顺序效应。 若每个阶段用药周期过短，药效可能不易充分发挥，若周期过 长，则难以保证良好的依从性。
因研究对象来自不同的总体，研究时期不同步，
可比性难以保证，结果的说服力较弱。
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4. 优缺点 （1）优点 同时期内所有病人都可接受新疗法或新药物，符合伦理。 可减少自愿者偏倚。 可充分地利用既往的病历等常规资料。 省时、省力、节约经费。 （2）缺点 过去的条件（诊断水平、诊断标准）与现在可能不同，可 比性差。 病人来自不同的总体，代表性不好。 不能施行双盲法。 既往资料的完整性不够。
《实验动物学》绪论 ppt课件
医学课件
22
第 二 节
实验动物学发展概况
一. 二. 三. 四.
国外发展简史 近代实验动物学发展特点 我国实验动物学的发展史 我国近期实验动物的发展
医学课件
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一.
国外发展简史
Aristotle
公元前 384-322 年，进行动物解 公元前304-258年，动物的活
剖。观察各种动物的脏器。
Erasistratus 体解剖。
杂交群
(hybrids) 。
医学课件 7
携带生物限定： 普通级动物
微生物、寄生虫控制
conventional（CV）animal 清洁动物 clean（CL）animal 无特定病原体动物 specific pathogen free（SPF） animal 无菌动物
医学课件 8
营养条件限定： 营养控制
行控制、遗传背景明确或来源清楚，用于科学实 验、生产、教学、检定及其它科学研究的动物。
医学课件
5
实验动物特点：
遗传背景限定 携带生物限定
环境条件限定
营养条件限定
应用范围限定
医学课件
6
遗传背景限定：遗传控制，定向培育
近交系
(inbred strain)、
封闭群(远交群）
（closed colony or outbred stock)、
医学课件
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实验动物的来源
Wild animal
调查、捕获、人工繁殖
Economical animal Exhibiting animal
选择、培育、纯化
LA
《实验动物学兔》PPT课件
实验、药理学实验、遗传学研究等。
第一节、生物学特性
一、外型特征：中等体型，毛色主要以 白色为主。
二、一般特性 1、兔具有夜行性和嗜眠性，夜间十分
活跃，而白天表现十分安静。 2、听觉和嗅觉都十分灵敏，胆小怕惊。
能凭嗅觉辨别非亲生仔兔并拒绝哺乳或 吃仔。
雌雄辨别
Female
Male
Female
1、家兔的齿式为：2033/1023=28。与其 它啮齿类动物不同的是有6颗门齿。上 唇纵裂，形成豁嘴，门齿外露。
2、家兔为草食性单胃动物，成年兔胃 容量为80-150ml。肠道非常长，约为体 长的10倍；盲肠呈蜗牛状，长度与体长 接近；回、盲肠相接处膨大形成其特有 的圆小囊（淋巴球囊），有助于粗纤维 的消化。胰导管开口远离胆管开口，这 是兔的又一大特点。
缺点： 1）仅只在极度血脂症的情况下方能产生粥样硬化
病灶； 2）病变局部解剖与人不同，主要以血源性泡沫细
胞为主，而人以胆固醇结晶为主； 3）兔是草食动物，和人胆固醇代谢不完全一样； 4）高脂饲料易使家兔内脏脂质沉着，抵抗力下降，
易死亡。
优点：价格便宜，容易取得，易饲养管理。
五、遗传性疾病和生理代谢失常的研究
第三节 常用品系
新西兰兔 毛
色纯白， 体长中等，早期
生长快，性情温 和，繁殖力强。 已培育出近交系。
.青紫兰兔 毛色特征是每根毛由三种
颜色组成，即毛尖黑色，中段灰白色，基 部深灰色，全身看为灰蓝色、耳尖尾、背 皆为黑色，眼周围、尾腹面、腹下和后颈 的三角区的毛色较淡，呈灰白色。
有标准型， 中型，巨型三种。
七、皮肤反应试验
家兔皮肤对刺激反应敏感，其反应近似 于人。常用家兔皮肤进行毒物对皮肤局 部作用的研究，兔耳可进行实验性芥子 气损伤、冻伤及烫伤的研究，化妆品对 皮肤影响的研究等，耳朵内侧特别适宜 作皮肤的研究。
第一节、生物学特性
一、外型特征：中等体型，毛色主要以 白色为主。
二、一般特性 1、兔具有夜行性和嗜眠性，夜间十分
活跃，而白天表现十分安静。 2、听觉和嗅觉都十分灵敏，胆小怕惊。
