实验动物从业人员上岗证培训
?实验动物环境及设施管理
?实验动物饲料与营养
?影响动物实验的因素
?实验动物模型
实验动物环境及设施管理
?动物设施的建筑要求
?实验动物设施分类
?动物设施的环境指标
?实验动物的运输
?屏障环境设施的运行及管理
实验动物设施
?广义：是指进行实验动物生产和从事动物实验设施的总和；
?狭义：指保种、繁殖、生产、育成实验动物的场所，而将实验研究、试验检定等设施称为动物实验设施。
一.设施建筑要求-选址
?应避开自然疫源地。
?宜选在环境空气质量及自然环境条件较好的区域。
?宜远离有严重空气污染、振动或噪声干扰的铁路、码头、飞机场、交通要道、工厂、贮仓、堆场等区域。
?动物生物安全实验室与生活区的距离应符合GB和GB《生物安全实验室建筑技术规范》的要求。
一.设施建筑要求-建筑材料
?所有围护结构材料均应无毒、无放射性。
?实验动物饲养间内墙表面应光滑平整，阴阳角均为圆弧形，易于清洗、消毒。
?墙面采用不易脱落、耐腐蚀、无反光、耐冲击的材料。地面应防滑、耐磨无渗漏。
?天花板耐水、耐腐蚀。
一.设施建筑要求-建筑设施
?建筑物门、窗应有良好的密封性，饲养间门上应设观察窗；
?走廊净宽度一般不应少于1.5m，门大小应满足设备进出和日常工作的需要，门一般净宽度不少于0.8m。饲养大型动物的实验动物设施，其走廊和门的宽度和高度应根据实际需要加大尺寸。
?实验动物设施的电力负荷等级，应根据工艺要求确定。屏障环境和隔离环境宜采用二级电力负荷供电。
?室内应选择不易积尘的配电设备，由非洁净区进入洁净区的各类管线管口，应采取可靠的密封措施。
一.设施建筑要求-区域布局
?外环境：是指实验动物饲育和实验场所外的周围环境
?内环境：实验动物饲育和实验场所内的环境。内外环境因素对实验动物有直接作用和间接作用。
1动物生产区：包括隔离检疫室、缓冲间、风淋室、育种室、扩大群饲育室、生产群饲育室、待发室、清洁物品贮藏室、清洁走廊、污物走廊。
2动物实验区：包括缓冲间、风淋室、检疫间、手术室、实验饲育间、清洁物品贮藏室、清洁走廊、污物走廊。
3辅助区：包括仓库、洗刷间、废弃物品存放处理间（设备）、解剖室、密闭式实验动物尸体冷藏存放间（设备）、机械设备室、淋浴间、工作人员休息室。
一.设施建筑要求-污水、废弃物及动物尸体处理
污水
?应有相对独立的污水初级处理设备或化粪池；
废弃物
?实验动物废垫料应集中焚烧处理。
?一次性工作服、口罩、帽子、手套及医院污物处理规定进行统一焚烧。
?注射针头、刀片等锐利物品应收集到利器盒中统一处理。
?感染动物实验所产生的废弃物须先行高压灭菌后再作处理。
动物尸体及组织
?装入专用尸体袋中存放于尸体冷藏柜或冰柜内，集中做无害化处理；
?实验动物设施应该有必要的保证满足设施功能、环境和微生物控制的设备和措施。
二.设施分类-按使用功能分类
?实验动物生产设施
用于实验动物繁育、生产的建筑物、设备以及运营管理在内的总和。
?实验动物实验设施
以研究、试验、教学、生物制品、药品生产等为目的进行实验动物饲育、试验的建筑物、设备以及运营管理在内的总和。
?实验动物特殊实验设施
包括感染动物实验设施(动物生物安全实验室)和应用放射性物质或有害化学物质等进行动物实验的设施。
?实验动物生产设施和实验动物实验设施在环境要求及设施管理上是基本一致的。
二.设施分类-按空气净化控制程度分类
?普通环境
?屏障环境（正压，负压）
?隔离环境（正压，负压）
?屏障环境和隔离环境均应在压力变化相接处设有缓冲设置。
普通环境
?普通环境是饲养普通级动物的设施。
?符合实验动物居住的基本要求，控制人员和物品、动物出入，不能完全控制传染因子；
?适用于饲育基础级实验动物。
屏障环境
?是标准动物饲养室或实验室用得最多的系统，符合动物居住的要求，严格控制人员、物品和空气的进出；
?适用于饲育清洁级实验动物及SPF级动物。
?一切进入屏障的人、动物、饲料、水、空气、垫料及各种用品均须经过严格的微生物控制；
?空气经低效、中效、高效过滤器三级过滤进入房间。
隔离环境
?采用无菌隔离器以保持无菌状态或无外来污染物；
?隔离器内的空气、饲料、水、垫料和设备应无菌；
?动物和物料的动态传递须经特殊的传递系统，该系统既能保证与环境的绝对隔离，又能满足转运动物时保持内环境一致；
?进入隔离器内的空气必须经过高效过滤；
