《实验动物学》ppt课件

.,1,实验动物学,第一章实验动物学概论,.,2,2l世纪是生命科学时代。生命科学研究必须具备4个基本要素，即实验动物(1aboratoryanimal)、设备(equipment)、信息(information)和试剂(reagent)，通常称AEIR要素。生命科学工作者应该学习实验动物学(1aboratoryanimalscience)，掌握有关实验动物与动物实验的知识与技能。,.,3,第一节实验动物学的学科概念,实验动物学研究的对象与范围实验动物学研究的对象就是实验动物与动物实验。实验动物学研究内容十分丰富，研究范围从实验动物扩展到动物实验。,.,4,实验动物(laboratoryanimal)概念,实验动物是指经人工饲育，对其携带的微生物、寄生虫实行控制，遗传背景明确或者来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、检定及其他科学实验的动物。由于实验动物种类数量有限，目前某些野生动物或经济动物或观赏动物也用于科学实验，但它们只能称作实验用动物(experimentalanimal)。,.,5,动物实验(animalexperimentation)定义,是以实验动物为实验对象的科学实验，包括以实验动物整体水平的综合性反应为评价指标的实验，以实验动物为对象的观测，以实验动物为材料来源的局部器官及系统的实验，以及以实验动物的各种表现参数作为权衡尺度的实验室工作。,.,6,实验动物学研究范围,实验动物学研究实验动物，主要研究实验动物的生物学特性、育种、保种、繁殖生产、饲养管理、饲料、垫料、设施条件、疾病诊断与防制、质量控制等；实验动物学研究动物实验，主要研究动物实验的基本条件和基本技术与方法、实验动物的选择与应用、动物模型的建立与应用等。其中包括用解剖学、生理学、生物化学、病理学、遗传学、育种学、微生物学、免疫学、养殖学、环境卫生学、建筑学、管理学等方法，进行个性研究和实验动物及动物实验标准化的共性研究。,.,7,实验动物学研究的目的与任务,实验动物学研究的目的，就是培育、维持和生产供应标准化的实验动物，改进或建立标准化的动物实验条件、技术与方法，为科学研究、生产、检定等服务，最终促进科学技术和国民经济发展，提高人民生活质量和健康水平。实验动物学的根本任务就在于怎样实现实验动物和动物实验的标准化。,.,8,实验动物学的分支学科,(1)实验动物遗传育种学(laboratoryanimalgeneticbreedingscience)，是根据遗传学原理，研究实验动物的遗传改良、遗传控制、遗传特性、品种和品系培育以及实验用的非实验动物的实验动物化的学科。,.,9,实验动物学的分支学科,(2)实验动物微生物学与寄生虫学(laboratoryanimalmicrobiologyandparasitology)，是研究实验动物携带的微生物、寄生虫的种类，寄生或共生规律以及实验动物的微生物、寄生虫质量控制的学科。,.,10,实验动物学的分支学科,（3）实验动物解剖学与生理学(laboratoryanimalanatomyandphysiology)，是研究实验动物的形态结构和功能以及实验动物的解剖生理特性或模型性状的学科。,.,11,实验动物学的分支学科,(4)实验动物生态学(laboratoryanimalecology)，是研究实验动物与其生存环境的相互关系，包括研究房舍、笼器具、空气、温度、湿度、光照、噪声、饲料、饮水、垫料等对实验动物影响的学科。,.,12,实验动物学的分支学科,(5)实验动物营养学(laboratoryanimalnutriology)，是研究实验动物的营养需要、饲料营养素及其与动物功能的依附关系、饲料配方及饲料质量控制等的学科。