能凭嗅觉辨别非亲生仔兔并拒绝哺乳或 吃仔。
雌雄辨别
Female
Male
Female
1、家兔的齿式为：2033/1023=28。与其 它啮齿类动物不同的是有6颗门齿。上 唇纵裂，形成豁嘴，门齿外露。
2、家兔为草食性单胃动物，成年兔胃 容量为80-150ml。肠道非常长，约为体 长的10倍；盲肠呈蜗牛状，长度与体长 接近；回、盲肠相接处膨大形成其特有 的圆小囊（淋巴球囊），有助于粗纤维 的消化。胰导管开口远离胆管开口，这 是兔的又一大特点。
缺点： 1）仅只在极度血脂症的情况下方能产生粥样硬化
病灶； 2）病变局部解剖与人不同，主要以血源性泡沫细
胞为主，而人以胆固醇结晶为主； 3）兔是草食动物，和人胆固醇代谢不完全一样； 4）高脂饲料易使家兔内脏脂质沉着，抵抗力下降，
易死亡。
优点：价格便宜，容易取得，易饲养管理。
五、遗传性疾病和生理代谢失常的研究
第三节 常用品系
新西兰兔 毛
色纯白， 体长中等，早期
生长快，性情温 和，繁殖力强。 已培育出近交系。
.青紫兰兔 毛色特征是每根毛由三种
颜色组成，即毛尖黑色，中段灰白色，基 部深灰色，全身看为灰蓝色、耳尖尾、背 皆为黑色，眼周围、尾腹面、腹下和后颈 的三角区的毛色较淡，呈灰白色。
有标准型， 中型，巨型三种。
七、皮肤反应试验
家兔皮肤对刺激反应敏感，其反应近似 于人。常用家兔皮肤进行毒物对皮肤局 部作用的研究，兔耳可进行实验性芥子 气损伤、冻伤及烫伤的研究，化妆品对 皮肤影响的研究等，耳朵内侧特别适宜 作皮肤的研究。
实验动物学(462页PPT课件)
二、实验动物科学的研究范畴
动物实验技术
（Animal Experiment Techniques)
是进行动物实验时的各种操作技术和实验方法，也包括实验动 物本身的饲养管理技术和各种监测技术。
二、实验动物科学的研究范畴
实验物福利
动物作为人类的朋友应该得到友好的对待！
二、实验动物科学的研究范畴
二、实验动物科学的研究范畴
一、实验动物科学的基本概念
2.实验用动物（Animal for Research）
B. 经济动物（Economical Animal）或称家禽家畜（Domestic Animal and Domestic Fowl） 是指人类生活需要的动物，特别是用科学方法饲育的家禽、家畜等 经济动物，虽经人工培育，并在一定程度上实行遗传学、微生物学 控制，但其严格程度与实验动物相比，相差悬殊。
二、实验动物科学的研究范畴
实验动物营养学
（Laboratory Animal Nutriology）
是研究动物摄入、利用营养物质全过程与生命活动相互关系的 科学。
二、实验动物科学的研究范畴
实验动物生态学
（Laboratory Animal Ecology）
是研究影响实验动物的生存环境与条件。例如饲养动物的房舍、通风、 温度、湿度、光照、噪声、笼具、饲料、饮水以及各种垫料等。
近交系（Inbred Strain) 封闭群（Closed Colony) 杂交群（Hybrid Colony)
一、实验动物科学的基本概念
1.实验动物（ Laboratory Animal ）
四大特点
B.对其携带的微生物、寄生虫施行人工控制
目前根据对微生物、寄生虫控制程度，我国将实验动物分为四个等级： 普通动物（Conventional Animal, CV） 清洁动物（Clean Animal, CL） 无特定病原体动物（Specific Pathogen Free Animal, SPF） 无菌动物（Germ Free Animal,GF）和 悉生动物（Gnotobiotic Animal,GN）
现代实验动物科学与比较医学
现代实验动物科学与比较医学
目录
• 实验动物科学概述 • 比较医学的概念与实践 • 现代实验动物科学的技术与方法 • 实验动物在药物研发中的作用 • 实验动物模型在疾病研究中的应用 • 实验动物科学与比较医学的未来发展
01 实验动物科学概述
实验动物的定义与分类
定义
实验动物是指在科学研究、教学 、实验中广泛应用的动物，通常 用于模拟人类疾病或研究药物作 用机制。
实验动物行为学研究方法
观察法
通过观察实验动物的行为表现， 可以了解其生理和心理状态，以
及行为与环境之间的关系。
实验法
通过设置特定的实验条件和刺激， 可以研究实验动物的行为反应和心 理变化，以揭示其行为机制和规律。
行为分析法