?适用于饲育SPF动物、悉生动物及无菌动物。
?免疫缺陷动物饲养。
?饲养人员与实验人员都不得与动物直接接触，工作人员只能通过附着于隔离器上的橡胶手套进行操作。
二.设施分类-按设施的布局分类
?单走廊设施
压力：动物房→走廊→屏障外
?双走廊设施
有清洁走廊和污物走廊
空气、人、物料、动物均为单向流通路线
压力：清洁走廊→动物房→污物走廊→屏障外
?三走廊设施
共用清洁走廊，2个污物走廊
空气、人、物料、动物均为单向流通路线
压力：同双走廊设施
《病原微生物实验室生物安全管理条例》
生物安全实验室种类
四类：在通常情况下不会引起人类或者动物疾病的微生物。
BSL-1，ABSL-1
三类：能够引起人类或者动物疾病，但一般情况下对人、动物或者环境不构成严重危害，传播风险有限，实验室感染后很少引起严重疾病，并且具备有效治疗和预防措施的微生物。
BSL-2，ABSL-2
二类：能够引起人类或者动物严重疾病，比较容易直接或者间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的微生物。
BSL-3，ABSL-3
一类：能够引起人类或者动物非常严重疾病的微生物，以及我国尚未发现或者已经宣布消灭的微生物。
BSL-4，ABSL-4
布局与流程
?功能区域的划分要明确
?人流、物流、动物流要合理
?屏障环境实验动物设施区域人员、物品、动物的进出路线单向流动，尽可能避免往返交叉。
人流
?单走廊：第一更衣室—第二更衣室—风淋室—洁净走廊—动物饲养室（动物实验室）—洁净走廊—屏障外
?双走廊：第一更衣室—第二更衣室—风淋室—清洁走廊—动物饲养室（动物实验室）—污物走廊—屏障外
物流
?耐热类：全部鼠盒、水瓶、水、垫料、衣服等须经高压灭菌后方可进入，每次灭菌都要进行灭菌效果的检测，可将高压指示卡放在物品内一起灭菌。
?不耐热类：须经传递舱进入，传递舱的使用同动物传递。
?物品经污物走廊运出屏障系统。
动物流
?进设施：动物通过位于消毒前室和消毒后室的传递窗进入。将运输盒放入消毒前室传递窗，消毒剂喷雾消毒，由消毒后室打开传递窗，将动物拿到动物房内。
?出设施：把动物装在运输盒内，用胶带封好后经污染走廊出屏障系统。
二.设施分类-按气流分布分类
?乱流式屏障设施：利用稀释作用，使室内尘源产生的灰尘均匀扩散而被“冲淡”。
?层流式屏障设施：流线平行、流向单一、具有一定的和均匀的断面速度的气流组织方式。
三.动物设施的环境要求-温度
?普通环境
啮齿类动物：18-29℃
非啮齿类动物：16-28℃(实验设施)
16-26℃(生产设施)
?屏障及隔离环境：20-26℃，鸡：16-28℃
?日温差：≤4℃
三.动物设施的环境要求-相对湿度
?定义：空气中实际水份含量占同等温度下饱和含水量的百分比。
?最适宜相对湿度40-70%。
三.动物设施的环境要求-照明
?人工照明能达到与日光照明同样的效果，可操作性强，便于管理。
?屏障环境多不设外窗，普通级动物除需要自然采光与通风的场所外，不宜设置外窗。
?工作照明：＞LX
?动物照明：啮齿类动物：15-20LX
非啮齿类动物：-LX
鸡：5-10LX
?昼夜明暗交替时间12h/12h或14h/10h
三.动物设施的环境要求-噪声
?来源：喂料、清扫、洗涤、搬运器材、谈话、犬吠、通风、空调等
?≤60dB
三.动物设施的环境要求-氨浓度
?动物室内的有害气体主要为NH3、H2S等，其中氨的含量是衡量空气质量的最主要指标
?≤14mg/m3
三.动物设施的环境要求-空气洁净度
?动物体表皮毛、饲料、垫料等材料的碎屑，可被气流携带而在空气中悬浮飞扬，形成尘埃污染。尘埃往往又成为微生物的载体。
?屏障环境：7级（0级）
?隔离环境：5（级）-7级（0级）
三.动物设施的环境要求-换气次数
?主要设备是机械通气系统和空气调节系统
?普通环境：≥8
?屏障环境：≥15
?隔离环境：≥20
三.动物设施的环境要求-压强梯度
?压强梯度（内外静压差）
?屏障环境：≥10Pa
?隔离环境：≥50Pa
?单走廊压力：动物房→走廊→屏障外
?双走廊压力：清洁走廊→动物房→污物走廊→屏障外
三.动物设施的环境要求-沉降菌数
对于微生物粒子常以非致病菌为指标
?普通环境：-
?屏障环境：3个/皿
?隔离环境：无检出
