醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)教程 第二章 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)

第二章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的基本概念

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)(laboratoryanimalscience)是研究實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的一門新興學(xué)科。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)就是關(guān)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)化和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)規(guī)范化的科學(xué)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)研究的內(nèi)容

1、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)學(xué)(laboratoryanimalfeedingand

breedingscience)2、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物醫(yī)學(xué)(laboratoryanimalmedicine)3、比較醫(yī)學(xué)(comparativemedicine)4、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)(animalexperimenttechnique)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的定義

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物(laboratoryanimal)是指經(jīng)人工培育，對(duì)其攜帶的微生物實(shí)行控制，遺傳背景明確或來(lái)源清楚，用于科學(xué)研究、教學(xué)、生物制品或藥品鑒定以及其他科學(xué)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物。

實(shí)驗(yàn)用動(dòng)物（ExperimentalAnimals）指一切用于各種實(shí)驗(yàn)的動(dòng)物，其中除了符合嚴(yán)格要求的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物外，還包括經(jīng)濟(jì)動(dòng)物、野生動(dòng)物和觀賞動(dòng)物。

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（LaboratoryAnimals）經(jīng)濟(jì)動(dòng)物（EconomicalAnimals）野生動(dòng)物（WildAnimals）觀賞動(dòng)物（ExhibitingAnimals）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物發(fā)展歷史實(shí)驗(yàn)動(dòng)物發(fā)展史上的四個(gè)里程碑：

1909年近交系動(dòng)物：DBA小鼠Wistar大鼠1942年無(wú)菌動(dòng)物：豚鼠1962年免疫缺陷動(dòng)物：裸鼠80年代轉(zhuǎn)基因動(dòng)物實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)控制分類普通級(jí)動(dòng)物(ConventionalAnimal,CV)清潔級(jí)動(dòng)物(CleanAnimal,CL)無(wú)特殊病原體動(dòng)物(SpecificPathogenFreeAnimal,

SPF)無(wú)菌動(dòng)物(GermFreeAnimal,GF)悉生動(dòng)物(GnotobioticAnimals,GN)一、普通級(jí)動(dòng)物

(ConventionalAnimal,CV)

定義：普通級(jí)動(dòng)物是指不攜帶所規(guī)定的人獸共患病病原和動(dòng)物烈性傳染病病原的動(dòng)物。

要求：普通級(jí)動(dòng)物飼養(yǎng)于開放環(huán)境中，是微生物等級(jí)要求最低的動(dòng)物。在飼養(yǎng)管理中要采取一定的防護(hù)措施。

應(yīng)用：這類動(dòng)物目前可適用于大多數(shù)教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)，可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的自下而上環(huán)境直接與大氣相通。設(shè)施不是密閉的。

空氣人員動(dòng)物飼料物品門窗空氣開放環(huán)境二、清潔級(jí)動(dòng)物(CleanAnimal,CL)

定義：除普通動(dòng)物應(yīng)排除的病原外，不攜帶對(duì)動(dòng)物危害大和對(duì)科學(xué)研究干擾大的病原，這類動(dòng)物稱清潔動(dòng)物。小鼠應(yīng)排除8種病原菌、5種病毒、7種寄生蟲。

要求：清潔動(dòng)物飼養(yǎng)于屏障環(huán)境中，其所用的飼料、墊料、籠器具都要經(jīng)過(guò)消毒滅菌處理，飲用水工作服、鞋、帽、口罩用高壓滅菌，方能進(jìn)入動(dòng)物室。

應(yīng)用：這類動(dòng)物目前可適用于大多數(shù)教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)，可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。三、無(wú)特殊病原體動(dòng)物(SpecificPathogenFreeAnimal,SPF)

定義：除清潔級(jí)動(dòng)物應(yīng)排除的病原外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)干擾大的病原菌。小鼠應(yīng)排除13種病原、11種病毒及10種寄生蟲。

要求：SPF動(dòng)物來(lái)源于無(wú)菌動(dòng)物，必須飼養(yǎng)在屏障系統(tǒng)或IVC系統(tǒng)中，實(shí)行嚴(yán)格的微生物學(xué)控制。

應(yīng)用：國(guó)際上公認(rèn)SPF動(dòng)物適用于所有科研實(shí)驗(yàn)，是目前國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

四、無(wú)菌動(dòng)物(GermFreeAnimal,GF)定義：無(wú)菌動(dòng)物指動(dòng)物身上不可檢出一切生命體的動(dòng)物。進(jìn)一步說(shuō)，是指用現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)在動(dòng)物體內(nèi)外的任何部位均檢不出任何微生物和寄生蟲的動(dòng)物。

要求：無(wú)菌動(dòng)物來(lái)源于剖腹產(chǎn)或無(wú)菌卵的孵化，飼育于隔離系統(tǒng)。無(wú)菌動(dòng)物必須是生來(lái)就是無(wú)菌的動(dòng)物。

應(yīng)用：無(wú)菌動(dòng)物在生物醫(yī)學(xué)中具有獨(dú)特作用。在微生物、免疫學(xué)、放射醫(yī)學(xué)、腫瘤學(xué)等研究中得到廣泛的應(yīng)用。

五、悉生動(dòng)物(GnotobioticAnimals,GN)

定義：悉生動(dòng)物也稱已知菌動(dòng)物或已知菌叢動(dòng)物,是指在無(wú)菌動(dòng)物體內(nèi)植入已知微生物的動(dòng)物。

