动物实验与动物保护

6 动物试验与动物保护 讲课内容 6.1 动物试验的必要性 6.2 常用实验动物 6.3 动物试验涉及的动物保护 6.4 动物试验的替代方法 动物试验 是人类进行生命科学研究不可缺少的 手段和方法。 动物试验在揭示生命本质及起源，保证人体健 康和满足人类生活需要等方面发挥了重要作用。 1 动物试验的必要性 概念 动物试验 是以 动物 为载体，在特定的条件 下进行特定的处理，以得到预期的目的和结 果的过程。 动物试验 目的和意义 是人类进行科学研究必不可少的方法和手段； 可以揭示生命现象的本质； 可以提高人类的健康水平； 可以满足人类对动物性产品日益增加的需求。 1.2 动物试验的应用范围： 生物学领域 ：进行各种动物试验，为了揭示生 命现象的本质和规律。 医学领域 ：进行动物试验，为人类造福，因为， 任何一种新药物的有效性和有效剂量的确定， 都必须进行动物试验。 动物养殖领域 ：通过动物试验，进行动物优良 品种的选育，是现代高效养殖业的前提，也是 为人类提供品种多，数量大的动物产品的保证。 仿生学 ：通过研究、模拟和利用动物某些特殊 结构和特殊原理，而进行科学研究，为人类文 明和社会进步作出贡献。 1.3 动物试验在未来生命科学中的地位 在未来的生命科学中，动物试验将以新的 面貌和姿态显示出更为重要的作用。 所不同的是，科学工作者将以科学的手段 和方法，合理地进行动物试验，并本着 理 性和人道 的态度对待实验动物。 2 常用实验动物 2.1实验动物的概念 广义的实验动物 是指用于各种各样目的的动 物，包括科学研究、生物和化学制剂、产品质 量检查、环境卫生监测和提高动物生产性能等 试验。 狭义的实验动物 是 指用于科学研究的动物。 主要是小白鼠、大白鼠、豚鼠、家兔、猫、犬 和猴等所谓的实验室动物。 2.2常用实验动物的状态 无菌动物 ：简称 GF（ germ free） 动物 ，指体表和肠道 内都无菌的动物。第一代无菌动物是在严格无菌操作条 件下剖腹取胎或孵卵获得，并在无菌条件下饲养、成长 和繁殖后代。 无特定病原体动物 ：简称 SPF（ specific pathogen- free） 动物 。此类动物饲养在屏障系统中，动物不是绝 对无菌，而是没有寄生虫和特定的病原微生物。 普通动物 ：又称 常规（ conventionsl） 动 物 ，是在一般环境中饲养的实验动物。不 仅带细菌，而且常带病毒和寄生虫。 清洁（ clean）动物 ：又称最低限度疾 病（ minimal disease）动物，来源于 SPF动物或无菌动物，饲养在半屏障系 统下，不含质量标准规定的微生物或寄 生虫病原。 小白鼠 不耐 冷、热、饿， 适合生活在新 鲜、安静、室 温 23 、相对 湿度 50%-60% 的环境中。 2 .2 常见实验动物 豚鼠 ： 性情温顺，胆小，行动敏捷。适宜在清 洁、凉爽、干燥和安静的环境中生活。 家兔 ： 寿命 4-9 年，第一次配 种期为 7-9个月， 孕期 30天，哺 乳期 30-50天， 一年可产 3-5胎， 每胎 1-5只。 仓鼠 ： 寿命 1-1.5年， 2个月性成熟可交配， 每胎产仔 5-6只，妊娠期 16-18天，哺乳期 20-22天。 猕猴 （ Macaca mulaiia） 体形较小，毛一般为灰棕色， 背后颜面部多呈肉色或更红些，栖息于山林中，好群居， 常成百只生活在一起。由于猴的生理特点和人接近，因 此是医学及生物学重要的实验动物。 比格犬（ Beagle） 体形较小，性格温顺，是最 常用的实验用犬种。 3 动物试验涉及的动物保护 6.3.1 对动物试验的不同观点 动物保护组织和少数人主张取消动物试验， 认为动物试验是非人道的做法。 绝大多数肯定动物试验，认为动物试验对 于发展生物学、医学、农药、畜产品等产 生是必不可少的，对于认识生命现象机理 的基础研究也是必需的。 2004年 10月 19日，美国纽约，抗议者身上套上 卫生棉等道具在哥伦比亚大学抗议哥伦比亚大学 研究人员用灵长类动物进行残忍的月经试验。 3.2 动物试验中保护动物的法律和法规 20世纪 80年代以来，美国、德国、瑞士等 发达国家相继制定、通过和实施了动物保 护法等一些法律法规，这些法律法规的基 本点可以用 “ 3R”来概括。 3R即 Redure Refine Replace 动物试验的 3R原则 Replace Refine Reduce 减少（应用） 改善（方法） 替代（手段） 具体内容 ： 对动物试验的应用范围和所用实验动物的数 量有所限制； 对要必须进行的动物试验要改善动物的饲养 环境、实验条件，应用必要的方法如麻醉剂、 镇痛药等减轻动物的痛苦，减少对动物的伤 害，使动物所受的疼痛减小到最低程度； 只要有能替代动物试验的其他方法或材料， 则必须采用。 