?在实验动物环境检测中，理化指标是重要的内容。
?温度、湿度、照度、换气次数、噪声、落下菌数是所有设施环境检测中必须检测的项目。
三.动物设施的环境要求-笼具
?材质应符合对动物的健康和福利无害的无毒、无放射性、耐腐蚀、耐高温、耐高压、耐冲击、易清洗、易消毒灭菌。
?笼具的内外边角均应圆滑、无锐口，动物不易噬咬、咀嚼。笼子内部无尖锐的突起可伤害到动物。
?笼具的门或盖有能防止动物自己打开笼具或打开时发生意外伤害或逃逸。
?笼具应限制动物将身体伸出，能避免伤害自己或人类或邻近的动物。
?实验用大型动物的笼具尺寸应满足动物福利的要求和操作的需求。
三.动物设施的环境要求-垫料
?垫料的材质应符合对动物的健康和福利、吸湿性好、尘埃少、无异味、无毒性、无油脂、无伤害、耐高温、耐高压的要求。
?常用垫料有木刨花、打碎的玉米杆、吸水纸、棉花等，容易获得，价格低廉。
?垫料须经灭菌处理后方可使用。
三.动物设施的环境要求-饮水
?普通级实验动物的饮水应符合生活饮用水卫生标准的要求，应由新鲜、纯净的水源直接提供。
?清洁级以上实验动物的饮水还须达到无菌要求。
?饮水设备常用饮水瓶、饮水盒、自动饮水装置。
动物品种
饮水需要量
小鼠（成熟龄）
4～7ml
大鼠（50g）
20～45ml
豚鼠（成熟龄）
85～ml
兔（1.4～2.3kg）
60～ml/kg(体重)
金黄地鼠（成熟龄）
8～12ml
小型猪（成熟龄）
1～1.9l
狗（成熟龄）
25～35ml/kg(体重)
猫（2～4kg）
～ml
红毛猴（成熟龄）
～ml
实验动物饮水量主要受动物的生理阶段、饲料性质及环境温度的影响。幼年动物、哺乳动物饮水量较多。
四.动物运输-笼具
?笼具结构应适应动物特点，材质应符合对动物的健康和福利要求，并符合运输规范和要求。
?能防止动物破坏、逃逸或接触外界，并能经受正常严格的运输。
?笼具的大小和形状应适于被运输动物的生物特性，在符合运输要求的前提下要使动物感觉舒适。
?笼具的外面应具有适合于搬动的把手或能够握住的把柄，搬运者与笼具内的动物不能有身体接触。
?在紧急情况下，每个笼具要容易打开门，将活体动物移出。
?实验动物的运输笼具要符合微生物控制的等级要求，并且在每次使用前必须进行清洗和消毒。
四.动物运输-运输工具
?能保证有足够的新鲜空气和维持动物的健康、安全和舒适的需要，并应避免运输时运输工具的废气进入。
?运输工具应配备空调等设备，使实验动物周围环境的温度维持在正常范围内，以保证动物的质量。
?活体动物不能同有害物质或装置混装运输，以免对动物产生影响。
?运输工具在每次运输实验动物前后均应进行消毒。
四.动物运输-实验动物
?同一运输空间内不得将不同等级的实验动物混装；
?同一笼盒内不得将不同品系、不同性别的实验动物混装。
?运输属于国家保护的实验用野生动物，应提供国家有关部门办理的准运证明，检疫证明。
?如果运输时间超过6小时，应保证实验动物在运输途中有充足的符合要求的饲料和饮水。
五.屏障环境设施的运行及管理-人员组成
?设施负责人
?饲养人员：饲养观察动物
?实验人员：动物给药及手术
?兽医：动物疾病诊断和治疗
?清洁人员：笼具洗刷、消毒
?机械设备管理和维修人员
?动物质量监测人员
五.屏障环境设施的运行及管理-饲料
?按计划定期购入，不宜存放时间太久
?购买正规厂家的饲料（有饲料合格证）
?注意保质期：普通级3个月
?饲料应在阴凉、干燥、通风房间
?存放饲料房间有防野鼠设备
五.屏障环境设施的运行及管理-垫料
?多用小刨花、锯末
?不宜过粗（吸水性不好），也不宜过细（易扬尘）
?雪松类木料的刨花含有芳香烃类，有肝细胞毒性，增加癌症发生率。
?高压灭菌处理。
五.屏障环境设施的运行及管理-启用前
?喷雾消毒：2%过氧乙酸，10ml/m3，过氧化氢
?薰蒸消毒：10%甲醛40ml/m3加入30g/m3高锰酸钾中，保持24h以上。
?清扫洁净区顺序：天花板→墙壁→笼具→仪器设备→实验台→地面。
?开机→清扫清洁区→净水洗刷→洗涤剂洗刷→净水洗刷→关机→封闭通道口→喷雾消毒→启封各通道→换气24h→消毒剂擦拭→封闭通道→薰蒸消毒→启封各通道→换气3天→检测落下菌→结果
合格→启用；
不合格→重复净化消毒。
五.屏障环境设施的运行及管理-设备
?包括：动力设备、消毒灭菌设备、净化设备、实验和检测设备、通讯设备。
