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实验动物学,生科院时珍堂,教材：实验动物学自编教材，许东晖梅雪婷编参考书目：实验动物与实验医学陈系古主编，云南科技出版社实验动物学基础孙靖主编，北京科学技术出版社网站：中国实验动物信息网,一.基本概念,二.实验动物的应用,三.实验动物学的发展简史,四.国外实验动物管理、法规及动物福利,五.我国实验动物的政府管理,实验动物（laboratoryanimal）：指经人工培育，对其携带的微生物进行控制，遗传背景明确，可用于科学实验、药品、生物制品的生产和检定及其它科学研究的动物。实验用动物（Animalforresearch）：通常将用于实验的各种动物统称为实验用动物。它泛指一切用于科学实验的动物，包括实验动物、野生动物、经济动物、观赏动物。,一.基本概念,按微生物和寄生虫学质量控制分类,以上根据国标GB14922.1-2001,GB14922.2-2001大鼠和小鼠无普通级，犬和猴无清洁级及无菌级。,基本概念,动物实验：主要研究人类疾病在各种实验动物上的体现，综合成一个“全息图像”，使人们对人类疾病更透彻的了解，并制作各种“人类疾病动物模型”。（AnimalModelofHumanDisease,AMHD)。,动物实验的手段：遗传突变：自然条件下的基因突变和诱导，可通过遗传保留。人工诱导：物理诱导：外伤、放射线、气压、手术等手段；化学诱导：药物致癌、化学品中毒、酸碱烧伤等；生物诱导：细菌、病毒、寄生虫、生物毒素；复合诱导：采用三种或以上复合因素。基因工程：通过转基因、基因敲除、基因替换、基因克隆等；同种或异种移植：常用于肿瘤动物模型制作。,基本概念,实验动物学（Laboratoryanimalscience）：是以实验动物为主要研究对象，并将培育的实验动物应用于生命科学等研究领域的一门综合性基础学科。包括实验动物繁育和实验动物应用两部分内容。实验动物学研究范畴1.实验动物遗传育种学(laboratoryanimalgeneticbreedingscience)：应用遗传调控原理，控制实验动物的遗传特性，培育新的实验动物品系和多种动物模型，以实现实验动物化的目标。2.实验动物微生物学与寄生虫学(laboratoryanimalmicrobiologyandparasitology):研究实验动物的微生物、寄生虫分类以及与实验动物和人类的相互关系,探讨与实验动物疾病作斗争的措施，实行对实验动物微生物与寄生虫的质量监控，以达到控制和消灭实验动物疾病的目的。,基本概念,3.实验动物环境生态学(laboratoryanimalenvironmentalecology):研究实验动物与环境相互关系的分支学科；研究理化因素(温度、湿度、气流、光照、风速、气压等)、营养因素(饲料、饮水等)、栖居环境(动物密度等)、生物因素(病原体等)对实验动物的影响。4.实验动物营养学(laboratoryanimalnutriology):营养对实验动物的生长、发育、繁殖、抗病力以及实验结果有直接的影响，因而是控制实验动物质量的重要因素之一。5.实验动物医学(laboratoryanimalmedicine):是专门研究实验动物疾病的诊断、治疗、预防，及其在生物医学领域中应用的分支科学。6.比较医学(comparativemedicine):对实验动物与人类基本生命现象的异同，特别对其疾病进行比较研究。7.动物实验(animalexperiment):应用标准的实验动物进行科学研究，观察实验过程中实验动物有关器官的组织形态改变、机能反应变化，及其发生发展规律。8.实验动物饲养管理(laboratoryanimalhusbandry):研究实验动物的繁育和生产管理，并使管理标准化和规范化。,基本概念,实验动物,生物医学,制药工业,生物制品,轻工食品,农业科学,航空国防,疾病动物模型、生理病理研究、药效观察、药理作用机制研究,新药开发研究，药物安全性有效性评价（GLP），药品生产质量控制,生产疫苗，诊断用血清、免疫血清，生物制品安全性评价,化妆品、保健品、饮料、着色剂、调味剂、防霉防腐剂和化学制品的安全性有效性评价,化肥、农药残毒检测，转基因农产品安全性鉴定,化学、辐射、生物武器的效果和防护，航天科学实验,二.