通过行为分析技术，可以对实验动 物的行为进行定量和定性分析，以 评估其行为特征和行为模式。
03 现代实验动物科学的技术 与方法
基因编辑技术在实验动物中的应用
01
02
03
基因敲除
通过基因敲除技术，可以 创造出具有特定基因缺陷 的实验动物，用于研究特 定基因的功能和作用。
基因敲入
通过基因敲入技术，可以 将特定基因导入实验动物 的基因组中，以研究基因 的表达和调控。
基因修饰
通过基因修饰技术，可以 对实验动物的基因进行精 细调控，以研究基因变异 对动物表型的影响。
代谢性疾病的实验动物模型
代谢性疾病是指一系列与代谢异常有关的疾病，如糖尿病 、肥胖症等。这些疾病的实验动物模型主要用于研究疾病 的发病机制和探索治疗策略。
常用的代谢性疾病实验动物模型包括高脂饮食诱导的肥胖 模型、糖尿病模型和代谢综合征模型等。这些模型可以模 拟人类疾病的病理生理特征，用于研究代谢异常的机制和 药物干预的疗效。
目录
• 实验动物科学概述 • 比较医学的概念与实践 • 现代实验动物科学的技术与方法 • 实验动物在药物研发中的作用 • 实验动物模型在疾病研究中的应用 • 实验动物科学与比较医学的未来发展
01 实验动物科学概述
实验动物的定义与分类
定义
实验动物是指在科学研究、教学 、实验中广泛应用的动物，通常 用于模拟人类疾病或研究药物作 用机制。
实验动物行为学研究方法
观察法
通过观察实验动物的行为表现， 可以了解其生理和心理状态，以
及行为与环境之间的关系。
实验法
通过设置特定的实验条件和刺激， 可以研究实验动物的行为反应和心 理变化，以揭示其行为机制和规律。
行为分析法
通过行为分析技术，可以对实验动 物的行为进行定量和定性分析，以 评估其行为特征和行为模式。
03 现代实验动物科学的技术 与方法
基因编辑技术在实验动物中的应用
01
02
03
基因敲除
通过基因敲除技术，可以 创造出具有特定基因缺陷 的实验动物，用于研究特 定基因的功能和作用。
基因敲入
通过基因敲入技术，可以 将特定基因导入实验动物 的基因组中，以研究基因 的表达和调控。
基因修饰
通过基因修饰技术，可以 对实验动物的基因进行精 细调控，以研究基因变异 对动物表型的影响。
代谢性疾病的实验动物模型
代谢性疾病是指一系列与代谢异常有关的疾病，如糖尿病 、肥胖症等。这些疾病的实验动物模型主要用于研究疾病 的发病机制和探索治疗策略。
常用的代谢性疾病实验动物模型包括高脂饮食诱导的肥胖 模型、糖尿病模型和代谢综合征模型等。这些模型可以模 拟人类疾病的病理生理特征，用于研究代谢异常的机制和 药物干预的疗效。
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拉沃（Lower）
犬输血研究
捷纳尔（Jennr）
牛痘保护人不生天花
科赫（Robert Koch）
细菌与疾病的关系（炭疽病、结核）
巴斯德（Louis Pasteur） 细菌致弱毒免疫
巴斯德（Louis Pasteur） 狂犬病疫苗
莱夫勒（Loffler）
白喉杆菌病、抗毒素治疗
巴甫洛夫（Pavlov,IP.俄） 心脏生理、消化生理高级神经活动
三、国内的比较医学发展概况
1.我国比较医学起步较晚，基础薄。 2.上世纪80年代初，徐兆光、刘瑞三教
3. 以转基因动物、基因敲除动物和体细胞克隆 动物培育成功为标志，现代实验动物学取得 前所未有的突破，极大地推动医学生命科学 的进步。
4. 人类基因组测序已经完成，生命科学成为二 十一世纪的带头学科。应用比较医学的方法 和手段对人和动物的基因功能进行比较研究， 是促进医学生命科学发展的必由之路。
5. 通过比较医学研究有助于了解生命的本质， 揭示遗传的奥秘，延缓衰老，战胜疾病。
二、国外的比较医学发展概况
国外发达国家的医学院校大多设有规 模相当大、水平相当高、设施和环境条 件非常现代化的比较医学研究所或比较 医学院（系）。如美国斯坦福大学医学院、
霍普金斯大学医学院、哈佛大学医学院、哥伦 比亚大学生理外科学院、加利福尼亚大学、普 林斯顿大学、田纳西大学、剑桥大学、耶鲁大 学、马里兰大学、宾州大学等都设有比较医学 系或比较医学研究所。
3. 适应后基因组时代功能基因组学和蛋白质 组学的发展形势,进行模式生物体系研究，开展 许多生命科学基础研究，诸如生长、繁殖和发 育等，探索生命的起源和生命的本质，以及遗 传的奥秘。
4. 开展比较医学专业教育、培训和服务工作.
