影響動物實驗主要因素

影響動物實驗結(jié)果的主要因素大鼠高脂血癥2%膽固醇、0.35%膽酸鈉、0.3%丙基硫氧嘧啶、5%白糖、10%豬油Western-type

food過咸飼料采血不同部位Western-type

foodWestern-type

diet0.25%

wt/wt

cholesterol;

16%

wt/wt

fata

high

-fat

diet

，no

cholesterol;

24%

wt/wt

fathigh-cholesterol

diet

，2%

wt/wtChow4.5%

fat

by

weight,

0.02%cholesterolWestern-type

diet21%

fat

by

weight;

0.15%

by

weight

cholesterol;

and19.5%

byweight

casein

withoutsodium

cholate科學(xué)研究的目標——提高實驗的可重復(fù)性和可靠性控制影響實驗動物生物反應(yīng)變異性的因素降低系統(tǒng)誤差避免偶然誤差過

差apoE-/-小鼠中有野生型小鼠的污染DNA材料丟失，DNA提取試劑錯誤，饑餓的動物控制變異第Ⅱ次

之后十年，對動物實驗的精細、復(fù)雜提出了前所未有的要求實驗動物的微小變化常會影響到實驗結(jié)果季節(jié),水迷宮:頭或尾，水溫悉生技術(shù)主要目標：減少固有疾病對動物的影響性疾悉生原理：使嚙齒類動物擺脫常見病的影響–其他環(huán)境因素對生物反應(yīng)有深遠的影響

動物不太可能被標準化到研究者們所期望的程度筋疲力盡，完美很難近交系,間血液學(xué)常數(shù)也有差異

實驗動物在從卵到過程中的每一時間點上，其生物學(xué)反應(yīng)都是遺傳和環(huán)境多重因素作用的結(jié)果。

列舉出所有可能的影響因素，以最大限度地獲得實驗的可重復(fù)性和可靠性Ⅱ.

物理因素動物室內(nèi)的所有因素，都對動物的生物學(xué)反應(yīng)發(fā)揮重要的作用。A.設(shè)施–將和

活動區(qū)域開來；限制清潔區(qū)和污染區(qū)的交叉

；墻壁、地板、天花板等為一體的，以防止污染。A.

設(shè)施1.

開放系統(tǒng)(Open

System)2.

屏障系統(tǒng)（Barrier

System）3.

系統(tǒng)（Isolation

System）1.

開放系統(tǒng)（Open

System）.①

普通動物特點：無共患病原體、動物烈性傳染病病原體和體外②

設(shè)施及用品開放系統(tǒng)：有通風(fēng)（15-20次），供暖降溫（19-29℃），有空氣壓差，無空氣過濾；墊料（高壓）、籠具（蒸煮）、環(huán)境定期③

微生物監(jiān)測：必需2.

屏障系統(tǒng)（Barrier

System）屏障系統(tǒng)分10,000級到100,000級，是指每立方英尺空氣中，塵埃粒子數(shù)少于10,000到100,000。屏障系統(tǒng)菌落數(shù)評定標準30

min培養(yǎng)48

h

，–直徑9-cm瓊脂培養(yǎng)皿，菌落數(shù)應(yīng)少于3。溫度、濕度測定氣流速度測定換氣次數(shù)–

測定送風(fēng)口或出風(fēng)口的風(fēng)速，然后參照風(fēng)口面積和房間容積計算。動物室內(nèi)空氣壓力梯度控制正壓清潔走廊>動物室>亞清潔走廊壓力梯度不少于

20Pa負壓污染動物實驗設(shè)施

(P1,P2,P3,P4)屏障內(nèi)環(huán)境全部控制、動物、飼料、飲水、空氣、墊料等CL

和SPF

動物清潔動物：不帶有

共患病原、烈性傳染病原及動物傳染病病原體。無特定病原體動物：機體內(nèi)無特定微生物和存在的動物，但非特定的微生物和

容許存在。（一）動物實驗區(qū)布局和流向（一）動物實驗區(qū)布局和流向（一）動物實驗區(qū)布局和流向（一）動物實驗區(qū)布局和流向?qū)嶒瀯游镌O(shè)施的空氣過濾系統(tǒng)的過濾材料在工作時會沾染粉塵，逐漸造成堵塞，而影響設(shè)施內(nèi)的空氣質(zhì)量三級過濾材料初效：2-3個月?lián)Q1次，中效：3-18個月?lián)Q1次,,干燥可重復(fù)用；,干燥可重復(fù)用；高效：1-3年換1次，一般不重復(fù)使用。材料更換次數(shù)取決于空氣使用量和周圍空氣的質(zhì)量。勤換初、中效，可減少高效的更換，因高效會造成設(shè)施不穩(wěn)定。ly

