《实验动物学》复习资料第一课l、实验动物:是指经人工饲养培育、来源清楚、遗传背景明确、对其携带的微生物及寄生虫实行控制、应用于科学研究、药品与生物品生产和检定的动物。
要求:遗传学要求、微生物及寄生虫要求、应用要求(主要用于科学研究)国标实验动物:小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔、犬和猴;2、实验用动物:是指用于科学实验的所有动物,它包括实验动物,也包括野生动物、经济动物和家畜等。
3、实验动物学:以实验动物为对象,并将培育的实验动物应用于生命科学研究的一门综合性学科。
AEIR要素(名词):在生命科学领域里进行实验研究有四个支撑条件,即AEIR要素。
即A:Animal(实验动物);E:Equipment(仪器设备);I:Information(情报信息);R:Reagent(化学试剂)4、动物福利:是指人为提供给动物的相应物质条件和采用的行为方式,要保证动物在健康舒适的状态下生存,使动物处于生理和心理愉快的感受状态。
动物享有如下五大自由,是保障动物福利的基本原则:1、生理享有不受饥渴的自由。
2、环境享有生活舒适的自由。
3、卫生享有不受痛苦伤害和疾病的自由。
4、心理享有生活无恐惧和悲伤感的自由。
5、心理享有表达天性的自由。
5、“3R”指的是Reduction::“减少”:在动物实验时,使用较少量的动物获取同样多的试验数据或使用一定数量的动物能获得更多的试验数据的科学方法,减少的目的不仅仅是降低成本,而是在用最少的动物达到所需要的目的,同时也是对动物的一种保护。
Replacement:“替代”:指使用没有知觉的实验材料代替活体动物,或使用低等动物替代高等动物进行试验,并获得相同实验效果的科学方法。
Refinement:“优化”:在必须使用动物进行有关实验时,要尽量减少非人道程序对动物的影响范围和程度,可通过改进和完善实验程序,避免减少或减轻给动物造成的疼痛和不安,或为动物提供适宜的生活条件,已保证动物的健康和康乐,保证动物实验结果可靠性和提高实验动物福利的科学方法。
6、不通过伦理审查的情况:(一)缺少动物实验项目实施或动物伤害的客观理由和必要性的;(二)不提供足够举证或申报审查的材料不全或不真实的;(三)从事直接接触实验动物的生产、运输、研究和使用的人员未经过专业培训或明显违反实验动物福利伦理原则要求的;(四)实验动物的生产、运输、实验环境达不到相应等级的实验动物环境设施国家标准的;实验动物的饲料、笼具、垫料不合格的;(五)动物实验项目的设计或实施不科学。
(六)动物实验项目的设计或实施中没有体现善待动物、关爱动物生命,没有通过改进和完善实验程序,减轻或减少动物的疼痛和痛苦,减少动物不必要的处死和处死的数量。
在处死动物方法上,没有选择更有效的减少或缩短动物痛苦方法的;(七)活体解剖动物或手术时不采取麻醉方法的;(八)动物实验的方法和目的不符合我国传统的道德伦理标准或国际惯例或属于国家明令禁止的各类动物实验。
动物实验目的、结果与当代社会的期望、与科学的道德伦理相违背的;(九)没有充分理由对同一实验进行重复实验的;(十)严重违反实验动物福利伦理审查原则的其它动物实验。
7、行政许可:生产许可证、使用许可证8、国际实验动物科学委员会(ICLAS):由联合国科教文组织、医疗科学国际组织和生命科学会联合成立,负责国际实验动物科学事业发展的指导和协调工作。
第二课实验动物遗传实验动物影响因素:动物因素(遗传、微生物、寄生虫、生理健康状态)、环境因素、营养因素、技术因素。
