醫(yī)學(xué)實驗動物的概念和意義及醫(yī)學(xué)實驗動物的類型

醫(yī)學(xué)實驗動物是生物醫(yī)學(xué)研究不可缺少的部分之一，研究成果的水平高低與動物實驗密切相關(guān)，它直接影響著研究工作的順利進行。

一、醫(yī)學(xué)實驗動物的概念及意義

醫(yī)學(xué)實驗動物（medical experimentalanimals）是經(jīng)人工科學(xué)育種、飼養(yǎng)和繁殖，受遺傳學(xué)、微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制，供生物醫(yī)學(xué)實驗用的動物。其遺傳背景明確，來源清楚，具有較好的遺傳均一性、對外來刺激的敏感性和實驗的再現(xiàn)性。

醫(yī)學(xué)實驗動物是生物醫(yī)學(xué)研究不可缺少的部分之一，研究成果的水平高低與動物實驗密切相關(guān)，它直接影響著研究工作的順利進行。

二、醫(yī)學(xué)實驗動物的類型

（一）普通實驗動物（General experimentalanimals）

1. 遺傳學(xué)分類

（1）近交系（inbredstrain）：是指至少連續(xù)20代的全同胞兄弟姐妹或親子交配培育出來的品系，且品系內(nèi)所有個體都可追溯到起源于20代或以后代數(shù)的一對共同祖先的遺傳群稱為近交系。近交系動物必須具備以下要求：①具有明確的品種背景資料，包括品系名稱、近交代數(shù)、生物學(xué)特性等；②用于保種及生產(chǎn)的繁殖系譜及記錄卡應(yīng)清楚完整，繁殖方法合理；③經(jīng)遺傳檢測質(zhì)量合格了。

（2）封閉群（closedcolony）：在一定的群體內(nèi)，五年以上不從外部引起新種進行自繁的動物群稱為封閉群。封閉群要求不以近交形式，也不與群外動物雜交。既保持其遺傳性狀的相對穩(wěn)定，又避免近交衰退的出現(xiàn)。作為繁殖用的封閉群動物必須遺傳背景明確，來源清楚，有較完整的資料（包括種群名稱、來源、遺傳特點及主要生物學(xué)特性）。

（3）雜交群（hybridstock）：是指一般任意交配繁殖的雜種動物。雜種群動物適應(yīng)性強、生長周期短、繁殖率高、有旺盛的生命力，易于飼養(yǎng)，而且雜種動物比較經(jīng)濟，在教學(xué)實驗中*常用。因雜種群動物遺傳變異大，實驗結(jié)果重復(fù)性差，故不適合用作研究實驗。

（4）突變系（mutationgallery）：是指遺傳基因發(fā)生突變而具有某種特殊性狀表型或有遺傳缺陷的動物，稱突變系動物。如侏儒、無毛、肥胖癥、肌萎縮、白內(nèi)障、視網(wǎng)膜退化等。目前，已成為人類**模型的有貧血（anemia）、白內(nèi)障（cataract）、侏儒（dwarf）、無毛（hair-

less）、色素性視網(wǎng)膜炎（retinitispigmentosa）、各種神經(jīng)麻痹（paralysis）、先天性畸形（congenitalmalformations）、腎異常（kidneyanomalies）、椎骨脫臼癥（slippeddisease）、上腭裂（Harelip andcleftpalate）等突變系。

2. 按微生物學(xué)分類　按微生物學(xué)質(zhì)量控制的程度或根據(jù)微生物凈化程度分類，可分為五類：

（1）普通動物（conventionalanimals）：亦稱**動物，在微生物學(xué)控制上要求*低的動物，它要求不攜帶人畜共患病和動物烈性傳染病的病原。因價格低，故教學(xué)實驗中常用之。

（2）清潔動物（cleananimals）：亦稱二級動物，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。

（3）無特殊病原體動物（specific pathogen freeanimals）：亦稱三級動物，是指動物體內(nèi)無特定的微生物和寄生蟲存在，但帶有非特定的微生物和寄生蟲的動物。此類動物應(yīng)排除一、二級動物所排除的病原外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對科研實驗干擾大的病原。