?严格按照设备的要求操作，专人管理、专人负责，使用、维修须按照相关登记制度。
五.屏障环境设施的运行及管理-健康管理
?所有从事实验的人员应定期进行体格检查，检查结果应符合所从事工作的岗位要求。
?养成清洁习惯，不留长指甲，不留胡须。
?对设施内物品过敏者，手汗严重者，不能进入洁净区。
?上呼吸道感染者，不宜进入洁净区。
?禁止化妆进入洁净区，吸烟或饮酒后30min内不能进入洁净区。
五.屏障环境设施的运行及管理-运行记录
?动物设施的空调机组等设施运行记录
?更换高效过滤器等设施维护记录
?实验动物患病治疗、异常死亡等记录
?实验动物合格证书、饲料合格证书等相关信息记录
设施使用注意事项
?完善的组织和严密的制度与规范
?严格的人员、物品、动物质量控制
?设施内环境的管理
?设备的管理
?健康管理
实验动物饲料与营养
?饲料中的营养物质
?各种实验动物的营养需要
?实验动物饲料的要求
一.饲料中的营养物质
?水（Water）
动物体内水的来源：代谢水，饲料水，饮用水。
?蛋白质（Protein）
包括必需氨基酸和非必需氨基酸。
?矿物质（Mineral）
包括常量元素和微量元素。
?碳水化合物（carbohydrates）
包括无氮浸出物和粗纤维。
?脂类（lipids）
?维生素（Vitamin）
包括脂溶性的维生素和水溶性的维生素。
国标中检测饲料的营养成分
?水分和其它挥发性物质：饲料含水率应低于11％，高于11％的饲料易霉变。
?粗蛋白
?粗脂肪
?粗纤维
?粗灰分
?钙
?总磷
?钙：总磷
二.各种实验动物的营养需要
?食性差异
肉食性动物对蛋白质的要求较高。
草食性动物对粗纤维的需求较高。
?动物种属差异
?同种动物在不同生理阶段的差异
动物的分类-根据食性分类
?草食性动物：豚鼠、兔（食粪特性）、羊等;
?肉食性动物：狗、猫等;
?杂食性动物：小鼠、大鼠、金黄地鼠、猴等；啮齿类---食粪癖
（一）小鼠
?饲料中18%粗蛋白，4～8%粗脂肪，KM、ICR、BALB/c、DBA/2等品系小鼠均获得满意的繁殖效果；纤维素的含量为5%
?小鼠喜食含糖量高的饲料。
?小鼠对钙及VA、VD需要量较高，但同时又对过量维生素A敏感。维生素A过量可导致小鼠繁殖紊乱和胚胎畸形。每公斤饲料中添加VE50mg，可显著提高小鼠受孕率、产仔率。
?无菌小鼠还应注意补充VK。
（二）大鼠
?18～20%的粗蛋白质可满足大鼠的生长、妊娠和泌乳的需要。
?必需脂肪酸含量占总能量的1.3%，其中亚油酸在饲料中含量不能低于0.3%。
?大鼠对钙、磷的缺乏耐受力较强，对镁需要量较多，尤其是妊娠、哺乳时需要量明显增加。
?每公斤饲料中添加60mgVE能提高大鼠繁殖率。
?无菌大鼠还应注意补充VB12。
（三）地鼠
?粗蛋白的含量要求达到21～24%，特别是饲料中的动物性蛋白应有一定比例。如蛋白质不足，成年地鼠将出现性功能减退，幼鼠则生长发育迟缓。
?地鼠像反刍动物一样能有效地利用非蛋白氮。
（四）豚鼠
?对某些必需氨基酸特别是精氨酸的需要量较高。
?对粗纤维的消化能力强，日粮中要含12%～14%的粗纤维。如果粗纤维量不足，豚鼠会出现排粪障碍和脱毛现象。
?豚鼠对VC缺乏特别敏感，缺乏时可致坏血病，生殖力下降，甚至造成死亡。每只豚鼠每日需补10mgVC，繁殖阶段需补充30mg。
?营养特点：精氨酸，VC，粗纤维
（五）家兔
?饲料中含有15%左右的蛋白质即可满足要求。
?虽然其肠道微生物可以合成VK和大部分B族维生素，但繁殖时仍需额外补充VK。
?饲料中需要有一定量的粗纤维以维持其正常的消化生理功能，其日粮中粗纤维含量应15%。
?对无菌兔其饲料中的粗纤维含量应降低，同时要注意补充所有的维生素。
（六）犬
?犬是肉食动物，犬必须供给足够的脂肪和蛋白质,饲料中动物性蛋白应占全部蛋白质食物的1/3。
22%的粗蛋白可以满足生长和繁殖的需要。
?犬能耐受高脂肪日粮，要求日粮含有一定量的不饱和脂肪酸。
?VA的需要量较大，亦需补充VB12。
?应注意其日粮的适口性。
（七）猫
?猫是肉食动物，对蛋白质需求较高，21%，
幼猫33%；
?猫属于不能利用β-胡萝卜素作为VA来源的动物，应在饲料中补充VA。
(八)猴
?日粮能量的50%以上来自糖代谢；
?16%-25%蛋白质可满足需要；
?体内不能合成VC，必须由日粮提供，同时要注意日粮的适口性。