一、实验动物分类(一)按照遗传学控制标准,可将实验动物分为:1、近交系(inbred strain)动物:是指至少连续20代的全同胞兄弟姐妹或亲子交配培育而成的动物。
特征是:遗传基因位点纯合性、长期遗传稳定性及表现型一致性、品系独特性、性状稳定国际流通性佳。
2、封闭群(closed colony)动物(远交系):在不从外部引入新种的条件下,以非近亲交配的方式,至少连续繁殖4代以上的一个种群动物,可称为封闭群动物。
特征是:a、保持其群内遗传性状的相对稳定、具有类似于人类群体遗传异质性的遗传组成。
b、在在人类遗传研究、药物筛选和毒性试验等方面起着不可替代的作用。
c、具有较强的繁殖力和生活力,生产容易成本低。
d、遗传具有杂合性,个体间反应有差异,重复性、一致性不如近交系。
作为繁殖用的封闭群动物必须遗传背景明确,来源清楚,有较完整的资料(包括种群名称、来源、遗传特点及主要生物学特性)。
3、突变系(mutation gallery)动物:由自然突变,或经人工诱导,使动物正常染色体上的基因发生突变,动物表现出某种遗传缺陷,且这种特异的遗传性状能够维持稳定。
这种变化了的能保持遗传基因特性的品系,称之为突变系。
如侏儒、无毛、肥胖症、肌萎缩、白内障、视网膜退化等。
4、杂交群(Hybrid Colony)动物:两个没有关系的近交系动物之间,进行有计划的交配,其繁殖的第一代,称系统杂交动物或F1代。
(二)按照微生物学控制的标准,根据微生物净化的程度,可将实验动物分为:1、普通动物(conventional animals.CV):病原学控制级别低。
要求:不携带主要的人兽共患病、动物自身烈性传染病的病原体及体外寄生虫。
所处环境为开放系统。
2、清洁动物(clean animals.CL):除普通动物应排除的烈性传染病病原和人兽共患病的病原体,还不应携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原体。
饲养于屏障系统,我国特设等级、物品需灭菌、工作人员无菌服进入,常来自SPF后代或降级。
3、无特殊病原体动物(specific pathogen free animals,SPF):指动物体内无特定的微生物和寄生虫存在,但带有非特定的微生物和寄生虫的动物。
此类动物应排除CL级动物所排除的病原外,不携带主要潜在感染或条件致病和对科研实验干扰大的病原。
是国际公认的标准组别的实验动物。
饲养于屏障系统,清洁度为万级。
4、无菌动物(germ free animals.GF):是指在现有技术下,动物体内外都检不出任何活的微生物和寄生虫的动物。
这类动物系在无菌条件下剖宫产出,幼仔置于无菌隔离器中,由人工哺乳或由其他无菌动物代乳饲育而成。
饲养于隔离系统,清洁度为百级。
5、悉生动物(gnotobiotes animals.GN):是指机体内带着已知微生物的动物。
此种动物原是无菌动物,系人为将指定微生物丛投给其体内。
饲养于隔离系统,清洁度为百级。
中国实验动物级别:小鼠、大鼠:CL,SPF,GF、豚鼠、地鼠、兔: CV,CL,SPF,GF犬和猴:CV,SPF人兽共患细菌性传染病:结核病、炭疽、鼠疫、幽门螺杆菌病。
人兽共患病毒性传染病:疯牛病、艾滋病、禽流感、流行性出血热、轮状病毒病、汉坦病毒感染、狂犬病。
人兽共患寄生虫病:埃立克体病、恙虫病。
第三课环境与设施实验动物生长发育、繁殖交配所赖以生存发展的特定场所和外在条件,称为实验动物的环境,分为外部环境:指实验动物和动物实验设施以外的环境,应在环境空气质量及自然环境条件好的区域,避开自然疫源地;内部环境:指实验动物和动物实验设施内部,即动物直接生活的场所,包括实验动物笼盒结构款式,所处的位置、垫料的种类以及实验动物的密度等。