动物试验 3.3 动物保护法规在动物试验中的作 用与效果 实行了许可证制度，并进行有效的检查和 监督。 改善了实验动物的饲养管理。 减少了使用实验动物的数量。 在不同领域推行了动物试验的替代方法。 加强和改善了动物饲养管理和动物试验领 导和实施人员的教育。 不定期举行关于动物试验和替代方法的学 术会议，促进学术观点和应用的交流。 3.4 科研部门和科学 工作者的责任和义务 科学工作者 有义务及时了解国际上相关学科的信息 和新的进展，互相交流经验，开展科研合作，避免 不必要的动物试验。 科学工作者 还有责任和义务，阐述动物试验的数学 模型的科学性和使用性，促进这类模型的科学认可 和推广。 科学工作者 还必须充分利用研究知识，促进新的 检测方法和实验技术的发展，使实验动物所遭受的 损害减至最低限度。这些包括发展改进实验方法， 比如使用替代方法等 。 3.5 动物试验中实施动物保护的基本原则 基本原则 ：尽可能减少动物试验，对 必须进行的动物试验要有明确的规定 和限制；对计划中的动物试验必须科 学安排，使用最少的实验动物，获取 最多的数据；有可能用替代方法就必 须应用替代方法。 4 动物试验的替代方法 概念 狭义是使试验规范化，用没有疼痛感的 物质替代有生命的动物进行试验。 广义是指减少动物试验中的动物数量， 降低动物所受的压力和损伤，或用较少 的动物种类进行试验。 这些替代方法主要是离体的组织器官或组织培 养，包括化学方法、生物学方法、分子生物学 方法、微生物学方法、免疫学方法及各种先进 的检测技术方法。 宗旨 ：根据 “ 3R”原则，通过应用其他方 法，减少实验动物的使用量，改善实验方 法，减轻实验动物的伤害程度。 目的 ：为了最后取消动物试验，从而保护 动物。 4.1 组织和器官培养 长期以来，科学家把细胞培养看作是动物试验 最有希望的替代载体。 某些方面和领域，进行细胞组织和器官培养可 以作为动物试验的替代载体。 但在毒理学、药理学确定药物和化学试剂的致 死剂量，不能替代。 在生命科学领域，细胞培养失去了原来在器官 内所特有的新陈代谢，同时也失去了生物学功 能，不能替代。 4.2 数学方法 在药学领域里，利用计算机建立分子模型， 即由计算机支持的选择法（ Computer- Assisted Drug Discovery， CADD）。 这种方法根据分子模型筛选和确定可能成 为具有药理活性的物质，从而大大减少了 应用实验动物的数量。 4.3 单克隆抗体的应用 应用 单克隆抗体 技术是发展动物试验替代法中 一个重要方法。 单克隆抗体是由杂交瘤细胞分泌的。 杂交瘤细胞是由两种细胞融合而成，一种是能 分泌单一的特异性抗体的 B淋巴细胞 ，另一种 是能长久存活并分裂增殖的 肿瘤细胞 。 杂交瘤细胞具有两种细胞特点，既能分泌特异 性抗体又能长期保存。 4.4 检测疫苗等生物制剂的替代方法 疫苗 是比较特殊的生物制品，其生物学活性最为重 要。以往，疫苗质量检验都需要通过大量实验动物 来做保护实验，以判断疫苗的生物学活性，这种动 物试验常造成动物高死亡率。 现代，科学家已从部分病原体中找到所谓的 保护性 抗原 ， 这些抗原能够刺激机体产生相应抗体或淋巴 细胞，使之有效地抵御病原体的侵袭。 通过应用一些敏感的血清学试验，检测这些保护性 抗原或抗体的效果，就可对疫苗的保护性进行估价， 这样就可能减少所用的实验动物。 热原主要是细菌的内毒素，能引起人体或动物 的体温升高，严重者可导致休克。 传统测定为家兔作实验动物来检测。 目前用鲎试剂检测内毒素。 因其变形细胞中含有的酶可因热原作用而凝集。 发达国家已批准用自愿者的全血取代鲎试剂， 从而达到保护鲎的目的 。 4.5 替代方法的发展趋势 由政府、企业和科研机构共同发展替代方法 是重要的趋势之一。 这将使替代方法更具有可靠性和科学性，并 由相应的试验进行验证、完善并完成法律认 可程序。 对于某种替代方法的认可也应考虑如下方 面： 1所使用的替代方法是否具有相关的生物 学参数； 2所进行的实验是否在不同实验室具有相 同的条件； 3方法是否精确，在实际的生命过程中是 否能可靠地重复； 4所使用的替代方法安全性如何。 5 实验动物的保护与管理 行为管理 ；主要包括提供给动物的各类设施，如笼具， 可增强动物运动、健康的各类物件等。 群体管理 ：主要是对实验对象 的识别和记录。可采用编 号卡片、颈圈、束带、名牌、耳缺刻、耳标等识别方法。 记录动物的本身特征、研究内容、研究人员、研究方案 等。 动物保定 ；为了方便检查、采集样品、施用药 物、治疗或实验操作等，必须对动物进行保定。 兽医护理 ：在动物试验中，为了保证实验动物 健康和安全，必须制订 兽医护理方案 。兽医护 理还包括对动物进行必要的外科手术、保定、 镇静、镇痛、麻醉、安乐死术等。 保护动物， 就是保护 人类自己！