,.,13,实验动物学的分支学科,(6)实验动物医学(laboratoryanimalmedicine)，是研究实验动物的疾病发生发展规律、诊断、预防、治疗以及在生物医学研究中应用的学科。,.,14,实验动物学的分支学科,(7)比较医学(comparativemedicine)，是研究实验动物和人类的基本生命现象，特别是各种疾病的类比，根据生命现象或疾病的异同，建立各种动物模型，应用于生物医学研究的学科。比较医学又分为比较解剖学(comparativeanatomy)、比较生理学(comparativephysiology)、比较病理学(comparativepathology)、比较胚胎学(comparativeembryology)、比较外科学(comparativesurgery)等。,.,15,实验动物学的分支学科,(8)实验动物饲养管理学(laboratoryanimalhusbandry)，是研究实验动物饲养、繁殖的科学管理以及生产经营管理等的学科。,.,16,实验动物学的分支学科,(9)动物实验方法学(methodsofanimalexperimentation)，是研究动物实验的基本条件、基本方法与技术以及技术规范等的学科。,.,17,第二节实验动物学的学科地位与应用价值,一、实验动物学是一门新兴学科二、实验动物学是一门综合性学科三、实验动物学是一门应用性学科,.,18,第三节实验动物学的发展概况,.,19,一、动物实验的发展,国外最早有文字记载的原始动物实验可追溯到公元前43世纪。古希腊哲学家和医学家亚里士多德的著作中就描述了各种动物的解剖。公元2世纪的古罗马医学家盖伦(Galen，公元129199)是动物活体解剖技术的创始人。公元17世纪，英国著名生理学家和医学家哈维在研究血液循环的过程中，用犬、蛇、蛙、鱼等动物做动物实验，创立了近代生理学实验方法。19世纪以后，法国生理学家贝尔纳，他首次提出了动物实验的内环境和外环境要领。俄国生理学家巴甫洛夫，他将动物实验发展为急性动物实验和慢性动物实验。到了20世纪，动物实验进入了更加辉煌的时代。实验动物和实验条件都开始标准化，动物实验已成为一门科学。,.,20,二、实验动物的发展,19世纪末到20世纪60年代是实验动物学发展的奠基时期。在此期间，近交系动物、免疫缺陷动物和悉生动物的培育成功为实验动物学独立于其他学科奠定了基础。,.,21,实验动物对医学的贡献,由动物首先发现：条件反射（狗）胰岛素（狗）乙醚麻醉（鸟）细菌病（牛、羊炭疽）病毒病（反刍兽口蹄疫和狂犬病）原虫病（骆驼苏拉病）,虫媒病（牛焦虫病）磺胺药物（小鼠）白喉毒素（豚鼠）干扰素（鸡胚、小鼠）单克隆技术（小鼠）维生素K（鸡）转基因技术（小鼠）生物发生器（羊、牛）,.,22,l近交系动物的培育,近交系实验动物的培育从小鼠开始。1907年Little采用遗传学原理，以毛色基因为标记，开始小鼠的近亲繁殖以获得遗传均一性的纯系小鼠，两年以后首次成功地培育出了世界上第一个近交系小鼠DBA。近交系实验动物的培育成功，为生物医学科学研究提供了一种遗传几乎完全均一的实验动物，提高了动物实验的准确性和均一性。,.,23,2悉生动物的培育,随着动物实验的发展，对实验动物提出了更高的要求，就是如何消除实验动物自身携带的微生物和寄生虫对动物实验结果的干扰。悉生动物能满足这种要求，悉生动物的发展是随着无菌动物的发展而发展的。1932年，Glimstedt终于把无菌豚鼠养活2个月，取得了初步进展。1945年，Reyniers率先培育并繁殖无菌大鼠成功。随后，无菌鸡(1948年)、无菌小鼠(1955年)、无菌豚鼠(1959年)、无菌家兔(1959年)等相继育成。,.,24,3免疫缺陷动物的培育,1962年英国Grist在非近交系小鼠中偶然发现无毛小鼠，1966年，Flanagan证实这种无毛小鼠是由于基因突变造成的，称为裸小鼠，用“nu”基因符号。