5. 充分利用资源和学科优势，进行基因工程生 物产品的研发，利用动物器官作为生物反应器 进行生物活性蛋白生产和生物医药开发。
6. 如何利用日新月异的生物高技术为 人类健康和发展服务？如何更科学地 把实验动物科学与临床医学紧密的结 合起来？比较医学应运而生，理所当 然登上生命科学的舞台。
Hale Waihona Puke 一、关于比较医学1.什么是比较医学？ ——是对人类和动物各种生命
现象特别是疾病表现进行类比研究 的一门新兴学科。包括基础比较医 学、临床比较医学和系统性比较医 学等。
人类基因组测序已经完成，生命科学成为 二十一世纪的带头学科。应用比较医学的方 法和手段对人和动物的基因功能进行比较研 究，是促进医学生命科学发展的必由之路。
现代实验动物科学技术改变了比较医学动物 模型建立模式
在比较医学研究中，通过传统的近交、回交等育种 方法，可建立高血压、糖尿病等自发性动物模型及裸 鼠、严重联合免疫缺陷小鼠等品系。
耶鲁大学医学院比较医学系部门设置
1973年成为独立部门，包括动物资源 中心、动物医学部、病理学部、生物技 术部。
国外比较医学发展的主要特点
1.常规实验动物的供应和生产已主要由专业 性的社会化公司来承担，医科大学和研究 机构主要培育、研究各种转基因动物、基 因敲除动物和克隆动物。
2.紧紧围绕医学生命科学发展需要，在人类 疾病的动物模型复制方面加大研究力度， 利用各种先进的生命科学方法和生物技术 手段开发理想的人类疾病动物模型。
1）早期比较医学：主要在组织、器官和整体 水平比较不同种系动物与人类之间的生理、病 理异同。
2）近代比较医学：主要是应用人工培育的各 种实验动物（包括近交系、免疫缺陷以及无菌 及悉生动物等）建立各种模拟人类疾病的动物 模型来进行研究。
3） 现代比较医学：在20世纪末，以转基因、 基因打靶和克隆技术培育成功基因工程动物 为标志，进入现代比较医学研究阶段。
威尔穆特（Wilmut）
用羊体细胞克隆成功“多莉”羊
所用动物 鱼、牛、羊 犬、蛙、蛇、 鱼、蟹 犬 牛 牛、羊、其它 鸟类 鸟类、家兔 豚鼠 犬 犬 蛙 小鼠 小鼠 小鼠
绵羊
3.加强比较医学研究的目的意义
结合医科院校的科研实际，为了提
升学科研究的水平和地位，发挥学科的 固有优势，重现昔日古代医学和近代医 学发展时期比较医学研究的辉煌业绩， 我们就要认真思考实验动物科学的发展 方向，借鉴发达国家的先进观念和实践 经验，勇敢面对生命科学给我们提出的 挑战和机遇。加强比较医学研究是促进 学科建设的战略决策、也是推动生命医 学科学研究的重大举措。
但是，采用上述技术手段获得纯系需要花费很长时 间，并且这些动物模型建立是一个被动获得过程，而 且有很大的偶然性，受到种间壁垒的限制。
转基因技术和基因敲除技术可实现对动物基因组的 改造和操纵，能够主动设计制备多种疾病的动物模型 即基因工程动物，利用这些模型研究疾病的发生发展 机理和各种防治方案。
• 现代实验动物科学技术打破了种间壁垒， 不同物种间可以进行遗传物质交换，实现 了基因水平、细胞组织水平和整体水平研 究的统一，为比较医学研究提供了广阔的 空间和无限的可能性。
现代医学实验动物科学与比较医学 研究
“比较医学是推动人类健康研究的 焦点学科，比较医学家将永远站在 生物医学发展的起跑线上”。
——诺贝尔奖获得者、美国Jackson
实验室的Snell博士
前言
1. 实验动物科学与生命医学的发展 是相辅相成的。
2. 无菌动物、近交系动物和免疫缺 陷动物培育成功是适应生命医学研 究的需要而取得的成果，也是现代 实验动物科学得以确立的基础。
班廷（Banting, F.G.加） 胰岛素与糖尿病
洛伊（Loewi, O.奥地利） 副交感神经的神经介质为乙酰胆碱
佩蒂路易斯（Pantelouris） 先天性无胸腺裸鼠
斯纳尔（Snell, G. D. 美） 动物组织相容性抗原
科勒、米勒（Kohler, G.,Milstein,C.）
单克隆抗体技术
2.通过动物实验进行比较医学研究促进医学发展的典型事例
年代 BC384～322 1628
1665 1792 1878 1880 1885 1890 1904 1921 1936 1968 1980 1984
1997
发现人 亚里斯多德（Aristotle） 哈维（William Harvey）
发现 比较动物解剖和胚胎 血液循环