一、环境设施分类:1、普通环境(conventional condition):普通环境设施符合动物居住的基本要求,控制人员和物品进入,不能完全控制传染因子,用于实验动物生产、检疫、教学等用途,使用普通级动物(CV)。
2、屏障环境(barrier condition):屏障环境设施符合动物居住要求,严格控制人员和物品进入,利用空调送风系统形成清洁走廊、动物房、污染走廊、室外的静压差梯度,以防止空气逆向形成的污染,适用于饲育清洁级(CL)、无特定病源体(Specific Pathogen Free, SPF)级实验动物,这类设施屏障内人和动物尽量减少直接接触,工作时应戴消毒手套,穿着灭菌工作服等防护用品。
3、隔离环境(isolation condition):隔离环境设施采用无菌隔离器以保证无菌或无外来污染物。
隔离器内的空气、饲料、水、垫料和设备均是无菌的,为了保证这种无菌状态,人不能和动物直接接触,工作人员通过附着于隔离器上的橡胶手套进行操作。
隔离器的空气进入要经过超高效过滤0.5um微粒,滤除率99.97%),一切物品包装灭菌后通过灭菌传递舱移入,动物来自无菌动物、或其哺育的剖腹产动物后代。
该系统的设施适用于饲育无菌动物(GF)级及SPF级实验动物。
屏障设施进出一般原则:A、人流、动物流、物流避免交叉污染B、动物进入与人员、物品进入通道分开C、人流进出不交叉D、洁物、污物流线不交叉E、动物进出不交叉F、不同人员间、动物间避免交叉污染屏障设施压力布局:单走廊式:正压屏障保证实验动物生产区、实验区压力最高。
双走廊式:正压屏障保证洁净走廊的压力高于生产区、实验区,高于污物走廊。
动物实验的给药途径:经口给药、皮下注射、皮内注射、腹腔注射、肌肉注射、静脉注射、脑内注射实施实验动物安乐死原则:1、动物死亡时没有惊恐、疼痛或苦楚的表现。
最短时间内失去意识或迅速致死。
2、方法简单、可靠、可重复,对动物生理和心理的不良影响最小化。
3、对操作人员安全,特别是在使用挥发性麻醉剂(乙醚、安氟醚、三氟乙烷)时,一定要远离火源。
4、与研究要求及目的一致,环境污染最小化。
5、实施地点远离并隔开动物房,对观察者和操作者的情绪影响最小化。
第四课营养与饲育管理1、营养:动物为了维持生命必须从体外摄取必要的物质,经过消化吸收合成机体成分,并将无用的代谢产物排泄到体外,这个生理过程叫做营养。
2、营养素:从体外摄取的营养物质,包括水、蛋白质及氨基酸、碳水化合物与脂肪、矿物质和维生素3、必须氨基酸:动物体内不能合成或合成速度太慢,数量少不能满足动物的生理需要,必须通过饲料外源提供的氨基酸,称为必须氨基酸:缬氨酸,异亮氨酸,蛋氨酸,色氨酸,苏氨酸,赖氨酸,苯丙氨酸,亮氨酸。
“一两色素,本来淡些”必需脂肪酸:亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸,必需脂肪酸缺乏引起皮肤鳞片化、生长发育缓慢,繁殖能力下降,泌乳量减少,脱毛等。
4、全价营养配合饲料:营养物质均衡全面,能够完全满足实验动物的各种营养需要,不需再添加任何其他营养成分,即可直接饲喂动物并获得较好饲养效果的饲料5、混合饲料:由能量饲料、蛋自质饲料、矿物质饲料等按一定比例配合而成。
基本上能满足动物的营养需要。
但营养不够全面,还需补充适量的其他营养物质。
防止霉变水分<10%6、垫料的基本要求:1)容易获得,易于运输,便于储存;2)价格便宜;3)无污染,无芳香烃类气味;4)没有营养,不被动物食用;5)干燥,有良好的吸湿性;6)对人和动物无害:7)舒适,具有良好的保温性;8)容易清理并处置。