from

outbred

ICRterminated

formycoplasma

contaminationSecondly

from

C57BL/6J

terminated

whenchimeras

died

at

weaning

of

diarrheaA

third,

in

isolation

cages.

SuccessfulMicrobiological

Factors3.系統(tǒng)(器)正壓、負壓系統(tǒng)都有無菌動物（germfree

animal

GF）：指用現(xiàn)有檢測技術(shù)在動物體內(nèi)外的任何部位均檢不出任何活的微生物和的動物。來源于產(chǎn)或無菌卵孵化，飼養(yǎng)于系統(tǒng)中。悉生動物(gnotobiotic

animal

GN)：或稱已知菌動物，廣義上把無菌動物、已知菌動物、無特定病原體動物統(tǒng)稱悉生動物；狹義上指已知菌動物。B.動物籠具系統(tǒng)(Animal

Caging

System)1.材質(zhì)Materials2.大小Size3.樣式Style4.墊料Bedding5.籠具位置Cage

position6.衛(wèi)生條件Sanitary

condition1.材質(zhì)鋅缺乏研究時BODY

WEIGHT

OF

RAT[1g

=

0.035

Oz.]MINIMUM

FLOOR

AREA

cm2

(in2)MINIMUMHEIGHTcm

(in)for

1-3

ratsfor

anadditional

ratmale

up

to

150

gfemale

up

to

140

g900

(140)300

(47)18

(7)male

150-250gfemale

140-170g1200(186)450

(70)20(8)male

250-450gfemale

170-310

g1500(233)600

(93)22

(9)male

450-900gfemale

310-615g1800(279)800

(124)26(10)male

over900

gfemale

over

615

g1800(279)1000(155)30(12)2.

型號Weight

of

rat

(g)Floor

area/rat

(cm2)

aUpto

100110100~200148200~300187Over

300258a

Height

should

be

at

least

17.8

cm每籠飼養(yǎng)密度–標準：籠具容積能滿足進行正常運動或行為模式。飼養(yǎng)密度影響代謝單籠飼養(yǎng)幾周后:大鼠變得易怒，腎上腺和甲狀腺增大27℃下，苯丙胺的LD50

值單籠飼養(yǎng)小鼠:平均78.9mg/kg每籠10只小鼠:11.6mg/kgPrinciples

for

GLP,

single;

Whole

family,

BWWalker

256

可移植性腫瘤，Wistar大鼠不鍛煉對照組鍛煉組腫瘤生長顯著降低大鼠進行伸展和攀爬行為左圖顯示低頂籠盒 大鼠完全伸直動作；而右圖的高頂籠盒可以。(Photos

courtesy

ofDarek

Figa)瓜子可作為食物來源，或利用，或貯藏。(Photo

courtesyDarek

Figa)大鼠在籠盒“閣樓”中展示攀爬行為。

(Photoand

cagedesigncourtesyofDarekFiga)一旦大鼠從就于把人類當(dāng)成中立的、無的環(huán)境，那他或她一生都會很容易接受這些合適的操作。懸吊式可調(diào)平板式金屬網(wǎng)底籠The

extent

of

micro-

and

macro-environmental

differences

is

influenced

by

cage

design.3.樣式a.

器Isolatorb.層流架laminarairflowrackc.生物安全柜Biosafety

Cabinetd.

獨立通風(fēng)籠具IndividuallyVentilated

Cages,IVC3.樣式a.

Isolatorboth

positivepressure

and

negativepressuremodels

for

avariety

of

applications.b.層流架Laminar

air

flow

rack籠盒過濾帽對控制非常有效鼠源性呼吸道支原體病由氨導(dǎo)致Murine

respiratorymycoplasmosis

(MRM)Clean

BenchCLASS

ICLASS

IICALSS

IIIc.