?除主食外，每天应供给一定量的新鲜水果和蔬菜。
三实验动物饲料的要求
?原料结构和成分比例要一定；
?营养成分要均衡；
?尽可能减少对实验产生不良影响的污染和杂质；
?我国对实验动物饲料生产和销售实行许可证制度，要求生产企业必须具备一定的生产条件，取得省一级实验动物管委会核发《实验动物全价营养饲料质量合格证》后，才有资格生产销售实验动物饲料。
饲料的分类-按生理阶段分类
?生长期饲料：适用于生长发育的饲料。
?繁殖期饲料：适用于妊娠和哺乳期动物的饲料。
?维持期饲料：适用于生长、繁殖阶段以外或成年动物的饲料。
饲料的配制
?任何单一的饲料都不能满足不同动物的不同生长时期对营养的需要；
?通过配制使其含有全面而均衡的各种营养素，以满足动物生长繁殖或特殊实验的需要。这种饲料叫“全价营养饲料”。无须额外添加任何其他营养成分，直接饲喂既能获得满意的饲养效果。
?常用实验动物大鼠、小鼠、豚鼠、兔的饲料，应制成具有一定硬度、不同直径规格的颗粒饲料较为适合其摄食习性。狗、猫、猴则以膨化饲料为好。
饲料的消毒
?60Co照射饲料
辐照灭菌只对VB1产生影响，其它成分均无明显变化
SPF级实验动物饲料辐照灭菌：25kGy
?高压灭菌饲料
高压蒸汽灭菌对饲料中粗蛋白、VA、VB1、VB2、VB6及精氨酸、赖氨酸、蛋氨酸均有不同程度的破坏
饲料的储存
?分为原料储存和成品储存。
?成品饲料贮存要分类存放，标志清楚，注明生产日期，不得与原料混贮。
?储存原则
1.按不同种类、生产厂家、进货日期等分开保管
2.质量和稳定性随温度、湿度变化而变化
3.防止鸟类、鼠类、昆虫的污染
4.注意保质期：成品饲料不超过3个月
5.饲料中多种成分经光照射后会起化学变化而破坏分解。应将饲料放在阴暗处以减少营养成分的破坏。
影响动物实验的因素
?环境因素
?营养因素
?实验动物因素
?技术因素
?病原微生物
动物对实验处理的反应
R=(A+B+C)×（D+E）
?R:实验动物的总反应、实验结果
?A:动物种间的共同反应
?B:动物品种，品系特有的反应
?C:动物的个体反应
?D:环境因素（包括实验处理）
?E:实验误差
?内因：A+B+C，由实验动物本身的遗传因素决定；
?外因：D+E
?在严格控制环境因素D，尽量减少D的变化，排除实验处理以外的影响。
一.环境因素对动物实验的影响
?物理因素：温度、湿度、气流速度、光照、噪音等；
?化学因素：饲料、饮水、空气、臭气、消毒剂、
有毒物质等；
?生物因素：饲养密度及各种病原体；
?居住因素：房屋、笼具、垫料等；
?人为因素：设施、饲养、管理、实验处理等。
环境因素是直接影响实验动物进化、生态反应和生长的所有外界条件的总和。
（一）环境温度的影响
?影响动物的生殖能力
?影响动物机体的抵抗力
?影响动物的脏器系数
?不适宜的环境温度可使动物处于应激状态
温度对实验动物的影响主要表现在生殖、泌乳、机体抵抗力、生长、形态、新陈代谢和实验反应性等方面。
（二）相对湿度的影响
高湿环境：病原微生物和寄生虫容易繁殖和传播，垫料、饲料易发生霉变，影响动物健康，影响实验结果。
低湿环境：易使室内灰尘飞扬，引起实验人员和动物易患呼吸道疾病。低湿环境下，大鼠易发生坏尾病，哺乳母鼠常发生拒哺或吃仔现象。散热增加，产热相应增加，摄食增加。
?空气湿度的大小对实验动物的散热率有显著影响。
（三）照明的影响
?强光会损害实验动物特别是啮齿类动物的视力
?持续的黑暗可抑制大鼠的生殖
（四）噪音的影响
?长期受强噪声的刺激可引起噪声性耳聋，
?噪声对实验动物生殖生理会造成严重不良影响：大、小鼠生育力减退，妊娠障碍和流产，甚至出现食仔现象。
?噪声对实验结果也有很大影响。声音刺激会引起心跳、呼吸次数及血压增加，血糖值出现明显不同。
?豚鼠对噪音最敏感。
（五）气流速度的影响
?气流速度过大，动物体表散热过大。
?气流速度小散热慢。0.1-0.2m/s
?合理组织气流和风速可调节室内温度和湿度，又可降低室内粉尘和有害气体污染，控制传染病的流行。
（六）饲养密度的影响
?饲养密度过大可导致传染病发生的机率升高；
?饲养密度过大可影响动物的生长曲线；
?饲养密度过大可影响动物生长的一致性。
二.营养因素对动物实验的影响
?对动物采食量的影响；
?对动物生长发育的影响：生长曲线、脏器系数、体重；
?对动物生理生化指标的影响：血液、脏器；
