第二章 实验动物标准化 (NXPowerLite)

实实验动物标准化（质量控制）验遗传控制环境控制实动微生物控制营养控制验物各种实验动物特性和应用动实验动物的选择物动动物实验基本技术和方法学物人类疾病动物模型实免疫缺陷动物动物胚胎工程验转基因动物及其它基因工程动物第二章实验动物标准化第一节实验动物标准化的意义生物学实验研究的四个基本条件Animal，Equipment，Information，Reagent，简称AEIR四要素这4个要素在整个实验研究中具有同等重要的地位，不能忽略或偏废。事实上，实验动物质量往往成为制约性要素，影响整个实验的质量和水平使用标准的实验动物并在标准的环境条件下进行实验是保证医学生物学研究质量的重要条件实验、工作人员的健康和生命的保证•常见的人畜共患病：流行性出血热、狂犬病、猴B病毒、淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒、利什曼原虫等动物生产和繁殖的保证•动物一旦染上传染病，则种群难以净化，一些烈性传染病如鼠痘、兔病毒性出血症等可导致动物全军覆没，造成巨大的经济损失。实验结果准确性、规律性、重复性的保证按工作程序实验动物标准化划分为：实验动物生产条件标准化实验动物质量标准化动物实验条件标准化对应三种合格证一、实验动物质量标准化微生物质量标准化遗传学质量标准化1、实验动物微生物学质量的影响（1）威胁人的健康和生命流行性出血热病毒（Epidemichemorrhagicfevervirus)淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒（Lymphocyticchoriomeningitisvirus）猴B病毒(Bvirus)狂犬病病毒(Rabiesvirus)布氏杆菌(Brucella)•流行性出血热病毒•宿主动物主要是小型啮齿动物，实验动物中小鼠和大鼠比较常见•传播途径以接触感染为主，常由带毒动物咬伤抓伤为主•典型表现有发热、出血和肾脏损害三类主要症状，以及发热、低压，少尿、多尿与恢复期等五期临床过程•淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒•病毒属RNA型病毒，宿主动物主要是仓鼠小鼠、田鼠等鼠类•通过呼吸道及消化道及接触病鼠皮毛排泄物使人感染•临床症状刚开始为流感型症状，后表现为脑膜炎型•猴B病毒•病毒属疱疹病毒Ⅰ型，自然宿主为旧世羿猴，猕猴也可感染，无明显症状•人、猴之间的传播主要以密切接触、抓咬为主•人感染后可出现脑炎等严重中枢神经症状，病死率较高•狂犬病病毒•病毒属弹状病毒科狂犬病毒属，自然宿主广泛狼、狐狸、鼬鼠、蝙蝠等及家养动物狗、猫、牛等均可感染•人主要被病兽或带毒动物咬伤后感染•一旦感染，如不及时采取有效防治措施，可导致严重的中枢神经系统急性传染病，病死率极高（2）影响动物生产结核分枝杆菌(M.tuberculosis)鼠痘病毒(Mousepoxvirus)泰泽氏菌(Tyzzer'sorganism)犬细小病毒(CanineDistemperVirus)犬瘟热病毒(Caninedistempervirus)巴氏杆菌(Pasteurella)（3）干扰实验结果隐性感染，不表现临床症状。但改变动物生物学参数，影响实验准确性、规律性、重复性。实验刺激下感染显性化，得病、死亡，实验终止。裸鼠慢性感染一些微生物绿脓杆菌(Pseudomonasaeruginosa)感染免疫抑制动物•按微生物学控制标准，实验动物在我国分为四级•一级动物普通动物•二级动物清洁动物•三级动物SPF动物•四级动物无菌动物2、实验动物遗传学质量的影响动物实验结果的重复性取决于动物个体差异，而动物个体特征主要受遗传基因控制，故实验动物的遗传学质量对动物实验结果有重要影响。不同基因型动物，生物学特性有明显差异，对实验刺激有不同反应。BALB/c对放射线比其他品系更为敏感。C57BL/6肿瘤发生率低，A系高。DMBA可致BALB/c产生白血病，对A系却产生皮肤溃疡BALB/c和C3H小鼠对鼠伤寒沙门氏菌的敏感性存在显著差异SHR为自发性高血压大鼠，心血管疾病发生率高必须推广应用标准品系动物，防止各种品系动物发生遗传污染、基因型及生物学特性的改变，保证动物的遗传质量•按遗传学控制标准即基因的纯合程度，实验动物分为•近交系•封闭群•杂交群动物•近交系经至少连续20代的全同胞兄妹交配或亲代与子代交配培育而成，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先。代表动物：BALB/c、C57BL/6、DBA/2•封闭群：以非近亲交配方式繁殖生产的一个实验动物种群，在不从其外部引入新个体的条件下，至少连续繁殖4代以上，称为一个封闭群，或叫远交群代表动物：ICR小鼠、SD大鼠、毕格犬•杂交群：不同品系或种群之间杂交产生的后代称为杂交群。用于医学生物学研究常指两个近交系杂交后生育的第一代动物代表动物：如C3H/HeJ♀×AKR/J♂实验动物生产与实验条件的标准化是对干扰动物实验的周围环境因素进行控制二、实验动物生产条件和动物实验条件的标准化环境因素包括：气候因素（温度、湿度、气流、风速）理化因素（换气、粉尘、臭味、噪音、照明）居住条件（笼具、垫料、房舍）营养因素（饲料、水）同种和异种动物之间的关系环境因素对实验动物和动物实验的影响•Lighting:Mostspeciesoflaboratoryanimalsthrivewhentheyareconsistentlyexposedtocyclesof12hoursoflightand12hoursofdarknessduringeach24hourperiod.Interruptionsintheestablishedlightcyclecancausesignificantphysiologicalresponsesfromtheanimals.Forexample,reproductivecyclesinmanyspeciesresponddirectlytoseasonalfluctuationsinavailablesunlight.Inalaboratorysettingthenumberofhoursofexposuretolightanddarkmaypurposelybealteredtoaffectthebreedingcycleoftheanimals.Consequently,ifyouturnedthelightsontoworkinaroomcontaininganimalsonsuchanexperimentandyoufailedtoturnthelightsoffwhenyouleavetheroom,youcangreatlyaltertheoutcomeofthestudy.