实验动物的应用,表2-1历史上重大的药害事件举例,表2-2历史上重大的药害事件举例,古代的动物试验：古希腊、古代阿拉伯、古代中国二.三大发现是现代实验动物学的基础1909年美国Jackson实验室第一任所长Little教授在研究小鼠毛色基因时首次采用近交方法，培育出DBA纯系小鼠。1915年美国圣母大学Lobund实验室J.A.Reynier博士研制成功第一台金属隔离器，并培育出无菌大鼠。1962-1966英国Grist医师发现并培育出裸鼠，其后科学家进一步确定裸鼠无胸腺，是属于缺乏T细胞免疫的动物，为创建实验动物科学奠定了基础。,三.实验动物学的发展简史,三.实验动物机构的建立与实验动物学科的形成：1944年美国科学院首次把实验动物标准化的问题提上了议事日程，作为现代实验动物学的起点。1956年联合国组织建立“国际实验动物科学委员会”(InternationalCommitteeofLaboratoryAnimalScience，ICLAS)。人们则以此为标志,而将20世纪50年代中期作为实验动物学真正形成的时期。随后美国、德国、日本、加拿大等国相继建立起本国的实验动物全国机构，提出了实验动物管理的条例、法规和规范。从此，实验动物学作为一门独立的学科快速发展。,实验动物学的发展简史,四.实验动物学科及产业的发展：1982年Palmiter将大鼠生长激素基因导入小鼠受精卵中，成功创造出的“超级小鼠”，即第一例转基因小鼠的问世，开辟了实验动物新纪元。在英国1990年科研使用转基因动物只占实验动物总数的3，而在2000年短短十年发展到转基因动物占动物数量的18.8；至2010年我国实验动物相关产值920亿元人民币。美国NIH实验动物资源中心和Jackson实验室是世界上最大的遗传保种和遗传研究中心，在美国有1300个有关实验动物工作的生产和研究单位。日本实验动物中央研究所设有4个部即实验动物科学部、生物医学科学部和研究开发部，4个中心为疾病检查中心、学术情报中心、动物管理中心和灵长类实验中心；1个所为临床前研究所包括有管理部、药理部、病理毒理部、血液化学部和神经药理部。日本专门从事生产实验动物的公司有50多个。实验动物工作已形成一个专业化、规格化、商品化和社会化的科研和经济体系。通过“3R”研究进一步开拓人们进行科研的思路，使研究手段更加完善。以英国为例，2000年使用实验动物数量比1976年减少50，而美国在1994年使用实验动物数量与1968年相比，减少了近60。,实验动物学的发展简史,五.我国实验动物学的发展：开端：1918年北平中央防疫处齐长庆首先饲养、繁殖小鼠做试验。1946年，我国从印度引入小鼠，这就是现在的昆明鼠小鼠的原种。20世纪50年代，成立了北京、上海、武汉、长春、成都、兰州六大生物制品研究所，并建立了规模较大的实验动物饲养繁殖基地。1984年，联合国世界卫生组织、美国NIH实验动物部、英国Oila繁殖中心、日本实验动物中央研究所等相继以不同方式向我国提供种鼠。1998年，国家科技部组建成立“国家啮齿类实验动物种子中心”，向全国供应实验动物种子。1998年，国家科技部成立国家实验动物质量检测机构。北京、上海、广州、哈尔滨开展对大鼠、小鼠、鸡、狗等实验动物的微生物学、遗传学、营养、环境卫生、传染病等监测。2001年筹建国家遗传工程小鼠资源库，为我国医药研究领域提供重要的实验动物模型。2002年全国实验动物生产和使用实行统一的许可证制度。2005年取消普通级大小鼠。,实验动物学的发展简史,我国实验动物的研究重点是：1.实验动物新品种、品系的研究与开发:如野生和水生动物实验动物化；自发突变动物的保存与利用；与计划生育、中医中药、环境保护有关的实验动物品种、品系开发等研究。2.人类疾病动物模型研究：如多发病和疑难病动物模型、转基因和基因敲除（入）动物模型、新技术和新方法等研究。3.“3R”原则即减少(reduction)、代替(replacement)和优化(refinement)原则。如以细胞、组织、器官、微生物或计算机模拟代替动物实验的研究。