1969年丹麦Rygaard和Povlsen将人的结肠腺癌移植于裸小鼠成功，为免疫缺陷动物研究和应用开创了新局面。免疫缺陷动物研究已成为实验动物学研究热点，免疫缺陷动物研究30余年所取得的巨大成就，是实验动物学发展史中最光辉的一页。,.,25,4实验动物发展的其他成就,如同源导人近交系动物、同源突变近交系动物、重组近交系动物、分离近交系动物、嵌合体动物、单亲纯合二倍体动物、转基因动物、克隆动物等都是20世纪取得的成就。,.,26,三、动物模型的发展,动物模型的发展，最早可追溯到18世纪。1798年英国医学家琴纳首次报道了人感染牛痘后，能避免感染天花病。1876年科赫将分离出来的炭疽杆菌接种到小鼠体内，小鼠发生了炭疽病，又从患炭疽病的小鼠体内分离出了炭疽杆菌，证明了细菌与疾病的关系。同一时期，巴斯德研究牛、羊炭疽病、鸡霍乱、狂犬病等，也是早期动物模型应用的实例。,.,27,20世纪60年代，学术界正式提出了“动物模型概念。从1961年美国国立卫生研究院(NIH)首次提出加强开发人类疾病动物模型研究以来，各国的研究工作不断取得成果。7年后的1968年，美国就出版了生物医学研究的动物模型专著。1972年美国又出版了人类疾病动物模型手册，该手册至今已达数十分册。20世纪80年代后，转基因技术不断发展，并把这一技术应用到动物模型研究上来，建立了各种转基因动物模型和基因剔除动物模型等，从而大大地加快了发展速度。,.,28,四、组织机构的发展,在美国，Little于1929年创建了至今仍是世界上规模最大的实验动物保种、研究机构杰克逊(Jackson)研究所，并亲自任所长。1950年，首先成立了动物饲养管理小组，后于1967年改名为美国实验动物科学学会(AALAS)。1953年美国动物资源协会成立，1956年改名为美国实验动物资源学会(ILAR)，下设遗传、营养、寄生虫标准等委员会，定期发布有关信息。1952年，实验动物管理小组成立，1961年改名为美国实验动物医学学会(ACLAM)。1965年，美国实验动物饲养管理认可协会(AAALAC)成立，目前该协会已对700多个动物设施颁发了认可证。,.,29,由于美国的影响，加拿大、欧洲各国和日本也纷纷成立相应的组织机构。1956年，在联合国教科文组织的支持下成立了全球性实验动物学学术机构国际实验动物科学委员(ICLAS)，旨在促进和协调世界各国实验动物学的发展，促进实验动物学的国际合作，促进实验动物标准的国际化。,.,30,五、我国实验动物科技发展简况,解放前，我国实验物学发展很慢，这主要是因为我国的中医药学研究并不直接依赖于动物实验。1918年，原北平中央防疫处齐长庆首先开始饲养繁殖小鼠做实验。1919年谢恩增开始捕捉野生仓鼠做肺炎球菌检定。解放后，我国科学事业蓬勃发展，实验动物科技事业亦随着很快发展起来。1978年以来，我国实行改革开放，迎来了实验动物学的春天。,.,31,1988年，我国第一部实验动物管理法规验动物管理条例，经国务院批准，由国家科委以第2号令颁布实施。从此，我国实验动物工作开始走向法制化管理轨道。在实验动物培育方面，继津白I号、津白号和615小鼠之后，我国学者又培育出多个品(种)系的实验动物，以及各种转基因动物的培育，进一步丰富了我国实验动物学的内容。20世纪90年代以来，我国已基本建立了全国统一的实验动物质量监控体系。在上海等地建立了国家实验动物种子库。在学术研究与交流方面，我国于1985年成立了全国的实验动物学会-中国实验学会。目前，实验动物生产在大部分地区已基本上可以满足科技工作的需要。,.,32,总之，我国实验动物学发展尽管起步晚，但由于有政府的重视和支持，有全国广大实验动物科技工作者的齐心努力，发展的速度是相当快的。