要求：來(lái)源于剖腹產(chǎn)或無(wú)菌卵的孵化，必須飼養(yǎng)于隔離系統(tǒng)。

應(yīng)用：由于悉生動(dòng)物可排除動(dòng)物體內(nèi)帶有各種不明的微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，因而可作為研究微生物與宿主、微生物與微生物之間相互作用的動(dòng)物模型。普通級(jí)清潔級(jí)SPF級(jí)無(wú)菌級(jí)小鼠＋＋＋大鼠＋＋＋地鼠＋＋＋＋豚鼠＋＋＋＋兔＋＋＋＋犬＋＋猴＋＋實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等級(jí)設(shè)定近交系(InbredStrain)突變系(MutantStrain)封閉群(遠(yuǎn)交群)(ClosedColonyorOutbredStock)雜交群(Hybrids)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的遺傳學(xué)控制分類一、近交系(InbredStrain)

定義：近交系是指至少連續(xù)20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系內(nèi)所有個(gè)體都可追溯到起源于第20代或以后代數(shù)的一對(duì)共同祖先。

命名:

1、近交系一般以大寫英文字母命名;2、大寫英文字母加阿拉伯?dāng)?shù)字命名,如A系、TA1系等;3、較早使用的非正規(guī)命名，已經(jīng)廣泛為國(guó)際所共知，615、129等;4、近郊代數(shù)用大寫字母“F”表示，如BALB/c(F29),資料不全，可以只寫已知代數(shù)，如AKR(F?+10)。

亞系：一個(gè)近交系內(nèi)各個(gè)分支的動(dòng)物之間,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)或十分可能存在遺傳差異，這些近交系的分支稱為原近交系的亞系。

亞系的形成原因：

1、在兄妹交配代數(shù)達(dá)40代以前形成的分支（發(fā)生于F20到F40之間）。2、一個(gè)分支與其他分支分開繁殖超過(guò)100代。3、已發(fā)現(xiàn)一個(gè)分支與其他分支存在遺傳差異（殘留雜合、突變或遺傳污染）。

亞系的命名方法1、在原品系的名稱后加一道斜線，斜線后標(biāo)明亞系的數(shù)字或符號(hào)，例如：A/He。2、培育或產(chǎn)生亞系單位或人的縮寫英文名稱，第一個(gè)字母用大寫，以后的字母用小寫,例如：C57BL/6J。3、一個(gè)保持者保持一個(gè)近郊系具有兩個(gè)以上的亞系時(shí)，可在數(shù)字后加保持者的縮寫英文名,例如：C57BL/6J和C57BL/10J。重組近交系：是指由兩個(gè)無(wú)關(guān)的近郊系雜交后產(chǎn)生F1代，再互交產(chǎn)生F2代，然后進(jìn)行全同胞交配連續(xù)20代以上育成的近郊系。例如：BALB/c與C57BL雜交形成CXB1

XX

重組同類系：兩個(gè)近郊系雜交后，子代與兩個(gè)親代中的一個(gè)進(jìn)行數(shù)次回交，再經(jīng)過(guò)不對(duì)特殊基因進(jìn)行選擇的近親交配而育成的近郊系。例如BALB/c與STS育成的CcS1XX

同源突變近交系：兩個(gè)近郊系除了一個(gè)指明位點(diǎn)上的等位基因不同外，其他遺傳基因全部相同的品系。同源突變系一般皆由近交系發(fā)生基因突變而形成。例如：BALB/c-nu

同源導(dǎo)入近交系：通過(guò)雜交—互交或回交等方式將一個(gè)基因?qū)氲浇枷抵校纱诵纬梢粋€(gè)新的近郊系與原來(lái)的近郊系只是一個(gè)很小染色體片段上的基因有所不同。例如C57BL/10中導(dǎo)入129/J的H—12b基因，育成B10.129—H—12bXX

近交系動(dòng)物特點(diǎn)：具有相同的基因型，表現(xiàn)型一致；各品系均有其獨(dú)特的特性；基因位點(diǎn)的純合性,長(zhǎng)期遺傳的穩(wěn)定性;

國(guó)際分布廣泛，不同國(guó)家的科研單位由于使用同一近交系動(dòng)物所取得的結(jié)果具有可比性；

遺傳背景的完整性。

常用的近交系動(dòng)物：

BALB/c、C57BL、C3H、TA1、TA2、615、DBA/2小鼠，F(xiàn)344、SHR、LEW、ACE大鼠等。近交繁育體系單線法平行線法選優(yōu)法繁殖雜交動(dòng)物的種群近交系實(shí)驗(yàn)動(dòng)物MC1白色隨機(jī)MC2綠色隨機(jī)MC3黃色隨機(jī)MC4紅色隨機(jī)FSFSFSFS基礎(chǔ)群（FS）突變近交系：兩個(gè)近變系,除了在一個(gè)指明位點(diǎn)等位基因不同外,其他遺傳基因全部相同，稱為同源突變近交系,簡(jiǎn)稱同源突變系。命名：在原品系名后加橫線，橫線后加上突變基因符號(hào)，例如BALB/c-nu。

突變近交系分為：1、可見突變2、生化突變3、致死突變4、條件致死突變

突變系動(dòng)物特點(diǎn)：突變系動(dòng)物有與人類相似的疾病表現(xiàn)，研究遺傳病、免疫性疾病和腫瘤的主要試驗(yàn)材料。

常用突變系動(dòng)物：裸鼠、scid小鼠、ob(obese)肥胖小鼠、db(diabetes)糖尿病小鼠、SHR大鼠、尿崩癥大鼠等。二、封閉群(遠(yuǎn)交群)(ClosedColonyorOutbredStock)

定義：以非近親交配方式進(jìn)行繁殖生產(chǎn)