生物安全柜

Biosafety

Cabinet超凈臺正壓空氣過濾保護受試物不受污染–環(huán)境不清楚對健康人群是否致病E.coli生物安全柜的空氣流動一級生物安全柜負壓污染空氣過濾器:HighEfficiency

ParticulateAir

filter,HEPA

filter受試物：不保護受:被保護環(huán)境:受保護負壓A型B型:B1,B2,B3HEPA

filter受試物:不會交叉:受保護環(huán)境:受保護二級生物安全柜負壓HEPA

過濾器受試物:不被交叉:受保護環(huán)境:受保護30%

廢氣回收二級A型生物安全柜負壓HEPA

過濾器受試物:不受交叉:受保護環(huán)境:受保護70%

廢氣排出二級B1型生物安全柜負壓HEPA

過濾器受試物:不受交叉:受保護環(huán)境:受保護100%廢氣通過硬管排出二級B2型生物安全柜負壓HEPA

過濾器受試物:不受交叉:受保護環(huán)境:受保護30%廢氣硬管排出二級B3型生物安全柜三級生物安全柜通過與柜體聯(lián)結(jié)的橡膠手套進行操作；柜內(nèi)保持至少120Pa的負壓(0.50wg)；供氣通過HEPA抽入內(nèi)；外排的氣流經(jīng)過雙層HEPA過濾或經(jīng)HEPA后再經(jīng)燃燒處理。d.

獨立通風(fēng)籠具Individually

Ventilated

Cages,

IVC20世紀80年代，意大利iplast公司，在帶空氣過濾帽塑料盒的盒帽上方加了一個進風(fēng)口，希望促進盒內(nèi)的通風(fēng)換氣，從而出現(xiàn)了第一個獨立通氣籠盒。內(nèi)環(huán)境完全不含微粒子IVC籠盒由耐高溫（至少150-160℃以上）的透明塑料材料制成.由籠盒、籠蓋、料斗、水瓶固定器和過濾蓋組成?；\架、機箱與集中供風(fēng)設(shè)備IVC配套設(shè)施IVC系統(tǒng)安裝的房間必須符合普通環(huán)境標準。房間配有功率適當(dāng)?shù)摹⒛苷{(diào)控溫濕度的空調(diào)設(shè)備。設(shè)施應(yīng)有換氣裝置和供系統(tǒng)使用的排氣管道。噴霧(4)配備“萬級”

超凈工作臺及噴槍。對IVC裝置的評價更加適宜應(yīng)用于動物實驗規(guī)模較小，非常年連續(xù)使用的設(shè)施，及具有生物或化學(xué)有害物質(zhì)的試驗。對于動物實驗規(guī)模較大，又基本上處于常年連續(xù)使用的單位，選用屏障系統(tǒng)設(shè)施更加經(jīng)濟，更易于保證環(huán)境條件的可靠性，穩(wěn)定性。污染使用前化學(xué)物質(zhì)污染,系統(tǒng)地檢測防腐劑,油漆雪松，軟木，誘導(dǎo)肝微粒體酶醛和木質(zhì)素，可能會毒物和核放射性實驗盡量減少動物與排泄物的直接接觸4.墊料Bedding通風(fēng)、溫度、光強度籠盒籠盒打耳號5.籠具位置識–

籠

和別聯(lián)合使用6.衛(wèi)生條件不清潔環(huán)境可導(dǎo)致肝微粒體酶活性下降除臭劑籠架具、水瓶和水嘴–82℃物理C.

飼料和飲水1.動物飼料成分純度2.

飼料污染3.

飼料形狀4.飼料5.飲水1.