?营养素含量的改变对动物免疫功能、疾病的发生、发展和转归的影响；
?对动物麻醉反应的影响；
影响营养需求的因素-生理状况
?动物在不同的生理状况，如生长、怀孕、创伤或泌乳时，对营养需求有所不同，个体需从饲料中获取额外的营养，以满足胎儿的生长、发育，吸取制作乳、蛋、毛的原料。
?在实验动物中产后发情配种的小鼠，如果带仔多，营养供应不上，母鼠会发出信号，使受精卵不在子宫着床。而营养好带仔少的母鼠，则会在19～21天内，按正常的怀孕期产仔。
影响营养需求的因素-环境因素
?恒温动物，若暴露在较低的温度下，动物必须产生较多的热能以维持体温的恒定。
?高温环境中，动物食欲下降。
?动物可由镀锌的笼盒表面接触到锌元素，而饲养在平板底网上的动物，就有更多的机会摄取到粪便中的额外养分。
影响营养需求的因素-微生物状态
?正常饲养条件下，动物肠道中存在大量微生物，这些微生物在肠道中栖生、繁殖、代谢，产生许多营养物质，如水溶性的VB1，VK及氨基酸等，这些物质通常被动物再吸收和利用。这些物质被利用的情形，会因动物种类、饲料成分、饲养条件不同而有所差异。
?无菌动物肠道内微生物状态与一般动物不同。
（左图是无菌动物，其右下角那个膨大的器官是盲肠；右图是正常小鼠，有肠道菌群）
影响营养需求的因素-研究条件
?外科手术实验操作；
?饲料中添加测试药物时，有时会造成动物紧张或改变饲料的适口性，使动物食欲减退，进而影响饲料的采食。
影响营养需求的因素-营养成分的相互作用
?某种养分摄取量增加时往往会影响到另外营养成分的吸收和利用。
?不同的矿物质饲料会竞争同一吸收门户或同一运送系统，而影响到彼此被吸收的效率，例如钙、磷、镁及VD间的关系。
三.实验动物因素对动物实验结果的影响
?动物种属：对同一致病因素的易感性、对药物反应的敏感性不同，药物的毒性反应、基础代谢率、不同基因型动物。
?性别：不同性别动物对同一药物的敏感性不同，雌性动物在性周期的不同时期、怀孕和授乳时，机体的反应性差异很大。
?年龄和体重：动物的解剖生理特征和反应性随年龄而有明显的变化。
选择实验动物时遵循的一般原则
?可靠性：选择结构功能代谢尽可能与人类接近，选择对某物质最敏感的动物作为实验对象；
?相似性：考虑选择实验动物种系特点、生理状态、性别、年龄等；
?适用性和可控性：在复制时，应尽量考虑到今后临床应用和便于控制其疾病的发展，以利于研究的开展。
?易行性：是否易于饲养管理、容易操作等因素。
?实验动物标准化
四.技术因素对动物实验的影响
?实验动物的选择
?实验季节
?昼夜过程
?麻醉方法
?技术操作
?受试物
?对照动物
?动物处死方法
五.病原微生物对动物实验的影响
?病毒感染
?细菌感染
?寄生虫感染
实验动物模型
?动物模型分类
?动物模型意义
?动物模型复制原则
一.动物模型分类
?自发模型：病因学研究
?诱发模型：化学物质诱发
物理因素诱发
生物因素诱发
饮食诱发
?免疫缺陷模型：肿瘤模型
?遗传工程动物模型
?手术模型
（一）自发动物模型
?实验动物未经任何有意识的人工处置，在自然情况下自发产生疾病，由基因突变导致疾病，并经定向培育而稳定遗传的实验动物。
?糖尿病：NOD小鼠，KKAy小鼠
?高血压：SHR大鼠，
?乳腺癌：C3H小鼠
?乳腺肿瘤：Wistar大鼠
?优点
从疾病发生来看，与人类更相似；
实验结果更易于外推到人；
对影响疾病发生、发展的原因更有可能被发现；
可以观察遗传因素在疾病发生上的作用。
?缺点
疾病发生、发展的时间参差不齐，试验周期长；
实验所需动物数量多，耗费大。
?应用
应用于病因学研究；
（二）诱发动物模型
通过使用物理的、化学的、生物的或复合性的致病
因素作用于动物，造成动物组织、器官或全身一定
的损害，出现某些类似人类疾病时的功能、代谢或
形态结构方面的改变。
?化学物质诱发：链尿佐菌素（STZ)诱发糖尿病
?物理因素诱发：射线诱发肿瘤
?生物因素诱发：HPV诱发宫颈癌，HBV诱发肝癌
?饮食诱发：雄性大鼠和家兔饲喂高脂饮食，诱发动脉粥样硬化模型。
?优点
类似于人类疾病细胞动力学特征；
可根据需要有目的的用诱导剂诱发疾病。
?缺点
诱导时间长；
有的诱导剂有毒，诱导人员必须注意安全。
?应用
常用于验证可疑致病因素的作用；
在病因学上及预防方面起作用；
（三）免疫缺陷动物模型