（4）無菌動物（germ freeanimals）：是指在動物體內(nèi)外的任何部位都檢不出一切生命體的動物。這類動物系在無菌條件下剖宮產(chǎn)出，又飼養(yǎng)在無菌、恒溫、恒濕的條件下，食品飲料等全部無菌。

（5）悉生動物 （gnotobiotesanimals）：是指機體內(nèi)帶著已知微生物的動物。此種動物原是無菌動物，系人為將指定微生物叢投給其體內(nèi)，例如使大腸桿菌定居在無菌小鼠體內(nèi)，在進行微生物檢查時僅能檢出大腸桿菌。

依據(jù)GB14922-2001《實驗動物微生物學(xué)等級及監(jiān)測》劃分的實驗動物等級，并與寄生蟲學(xué)等級對應(yīng)，將實驗小鼠和大鼠的微生物等級分為清潔級、無特定病原體級（SPF）和無菌級三個級別，普通級的實驗小鼠和大鼠原則上不再使用；豚鼠、地鼠和兔分為普通級、清潔級、SPF級和無菌級四個級別。犬和猴分為普通級和SPF級二個級別。

（二）特殊實驗動物（special experimentalanimals）

1. 轉(zhuǎn)基因動物（transgenicanimals）　是指將已知的外源基因植入動物受體的生殖細胞或胚胎中，使動物受體的染色體基因組整合有外源基因并能遺傳給后代的動物。

轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)（transgenic animaltechniques）主要分為顯微注射技術(shù)、反轉(zhuǎn)錄病毒載體技術(shù)、胚胎干細胞（ES細胞）技術(shù)三種。

（1）顯微注射技術(shù)（Micro-injectiontechniques）：是用顯微注射方法將外源基因直接導(dǎo)入受精卵，再植入到受體的**，使其發(fā)育為轉(zhuǎn)基因動物。

（2）反轉(zhuǎn)錄病毒技術(shù)（Retrovirustechniques）：反轉(zhuǎn)錄病毒具有侵入宿主細胞并整合于細胞染色體DNA的能力。將插入有外源基因的反轉(zhuǎn)錄病毒載體DNA，通過輔助細胞包裝成高感染滴度的病毒顆粒，再感染桑葚期的胚胎細胞，隨后將胚胎導(dǎo)入**，可發(fā)育成攜帶外源基因的子代動物。

（3）胚胎干細胞技術(shù)（Embryonic stem celltechniques）：是將外源基因?qū)肱咛ジ杉毎?，在體外培養(yǎng)篩選后，通過顯微技術(shù)注射到囊腔中，再植入到受體的**內(nèi)，使其發(fā)育為嵌合體的轉(zhuǎn)基因動物。該技術(shù)還是基因剔除技術(shù)（knockout）的重要組成部分?；蛱蕹址Q基因敲除、基因打靶或基因定位突變，它是應(yīng)用一段外源DNA，因其與ES細胞染色體上的一段序列具有高度的同源性。利用同源重組技術(shù)使ES細胞帶有這段外源DNA，同時與外源DNA相對應(yīng)的正常基因失活，把帶有外源DNA的ES細胞導(dǎo)入小鼠，建立基因剔除小鼠，來觀察與外源基因相對應(yīng)的正常基因失活、不表達情況下會對動物個體產(chǎn)生哪些影響。

現(xiàn)在，將外源基因?qū)雱游矬w已成為一項重要的基因工程技術(shù)。轉(zhuǎn)基因動物技術(shù)為建立人類遺傳病、病毒誘導(dǎo)性**的動物模型提供了新的有效途徑，并在培育動物新品系上提供了更理想的手段。同時，也被眾多的生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究實驗所用，獲得了許多有價值的研究成果。
2. 克隆動物（cloneanimals）　是指通過無性繁殖方式而產(chǎn)生遺傳信息或生命單位完全相同的動物。根據(jù)核供體的來源不同可分為胚胎細胞克隆和體細胞克隆兩種。將供體細胞核植入去核的卵母細胞中，使后者不經(jīng)過精子穿透等有性過程即可被激活、分裂并發(fā)育成個體，使得核供體的基因得到完全復(fù)制?？寺〖夹g(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和社會經(jīng)濟效益方面的意義重大。克隆技術(shù)可用于****移植、建立**的基因模型等，還可用于搶救瀕危動物，加快它們的繁殖，培育優(yōu)良、純種的動物。

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