動物飼料成分純度⑴天然組分飼料由小麥、玉米、黃豆、魚和肉制品組成⑵半純化飼料純化學(xué)物質(zhì)和天然成分組合而成⑶純化或化學(xué)純飼料純化學(xué)物質(zhì)，包括氨基酸和碳水化合物營養(yǎng)需求蛋白質(zhì)必需AA含量決定蛋白質(zhì)量Arginine,

Histidine,

Tyrosine,

Isoleucine,Leucine,

Lysine,

Methionine,

Phenylalanine糖類必需脂肪酸礦物質(zhì)維生素脂溶性維生素,

水溶性維生素水⑴

天然成分飼料不同批次之間差異大–維生素、礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)各成分組成詳細信息不確定NIH小鼠生產(chǎn)群高壓飼料公開配方Ingredient

(g/kg)AmountFish

meal90Soybean

meal50Corn

meal20Ground

wheat365Ground

corn210Ground

oats100Wheat

middlings100Brewers’

dried

yeast10Soybean

oil15Salt5Dicalcium

phosphate15vitamin稀釋于20g

飼料中Atherogenic

DietDiet

Components5

kg.10kg.DairyButter922.5

g.1845

g.Corn

Oil100ml.200ml.Sucrose2500

g.5000

g.Cellulose

(Alphacel)203.5

g.407

g.Casein-Vit.

Free1000

g.2000

g.Cholesterol48

g.96

g.Sodium

Cholate

(Cholic

Acid)25g.50g.Ain

76

Mineral

Mix250

g.500

g.Ain

76

Vitamin

Mix50

g.100

g.DL-Methionine15

g.30

g.DL-a-Tocopherol6.5

g.13

g.Choline

Chloride

(0.5

gr./ml.)100

ml.200

ml.Distilled

WaterEquipm+/-

175

mMiclro.waLarge

mient:ve+ove/n

-or

h3ot5pla0te

ml.xerMeasuring

cupsBeakersDehydrator⑵

半純化飼料⑶純化或化學(xué)純飼料滿足小鼠要求的純化飼料配方舉例Ingredient

(%)AIN-76

(1977)Casein

(commercial)20.0Casein

(purified)---DL-Methionine0.3Cornstarch15.0Sucrose50.0Glucose---5.0Fat5.0Cellulose

(Alphacel)3.5Mineral

Mix1.0Vitamin

Mix0.22.

飼料污染物化合物殺蟲劑，抗生素，鉛毒性研究病原微生物3.

飼料顆粒形狀顆粒飼料常見，方便日常使用粉料半濕或凝膠狀粉料組分和50%(v/v)水，加1%瓊脂方便加入受試物或其它添加劑,浪費少,適口性強液體飼料低抗原飼料4.

飼料如溫度、濕度、壓力、輻射,Barrier

facilities飼料

方法Food

Sterilization

Methods熱80℃快熱烘干

，用于普通動物高壓蒸汽

,

CL

and

SPF

GNGF維生素和蛋白營養(yǎng)水平降低放射

,

用于SPF

GN

GF動物60Co

輻照–γ射線飼料的選擇依據(jù)研究目標–免疫學(xué)，無抗原飼料；研究齲齒，高糖飼料性研究，Ca的含量–重金屬，天然成分飼料經(jīng)濟，動物愛吃局限：成分含量不可控，改變純化飼料昂貴：短期使用，各成分含量精確骨質(zhì)疏松研究5.飲用水質(zhì)量（1）高壓蒸汽滅菌法能耗高,效率低、水瓶結(jié)堿、不能去除化學(xué)污染（2）反滲透凈化法反滲透凈化法是利用反滲透＋過濾＋紫外線殺菌的原理，將自來水中的離子和微生物去除的凈水方法。能夠去除微生物污染和化學(xué)污染、生產(chǎn)效率高、成本低，但除菌效果不易確實，同時還導(dǎo)致水中礦物質(zhì)元素的缺乏。（3）超濾凈化法超濾凈化法是利用孔徑≤0.2μm的中空纖維將原水中的雜質(zhì)和微生物濾除。去除微生物污染、效率高、成本低，但除菌效果很難確定。（4）化學(xué)

法化學(xué) 法針對反滲透和超濾凈化法除菌效果不確實的問題，可通過在出水末端加裝酸化（鹽酸）或堿化（次氯酸鈉）裝置使出水的pH達到2.3～2.5（過酸可對動物的增重、飲食和網(wǎng)狀細胞的清除率帶來不利影響）或8.7左右（堿化水對動物有無毒性作用尚需要研究），以確保凈水器的凈化效果。pH2.5～3.0

or

8.7D.體重飼料和飲水恢復(fù)期間隔箱E.