但是也应该看到，由于财力不足，人才缺乏等原因，我国的实验动物学基础与西方发达国家相比仍有相当大的差距。,.,33,第四节实验动物学伦理,.,34,当今国际上争论的问题,动物解放运动人士动物和人一样，有智慧、有思维、有喜怒哀乐、有痛感、有恐惧感，应该给予人类一样生存权，不能烂杀无辜。动物应该被解放。,.,35,动物福利和保护动物,近年，动物福利运动或称为动物权利运动，风起云涌，已发展成为社会性、政治性团体，类似人权组织或环保组织，这和国际爱护动物基金组织全然不同。已直接干预实验动物工作，上世纪后期，有些地方已被迫停止用狗猫做实验，有些地方限制动物房建设，有些设施被捣毁，甚至有科学家因此而被起诉。,.,36,Draize点眼试验受责难,1921年JAMA报导因眉睫染料导致眼炎引起美国人重视后研发出Draize实验，使用多年。1980年4月15日纽约时报有人以整版篇幅质问；“为了美容，还要弄瞎多少兔子”？舆论哗然。政府被迫停止该项检验。欧供体甚至规定：“凡经动物试验合格的化妆品、一律不得上市”。典型的矫枉过正。,.,37,动物保护主义慢慢兴起,几乎就在实验医学萌芽阶段，就已有不同的声言。各种社会人士千方百计想通过立法阻止动物实验，均未得逞，各种团体纷纷成立。1866年美国防虐待动物组织成立（ASPCA）,1877年成立善待动物组织（AMA）1883年反对活体解剖组织（AAVSS）1899年善待动物教育团体（AHES）成立1952年动物福利组织1954年人道主义团体,.,38,动物保护主义的理论基础,达尔文早有论述：动物具有思维能力，其感受反应、喜怒哀乐与人无大差别，仅是量的不同而非质的不同。,Neverthelessthedifferenceinmindisoneofdegreeandnotofkind.thesensesandintuitions,thevariousemotionsandfaculties,suchaslove,memory,attention,curiosity,imitation,reason,etc.Darwin(1874),.,39,LD50遇到了麻烦,1927年英国生物学家Trevan所推荐的化学品急性毒性测定法已应用了多年，卓有成效。但因为所需杀死的小鼠数量太大而一直受到质疑。上世纪80年代有多次国际会议上提出建议修改。1991年美国、英国和日本的专家们集会讨论后，同意“放弃”LD50方法，另觅途径。不过目前未见动静，想来没有那麽简单。,.,40,LD50能有替代物？,1近似致死量（ApproximateLethalDose），逐个测定渐进剂量，只需4-7只动物即可得出结论。2升降法（UpandDownProcedure),每次用一只动物，每次加.倍剂量至动物死亡，再每次减.倍量。如法炮制。比传统用动物少。亚致死急性毒价（SublethalDose)1990年英国毒理学会推荐，以临界死亡剂量为判定毒性标准。,.,41,发达国家的动物观,西方社会多为小家庭制。青年18岁后要离家自立，每年偶在节日回家探视。父母多在子女孩提时代即在家中蓄养宠物供儿童嘻戏，待到子女离家，留守父母视宠物为家庭成员，具有“跨物种的亲情”。这是动物保护主义的社会根源、特殊的人文背景。,.,42,动物保护主义最反感的行为（1）,科学实验方面：行为学实验、心理学实验（电击实验导致发抖、惨叫、抽搐、大小便失禁，咬撞器材），毒物试验，毒价测定，吸入毒气、浸泡毒液、点眼试验、中暑试验、辐射试验、杀伤性休克、兵器试验、毒品试验。,畜牧业生产方面：笼养鸡、工厂化养猪、抛弃淘汰小公鸡、阉割、去势、断喙、烙印、击头屠宰、活体倒挂放血、家禽倒悬运输、囚禁式养猪、强制饥饿或进食、活体取熊胆、活体锯鹿茸。