《实验动物标准化》PPT课件.ppt

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 （ Epidemic hemorrhagic fever virus) 淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒（ Lymphocytic choriomeningitis virus） 猴 B病毒 (B virus) 狂犬病病毒 (Rabies virus) 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 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 (Mousepox virus) 泰泽氏菌 (Tyzzers organism) 犬细小病毒 (Canine Distemper Virus) 犬瘟热病毒 (Canine distemper virus) 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 (Pseudomonas aeruginosa)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:Most species of laboratory animals thrive when they are consistently exposed to cycles of 12 hours of light and 12 hours of darkness during each 24 hour period. Interruptions in the established light cycle can cause significant physiological responses from the animals. For example, reproductive cycles in many species respond directly to seasonal fluctuations in available sunlight. In a laboratory setting the number of hours of exposure to light and dark may purposely be altered to affect the breeding cycle of the animals. Consequently, if you turned the lights on to work in a room containing animals on such an experiment and you failed to turn the lights off when you leave the room, you can greatly alter the outcome of the study. Environmental FactorsTemperature and Humidity: Room temperature and humidity levels are selected to meet the needs of the species of animals housed there and the Heating Ventilation and Air Conditioning (HVAC) system is balanced throughout the building to maintain the established settings. If doors or windows are left open the system gets out of balance and the correct conditions cannot be maintained. Noise:Separation of human and animal areas minimizes disturbances to both the human and animal occupants of the facility. Noisy animals such as dogs, swine, and non- human primates are usually housed away from quieter animals such as rodents, rabbits, and cats. Noise can have very detrimental effects on certain animals as illustrated by the recognition that certain strains of mice will go into convulsions when exposed to sudden loud noises. 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 (1520)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 GB 14922.1- 14922.2 2001 实 验动物 寄生虫和 微生物等级及监测 GB 14923 2001 哺乳类动物的遗传 质量控制 GB 14924.1-14924.8 2001 饲 料质量标准 GB 14925 2001 实验动物 环境及 设施 GB/T 14927.2 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 XXXX XX（ 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 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、加强硬件设施的规范化和标准化建设。 7、加强实验动物科学研究和学科建设。 8、加强国际交流。 9、完善管理体制。 国际实验动物科学委员会 ICLAS (International Council for Laboratory Animal Science） 美国实验动物饲养管理认可协会 （ AAALAC） 美国国立卫生研究院 （ NIH） 美国杰克逊实验室