環(huán)境1.溫度和濕度適宜范圍Defined

Ranges溫度19~29℃.相對濕度30%-70%環(huán)尾病‘Ringtail’condition通常認為與高溫低濕有關(guān)2.

通風(fēng)：10-15

次每小時供應(yīng)新風(fēng)、稀釋污染物、控制送排風(fēng)應(yīng)急電源3.

光照對許多生理特點有深遠影響–雞;家兔每24-hr

內(nèi)光照時間,明-暗循環(huán)最常使用12:12

到14:10

hours.最佳光照強度300

lux:離地面1.0

m的位置4.

噪音人耳160

db,造成耳機械性損傷140

db,耳痛長時間100

db，內(nèi)耳紊亂孕豚鼠動物室不超過85

db5.空氣壓力梯度不少于20

PaⅢ.

化學(xué)因素A.氣體污染物B.殺蟲劑C.

藥物D.清潔劑和除臭劑E.

化學(xué)

劑A.

氣態(tài)污染物?的化學(xué)試劑–

,

，氯仿醚–腎?和氨氣是動物室主要廢氣人，氨濃度最高25

ppm，8

hr

每天,5

天每周鼠盒，大于25

ppm普遍，過濾帽常超700

ppmMRM.B.

殺蟲劑引起藥物代謝改變–氯丹,第一個有文獻記載的肝藥酶可以被鹵代烴

類殺蟲劑激活，而被有機磷酸酯

類抑制C.

藥物藥物的毒性：誘發(fā)齲齒模型，抗生素治療活性成分的特點溶媒給藥途徑和部位給藥頻率劑量標準劑量戊巴比妥睡眠時間：明-暗周期飼料或飲水中添加化合物限制飲食pair-feeding食糞癥,引起藥物多次清潔劑、除臭劑，有芳香氣味的易揮發(fā)的成分，改變肝藥酶E.

化學(xué)

劑，是

物質(zhì)?過氧乙酸，有效殺菌、真菌、和癌誘導(dǎo)劑劑–82℃可有效清除普通嚙齒類病原體D.

清潔劑和除臭劑?分級等級種類飼養(yǎng)條件四級無菌動物Germfree

animal

GF系統(tǒng)Isolation

system四級悉生動物Gnotobiotics

animal

GN系統(tǒng)Isolation

system三級無特定病原體動物Specific

pathogen

free

animal

SPF屏障系統(tǒng)Barrier

system二級清潔動物Clean

animal

CL屏障系統(tǒng)Barrier

system一級普通動物Conventional

animal

CV開放系統(tǒng)Open

systemⅢ.微生物因素?zé)o菌動物（germfree

animal

GF）：指用現(xiàn)有檢測技術(shù)在動物體內(nèi)外的任何部位均檢不出任何活的微生物和的動物。來源于產(chǎn)或無菌卵孵化，飼養(yǎng)于系統(tǒng)中。悉生動物(gnotobiotic