,.,43,动物保护主义最反感的行为(2),社会生活方面：反对吃荤、吃生猛海鲜，马戏团训练、猛兽吃活羊、滥猎、穿皮衣、皮鞋，乱丢动物尸体，骂人为“禽兽不如”、“狼心狗肺”、SOB（母狗的儿子）。,注视中国：肉类生产大国、消费大国，低水平营养知识和小市民饮食文化，喧耀山珍海味，对待动物粗暴（街头捉狗）还开肉狗公司。,.,44,善对动物,动物保护主义提出的口号是“善对动物”：这和科技界的要求是一致的。例如给予动物以舒适的居住环境；给予动物以足够营养的饲料、清洁饮水；给予需要的动物以镇静剂、麻醉剂；给予动物人道处死、施行安死术。温和保定、善良抚慰，减少应激反应。,.,45,英美动物福利组织的一些要求,美国动物福利专家称：动物应有五大自由：1.转身自由，2.舔梳自由，3.站起自由，4.卧下自由，5.伸腿自由。,英国农场动物福利法规定有“五不”：1.无营养不良，2.无环境带来不适，3.无伤害和疾病，4.无拘束地表现正常行为，5.无惧怕和应激。,.,46,德国通过国家动物福利法,2002年4月，德国国会通过了国家动物福利法。这是迄今为止又把它定为国家大法的国家。20年来美英等国所先后颁布了动物福利法（AnimalWelfareAct）。,举养猪为例，德国福利法规定：饲养员每天至少有20秒与每一只猪相处。猪需有2-3种木制玩具或稻草人玩耍，避免打架。每头猪都保证得到阳光。必需有空调。必须有医疗专用圈。,.,47,英国动物福利法,1800年通过牛饵法案，确保动物免受虐待。1911年正式通过动物保护法，起后陆续制订多项专项法律如：野生动物保护法、动物园动物保护法、实验动物保护法、狗的繁殖法案、家畜运输法案等，违反者将被起诉。,有关实验动物处理条列：1.实验项目必须有执照2.实验人员持资质证上岗3.严格控制可能对动物产生痛苦、压抑、折磨等行为。如有违犯，则：1.勒令停止实验2.关闭实验室3.把实验者送上法庭。,.,48,欧盟实验动物福利条例（第5条）,A.必须提供所有实验动物居住、适当环境、至少的行动自由、食物、饮水和适当的健康和福利照顾没。B.实验动物满足其生理学及动物行为学上需求的限制应缩至最小程度。,C.必须每日检查实验动物在繁殖、代养、或使用时之环境情况D.必须由专业人员观察实验动物的福利及健康情况，以避免痛苦与持久损伤。E.（略）,.,49,什么是动物福利？,Hughes（1976）为农业动物的福利定义为：“动物与它的环境相协调一致的精神和生理完全健康的状态”。句子有些别扭，但意义能懂得。这包括精神和身体两方面。,台湾学者夏良宙教授（1990）则把它浓缩为两句话：“善待活着的动物，减少动物死亡的痛苦”。这位世界知名的养猪专家现在是动物保护主义的积极宣传者。，,.,50,国际爱护动物基金会的活动,国际爱护动物基金会（InternationalFundForAnimalWelfare，IFAW）为最大的动物福利组织，已在北京设办事处。宗旨为动物的生存和权益代言。在制止烂捕野生动物、抢救频危动物（藏羚羊）、救灾区动物（湖北洪灾）、开办动物庇护所和狗猫门诊。支持科技界推动3R，开展大规模宣传等，受到我国人民欢迎。2002年5月28日在北京召开动物福利立法国际交流研讨会，20多位专家到会。,.,51,动物保护主义到动物解放运动,但后来动物保护主义者由合法斗争转为非法斗争。捣毁实验室、放生动物、焚烧档案、威胁科学家，美国普列斯顿大学哲学系教授PeterSinger发表动物解放，影响更大，现在美国有几千个动物保护组织，激进的如解放动物阵线也有多个，积极参加活动的约200万人。最后发展成为“动物解放运动”。,.,52,18世纪妇女解放、男女平等，是为性别解放.19世纪、林肯领导解放黑奴，是为种族解放。现在是要解放动物了，是为物种解放,PeterSinger教授的怪论,.,53,动物解放运动主张什么？,1.完全禁止用动物进行科学实验2.提倡