•EnvironmentalFactorsTemperatureandHumidity:RoomtemperatureandhumiditylevelsareselectedtomeettheneedsofthespeciesofanimalshousedthereandtheHeatingVentilationandAirConditioning(HVAC)systemisbalancedthroughoutthebuildingtomaintaintheestablishedsettings.Ifdoorsorwindowsareleftopenthesystemgetsoutofbalanceandthecorrectconditionscannotbemaintained.•Noise:Separationofhumanandanimalareasminimizesdisturbancestoboththehumanandanimaloccupantsofthefacility.Noisyanimalssuchasdogs,swine,andnon-humanprimatesareusuallyhousedawayfromquieteranimalssuchasrodents,rabbits,andcats.Noisecanhaveverydetrimentaleffectsoncertainanimalsasillustratedbytherecognitionthatcertainstrainsofmicewillgointoconvulsionswhenexposedtosuddenloudnoises.温度对药物毒性反应LD50的影响微量元素对动物健康的影响环境洁净程度对肿瘤接种成功率的影响动物社会关系的影响•按微生物控制程度分类，实验动物的环境可分为•开放系统•屏障系统•隔离系统屏障系统隔离系统屏障环境特点：恒温（20～26）恒湿（40％～70％）足够的换气次数（10～20次/小时）保证有害气体浓度降低到最小正向梯度压差（20～50)使屏障外污染源不能进入万级空气洁净度保证空气洁净适合的动物照度(15~20)和对时明暗交替（12h/12h)符合动物生活习性。隔离环境特点：百级空气洁净度正向梯度压差（100～150)换气次数（20～50次/小时）人员不与动物直接接触第二节实验动物标准化的研究内容一、实验动物微生物学的控制二、实验动物遗传质量的控制三、实验动物环境的控制四、实验动物营养的控制实验动物按微生物寄生虫控制分级：普通动物清洁动物SPF动物无菌动物小鼠，大鼠：清洁级，SPF级，无菌级豚鼠，兔，地鼠：普通级，清洁级，SPF级，无菌级犬，猴：普通级，SPF级实验动物环境分级：开放环境屏障环境隔离环境开放环境：普通动物屏障环境：清洁动物，SPF动物隔离环境：无菌动物•按实验动物遗传学控制标准分级：•近交系•（1）普通近交系•（2）重组近交系•（3）同源突变近交系•（4）同源导入近交系•（5）分离近交系•封闭群•（1）远交种•（2）突变种•杂交群•实验动物营养控制•饲料中蛋白质、脂肪、钙、磷、氨基酸、维生素等各类营养物质含量应符合各种实验动物品种品系的生理需要，含有的有害物质及污染物质不能超过最大安全限量标准。•清洁级及清洁以上级动物的饲料应作灭菌处理。第三节实验动物标准化的实施一、法规体系《实验动物管理条例》，88年，国家科委颁布，国务院批准。《2001版国家标准》，2002年5月1日起实施。国家质量技术监督检疫检验总局。《实验动物质量管理办法》，97年，国家科委、国家技术监督局联合制定。国家实验动物种子中心管理办法》，98年，国家科技部。《国家啮齿类实验动物种子中心引种、供种实施细则》，98年，科技部。《实验动物许可证管理办法（试行）》，2001年，7部门联合颁发。各部门法规各地方法规《2001版国家标准》GB14922.1-14922.2—2001实验动物寄生虫和微生物等级及监测GB14923—2001哺乳类动物的遗传质量控制GB14924.1-14924.8—2001饲料质量标准GB14925—2001实验动物环境及设施GB/T14927.2—2001近交系小鼠、大鼠皮肤移植法标准:为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的文件，称为标准。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的批准。标准应以科学、技术和经验的综合成果为基础，以促进最佳社会效益为目的标准的代号和编号GB（GB/T）XXXXX——XXXXXX（XX/T）标准发布标准发布DBXX（DBXX/T）顺序号年代号Q/XXX二、管理体系科技部条财司省科技厅条财处各部委科教司省动管会行业动管会各单位动管会各单位动管会实验动物管理机构安徽省科学技术厅安徽省动物管理委员会院动物管理委员会中科大生命学院院实验动物中心研究课题组课题负责人实验技术人员实验动物院长实验动物中心主任管理人员饲养人员技术人员组织机构三、实验动物标准化工作要点1、推行合格证制度：实验动物条件合格证实验动物质量合格证动物实验条件合格证2、建立标准化的实验动物保种中心3、建立标准化的实验动物监测中心4、加强从业人员素质5、实验动物生产商品化、社会化。6、加强硬件设施的