?由于先天遗传突变或用人工诱导方法建立的一种或多种免疫系统组成成分缺陷的动物。
?裸鼠:没有胸腺，T细胞缺乏。
?SCID小鼠:没有B、T细胞，对外来抗原无细胞和体液免疫。
?NOD-SCID小鼠:NK细胞活性低。
?NSG小鼠
裸小鼠（BALB/cNude）
?先天胸腺缺失，为第11对染色体隐性遗传；
?胸腺依赖性免疫功能缺乏，T细胞免疫缺陷，B淋巴细胞正常，抗体主要为IgM，只有少量IgG；
?生长发育不良，繁殖力低下，易发生严重感染；
?采用隐性纯合子雄鼠与杂合子雌鼠繁殖；
?无接触敏感性，无移植排斥反应，因此广泛用于免疫学、肿瘤学和疾病发生机理的研究。
?SCID小鼠：免疫缺陷存在于第16号染色体的隐性遗传基因，没有B细胞、T细胞，对外源性抗原无细胞免疫和体液免疫;
?渗漏SCID小鼠(leakSCIDmice)：有2~23℅个体具有有限数量的T和B细胞，其免疫功能有极小程度的功能恢复，个体虽然携带纯合SCID基因，但其少量淋巴细胞能不受该突变基因的影响而发育成熟。
?SCID小鼠的渗漏特征并不遗传，其在群体中出现的数量取决于动物年龄和饲养环境。
NOD/SCID小鼠
?将SCID突变基因导入到非肥胖糖尿病NOD小鼠身上获得该品系动物，
?T、B和NK三种细胞功能联合免疫缺陷动物。
?该小鼠没有免疫渗漏现象。
?较SCID小鼠在人癌移植上占有优势，所建立的人体肿瘤移植模型能够更好地模拟人癌侵袭和转移的自然过程。
NSG小鼠：免疫肿瘤学平台的理想宿主
NSG：NOD-SCIDIL-2receptorgammanull
?没有成熟的B细胞
?没有成熟的T细胞
?没有自然杀伤(NK)细胞
?没有补体
?树突状细胞缺陷
?淋巴细胞缺陷
?淋巴瘤的发病率低
?存活中值超过89周
目前国际公认的免疫缺陷程度最高、最适合人源细胞或组织移植的工具小鼠
移植性肿瘤模型
?优点
可以使一群动物带有同样的肿瘤，接种成活率可达%；
生长速度比较一致，个体差异较小；
对宿主的影响类似，易于客观判定疗效；
可在同种或同系动物中连续移植，长期保留；
试验周期比较短，常用于抗肿瘤药物筛选。
?缺点
生长速度快，增值比率高，体积倍增时间短，是与人体肿瘤的显著不同点，特别是与人体的实体瘤差别更大。
?应用
抗肿瘤新药的筛选；
在肿瘤的放疗、中药等方面的研究中也常被广泛使用。
人源性肿瘤细胞异种移植模型
?连续传代的肿瘤细胞株适应了培养皿的环境，缺乏肿瘤微环境（非肿瘤基质细胞、细胞外基质、肿瘤微环境因子）等，
?这些细胞株种植到免疫缺陷小鼠后形成的肿瘤是同质性的，丢失了原代肿瘤的特性；
?不能完全反应原代肿瘤的情况。
人源性肿瘤组织异种移植模型
?PDX小鼠（patient-derivedtumorxenograft）：将人来源的肿瘤组织植入免疫缺陷动物体内简称的肿瘤动物模型。
优点：
?保持了原代肿瘤细胞的分化程度、形态特征、结构特点以及分子特性。
?移植后小鼠肿瘤的血运特点、基质特征、坏死状况等与人本身的肿瘤特点基本一致；
?为肿瘤的药物治疗提供了一个重要的且相一致的体内模型。
?能够代表每一位病人的肿瘤特点，增加药物特异性，提高治疗成功率。
?为个体化治疗提供了最好的依据和帮助：具有更高检测靶向治疗成功率。
（四）遗传工程动物模型
?应用基因工程技术有目的的干预动物的遗传组成，建立携带（或缺失）有特定基因的转基因动物，导致动物新的生物性状的出现，并可有效的遗传下去，形成新的可用于生命科学研究和其他目的的动物模型。
?糖尿病动物模型：MKR转基因小鼠
?肿瘤动物模型：P53基因敲除小鼠
?老年痴呆动物模型：APP转基因小鼠
?荧光动物模型：GFP转基因小鼠，RFP转基因小鼠
□转基因动物（transgeneticanimal）：用DNA重组技术将人们所需要的目的基因导入动物的受精卵或早期胚胎内，使外源目的基因随细胞的分裂而增殖并在体内表达，且能稳定地遗传给后代的动物。
□年，美国科学家使用显微注射技术将一个能够被锌调控的DNA元件与大鼠的生长激素基因构建在一起，通过将其注射到小鼠胚胎中，发育成的转基因小鼠。比对照鼠要大2倍，被称为“超级鼠”，这是世界上首例转基因动物模型。
基因敲除技术
□将基因组中特定的一个基因去除、替代或灭活，然后从细胞水平或整体观察该基因的功能。
□通常方法是应用DNA同源重组原理，用设计的同源片段替代靶基因片段，从而达到基因敲除的目的。