animal

GN)：或稱已知菌動物，廣義上把無菌動物、已知菌動物、無特定病原體動物統(tǒng)稱悉生動物；狹義上指已知菌動物。無特定病原體動物（specific

pathogen

free，SPF）

:主要指不攜帶潛在干擾大的病原。來源于、條件致病和對實驗產(chǎn)動物。清潔動物（clean

animal,

CL）

:除普通動物應(yīng)排除的病原外，不攜帶對動物危害大和對科學(xué)研究干擾大的病原。來源于SPF動物或

產(chǎn)動物。普通動物（conventional

animal CV

）：不攜帶人獸共患病病原和動物烈性傳染病病原的實驗動物。微生物等級動物的選擇：一般而言，普通動物用于獲得的實驗結(jié)果的反應(yīng)性差，故主要用于生物醫(yī)學(xué)示教或為某項研究進行探索方法的預(yù)試驗。清潔動物是目前國內(nèi)科研工作主要要求的標準實驗動物，適用于大多數(shù)科研實驗。無特定病原體動物是理想的健康動物，用它來研究，可排除疾病或病原的干擾，適用于所有科研實驗、生物制品生產(chǎn)及檢定，是國際公認的標準實驗動物。涉及具有國際交流意義的重大課題，最好選用無特定病原體動物。在精確試驗中，鑒于動物體內(nèi)外的與微生物會干擾試驗的結(jié)果，最好選擇無菌動物或悉生動物，至少也應(yīng)使用SPF級動物。此外，還應(yīng)考慮所選用的動物類別或級別要與實驗條件、實驗技術(shù)、方法及試劑等相匹配。避免高、精、尖儀器、技術(shù)、試劑與低品質(zhì)、低反應(yīng)性、非標準化動物匹配；防止低性能方法、設(shè)施與高級別、高反應(yīng)性動物匹配，造成不必要的資源浪費。CV動物反應(yīng)性差，主要用于生物醫(yī)學(xué)示教或預(yù)試驗。CL動物國際上認為僅適合短期或部分科研實驗；我國認為適用于大多數(shù)科研實驗，可用于生物醫(yī)學(xué)研究的各領(lǐng)域。SPF動物適用于所有科研實驗，是目前國際標準級別的實驗動物。GN或GF動物，用于特定精確實驗。各種動物分級物種分級小鼠、大鼠CL、SPF、GF地鼠、豚鼠、兔CV、CL、SPF、GF犬、猴CV、SPF實驗動物細菌對實驗的干擾支原體（Mycoplasma）主要有肺支原體、溶神經(jīng)支原體和關(guān)節(jié)炎支原體。易感動物為大鼠和小鼠。其中肺支原體對大、小鼠危害最大。產(chǎn)生大鼠“歪頭病”、小鼠回旋癥、大鼠關(guān)節(jié)炎。支氣管敗血性波氏桿菌（B.brochiseptica）豚鼠和家兔敏感，

部位為呼吸

。對環(huán)境抵抗力較強，可在異種動物間傳染，性強?？尚纬呻[

染

。巴氏桿菌(Pasteurella)實驗動物主要是多殺巴斯德菌和嗜肺巴斯德菌。多殺巴斯德桿菌對兔和小鼠有較強的致病作用，主要侵襲鼻粘膜。嗜肺巴氏桿菌在大、小鼠呼吸道、生殖道帶菌率較高。潛在

的對實驗的干擾小鼠肝炎屬冠狀

科，單鏈RNA。對理化因子敏感。只

小鼠，傳染性高，不

人。應(yīng)激條件下，引起致死性肝炎、腦炎、腸炎改變機體各種免疫應(yīng)答參數(shù)：降低

免疫球蛋白水平；影響吞噬細胞數(shù)目。改變酶系統(tǒng)：增高或降低一些肝臟的酶活性。對

鼠產(chǎn)生進行性消耗綜合癥。Mouse

Hepatitis(MHV)臨床癥狀常出現(xiàn)于未離乳小鼠鼠會出現(xiàn)“wasting

syndrome”,下痢.改變Microphage的吞噬活性減緩肝臟的再生增加動物對某些病原的感受性,如K,

Leuko等MHVNormalFoster,

HL,

Small,

JD,

Fox,

JG.

1982.

The

Mouse

in

Biomedical

Research.

P.

164,175,

180.

Academia

Press.USA.仙臺屬副粘飼養(yǎng)條件科，單鏈RNA。、氣溫驟變或呼吸道細菌

，可致急性爆發(fā)。是大、小鼠常

之一，偶爾引起人呼吸道。影響免疫應(yīng)答：抑制大鼠淋巴細胞對綿羊紅細胞的抗體應(yīng)答。減弱植物血凝素、刀豆素對淋巴細胞的促有絲分裂。干擾致瘤作用：后的組織學(xué)改變酷似浸潤性肺癌；可移植腫瘤，改變腫瘤細胞表面抗原和致瘤性。e.

影響生殖：妊娠4-5天妊娠期延長，新生鼠，胚胎被吸收；11-12天

，率升高。呼腸III型科，雙鏈RNA。劑抵抗性強。屬呼腸對熱和宿主廣泛。動物可見脂肪性下痢，表現(xiàn)為肝炎、腦炎、胰腺炎。小鼠巨細胞屬皰疹

科

，線狀雙鏈DNA

。對脂溶劑、熱、射線和某些酶敏感。易形成持續(xù)

，可整合。d.抑制抗體形成；抑制同種異體的移植排斥反應(yīng)；抑制產(chǎn)生