4.实验动物质量控制:如研究与国际接轨的实验动物标准化快速检测方法、技术和试剂盒。5.实验动物产业化及相关支撑条件研究:如实验动物产业化途径和模式；饲料、垫料、笼器具、环境设施建设等的标准化和产业化；信息网络和计算机在实验动物领域的应用等研究。,实验动物学的发展简史,发达资本主义国家自20世纪50年代开始先后对动物进行立法管理，涉及面从最初的经济动物、野生动物、伴侣动物到用于生命科学研究用的实验动物，并且近年一直在不断的完善和改进。不同国家对实验动物管理和立法因国情而异具有不同的特点和要求，但保证实验动物质量和保障动物福利两个方面是各国的共识。,四.国外实验动物管理、法规及动物福利,美国管理模式,在美国，通过立法经过动植物检疫局(APHIS)、食品与药品管理局(FDA)、国家卫生研究院(NIH)、动物饲养管理与应用委员会(LACUC)、国际实验动物管理认可协会(AAALAC)等官方或民间渠道,对实验动物及其设施条件进行监督与管理。,各国实验动物法规及动物福利,美国相关法规,1.联邦和地方立法机构通过和颁布的法律28小时法(1896)动物福利法(1966)2.政府部门进行行业管理的法规卫生部关于人道主义饲养和使用实验动物的公共卫生服务方针；检验、研究和教学中饲养管理和使用脊椎动物的法规3.政府部门或科研基金委员会发布的指南实验动物饲养与管理指南4.非政府性自愿参加的评估认证（AAALAC）,各国实验动物法规及动物福利,英国管理模式,在英国，最高管理机构为内务部，其下由内务大臣任命的监察员小组负责全国约500家认可的科研、生产和供应单位的巡视，并向内务大臣报告。,各国实验动物法规及动物福利,英国相关法规,1.1911年，英国通过动物保护法；2.1986年颁布了新的实验动物法，新法的最大特点之一是其许可证制度，它规定开展与动物有关的科研工作需要同时具有3种许可证，即房屋及设施许可证、项目研究许可证和人员资格认可证。3.科研用动物居住和管理操作规程（1989）4.繁育和供应单位动物居住和管理的操作过程（1989）5.运输过程动物福利条例（1991）,各国实验动物法规及动物福利,日本管理模式,通过政府和民间团体（如：日本实验动物学会、协会、医学会）等组织共同协调完成。,各国实验动物法规及动物福利,日本相关法规,1.实验动物饲养及保育基准2.关于大学等使用实验动物的注意事项3.动物处分方法规则4.实验动物安乐死规则5.日本实验动物学会和日本实验动物协会分别也制定了动物实验指南、实验动物生产设施设备管理指南、实验动物设施建筑和设备（1983年版）和实施医药品安全性试验的标准等法律文件，两次修订GLP标准（1983、1988）。,各国实验动物法规及动物福利,国际动物福利五大自由：1.享有不受饥渴的自由；2.享有生活舒适的自由；3.享有不受痛苦伤害和疾病威胁的自由；4.享有生活无恐惧和悲伤感的自由；5.享有表达天性的自由。“3R”原则即减少(reduction)、代替(replacement)和优化(refinement)原则。如以细胞、组织、器官、微生物或计算机模拟代替动物实验的研究。,各国实验动物法规及动物福利,实验动物既是生命科学研究的支撑条件，又是生命科学研究的对象和内容。其发展和应用程度是衡量一个国家或地区生命科学研究水平高低的重要标志。与西方发达国家相比，我国实验动物基础明显滞后于生物高科技的发展需求。近些年，为提高实验动物科学技术水平、加强实验动物工作管理，国家科技部（原国家科委）联合有关部门努力工作，使我国实验动物工作逐步走上了法制化、标准化。,五.我国实验动物的政府管理,中国管理模式,政府逐级管理的模式：国家科技部统一管理全国实验动物工作，各省、自治区、直辖市科技厅（局）主管本地区的实验动物工作。实行许可证管理制度，主要由各省实验动物管委会或实验动物学会在省科技行政主管部门的领导之下按照国家和地方政府有关实验动物的政策法规实施管理。,我国实验动物的政府管理,发展历程回顾,1987年成立了中国实验动物学会；1988年经国务院批准，国家科委颁布了我国第一部实验动物法制化管理的文件实验动物管理条例；1992年卫生部由陈敏章部长签发颁布了医学实验动物管理实施细则和医学实验动物标准，并在京、沪两地率先成立了医学实验动物管理委员会，实行实验动物环境设施合格证制度；1994年国家技术监督局发布了实验动物的国家标准,从而使我国的实验动物工作走上了科学化、标准化的法制轨道。