□具有位点专一性强、打靶后目的片段可以与染色体DNA共同稳定遗传的特点。
□CRISPR/Cas9基因组编辑技术：通过操作RNA来对基因组进行编辑,为设计由RNA指导的DNA核酸酶铺平了道路。
人源化动物模型
?人源化小鼠：通过胚胎工程技术，将人类干细胞和小鼠囊胚嵌合，建立在多种组织中都含有一定比例人源细胞的嵌合体小鼠。
人源化小鼠模型的应用很广泛，在艾滋病、癌症、传染病、神经退行性疾病、血液病研究领域等都有广泛的应用。
□人源化大鼠：以CRISPR/Cas9技术，采用大片断转基因技术，将人类疾病重要基因（包括启动子、调控元件、内含子的全长基因）导入到大鼠基因组中，建立全长人类基因的转基因大鼠。
（五）手术动物模型
?脑缺血模型：四血管阻断法，两血管阻断法
?帕金森模型：脑内注射6-羟基多巴胺
?骨质疏松模型：卵巢切除
?肺栓塞模型：自体血栓
二.动物模型的意义
?避免了在人身上进行实验带来的风险
?在方法学上可增加实验材料的可比性
?简化实验操作和样品收集
?可提供发病率较低的疾病材料
?有助于更全面地认识疾病本质
?可以克服人类某些疾病潜伏期长、病程长和发病率低的特点
三.动物模型复制的原则
?相似性
?重复性
?可靠性
?适用性和可控性
?易行性和经济性
?符合动物实验伦理与3R原则
颗粒饲料的特点
?加工过程中高温作用使蛋白质变性和淀粉α化，容易消化吸收；
?加工过程中高温具有杀菌作用，使细菌数大量减少，饲料不易变质；
?加工过程中高温能灭活原料中有害物质；
?颗粒饲料便于运输、储存、饲喂；
?颗粒饲料适合于啮齿类动物啃咬习性；
?易掌握每日摄食量，不易造成浪费。
第一章实验动物科学概论（1.5学时）
重点要求：掌握实验动物基本概念，了解实验动物学发展及应用领域。
第一节实验动物基本概念
第二节实验动物学科及研究范围
第三节实验动物应用及学科发展趋势
第二章法制化规范化管理的有关规定和标准（2.5学时）
重点要求：掌握实验动物伦理福利概念，建立动物实验工作的道德规范。
第五节实验动物福利伦理和职业道德
第一章实验动物科学概论
第一节实验动物学的基本概念
实验用动物（experimentalanimals）各类实验的所有动物，即：实验的动物（animalsforresearch)
实验动物（laboratoryanimals）
经济动物(economicalanimals)
野生动物（wildanimals）
观赏动物(exhibitinganimals)
实验动物(LaboratoryAnimals)是指经人工饲育，是指经人工饲育，对其携带微生物实行控制，遗传背景明确或者来对其携带微生物实行控制，遗传背景明确或者来源清楚的用于科学研究、教学、生产、检定以及源清楚的用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物
三、实验动物的特征
（一）遗传背景明确
（二）对携带微生物和寄生虫实施监控（
（三）在特定的环境下进行饲养
（四）应用目的明确
（五）与其他动物比较
动物实验的优势（人类的替身）
1．遵循医学伦理学规范
2．为人类疾病研究提供丰富的实验材料
3．实验条件可控，有利于因素分析
4．有助于全面了解疾病的本质
实验动物学科（LaboratoryAnimalScience）是专门研究实验动物和动物实验的一门综合性的应用学科，是生命科学重要的基础支撑条件。实验动物标准化和动物实验的规范化研究成为该学科的重要特点。
以动物学、畜牧兽医学、医学为基础的学科
动物学（zoology），是揭示动物生存和发展规律的学科。它研究动物的种类组成、形态结构、生活习性、繁殖、发育与遗传、分类、分布移动和历史发展以及其他有关的生命活动的特征和规律。
畜牧兽医学，是动物的养殖和防病治病的学科
医学是认识、保持和增强人类健康，预防和治疗疾病，促使机体康复的科学知识体系和实践活动。
1、实验动物育种(laboratoryanimalgeneticbreedingscience)
是利用遗传调控机理，采用传统的和现代生物技术手段，控制动物的遗传特性，培育新的动物品种品系和各种动物模型，家畜和野生动物的实验动物化。
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