,我国实验动物的政府管理,1997年，科技部和国家技术监督局联合发文实验动物质量管理办法;1998年，成立了4个国家级实验动物质量检测中心;1998年11月，发布了省级实验动物质量检测机构技术审查准则和细则；1996年北京市实验动物管理条例通过立法;2004年修订该“条例”；2001年实验动物许可证管理办法（试行）；2005年7月，湖北省第十届人大常委会通过湖北省实验动物管理条例；2005年5月，成立了“全国实验动物标准化技术委员会”;2007年，云南省人大通过实验动物管理立法;2010年，广东省人大通过实验动物管理立法;,我国实验动物的政府管理,我国实验动物管理法规的主要特点,管理法规的核心是保证实验动物的质量，最终保障动物实验结果的准确可靠。管理法规要求对实验动物及其环境设施实行质量合格证制度；对实验动物生产和使用单位实行许可证制度；对从事实验动物和动物实验人员实行专业培训制度。,我国实验动物的政府管理,表3管理组织机构回顾,我国实验动物的政府管理,表4我国的政策法规体系框架,我国实验动物的政府管理,表5国家关于实验动物主要管理法规及配套文件,实验动物管理条例(2号令)(国务院批准发布国家科委1988),实验动物质量管理办法(科委、技监局1997),实验动物许可证管理办法（七部局2001）,实验动物种子中心管理办法(科技部1998),科技部条财司1998种实施细则物种子中心引种、供国家啮齿类实验动,科技部条财司1999种子问题的处理意见放过程中有关实验动关于当前许可证发,科技部条财司2000检测机构技术审查准则省级实验动物质量,科技部条财司1999检测机构审查细则省级实验动物质量,关于善待实验动物的指导性意见,实验动物出口审批办法,我国实验动物的政府管理,实验动物管理条例实验动物质量管理办法实验动物许可证管理办法(试行)广东省实验动物管理办法,我国实验动物的政府管理,实验动物管理条例,总则,饲育管理,质量检测与检疫,实验动物的应用,从业人员,1988年10月31日，原国家科委发布中华人民共和国国家科学技术委员会令第2号实验动物管理条例,我国第一部有关实验动物管理的行政法规，标志着我国实验动物管理工作走上了法规化管理的轨道。,实验动物管理条例,我国实验动物的政府管理,第一章总则1.规范了实验动物的定义（第二条）2.明确划定了管理体系（第五条）（国家科学技术委员会主管全国实验动物工作。省、自治区、直辖市科学技术委员会主管本地区的实验动物工作。国务院各有关部门负责管理本部门的实验动物工作。）3.确立了实验动物实行质量监督和质量合格认证制度（第六条）4.明确提出应设立国家实验动物标准（第七条）,实验动物管理条例,我国实验动物的政府管理,第二章实验动物的饲育管理1.实验动物饲育单位要定期对饲育的实验动物进行质量检测（自检）（第九条）2.将实验动物划分为四个等级：普通级、清洁级、SPF级、无菌级（第十二条）3.实验动物饲育室、实验室要有科学的管理制度和操作规程（SOP）：定期的质量监测制度、设施、种质资源、饲料、饮水、垫料管理等（第八、十、十三至十五条）,实验动物管理条例,我国实验动物的政府管理,第三章实验动物的检疫和传染病控制1.引入新（野生）动物要隔离检疫（第十六条）2.对预防接种的规定（第十七条）3.销毁患病死亡动物，隔离治疗和紧急预防接种患传染疾病群体，并将疫情上报有关部门（第十八条）,实验动物管理条例,补充种源或开发新品种,我国实验动物的政府管理,第四章实验动物的应用1.合理选用合格的实验动物申报科研课题和鉴定科研成果的基本条件（第十九条）2.供应的实验动物需具备完整的背景资料（第二十条）3.实验动物运输要规范,实验动物管理条例,确切名称；遗传背景或来源；微生物检测状况；合格证；饲育单位负责人签名,我国实验动物的政府管理,第五章实验动物的进口与出口管理1.进口遵循登记制度2.出口实行审批制度,实验动物管理条例,我国实验动物的政府管理,第六章从事实验动物的人员1.实验动物工作单位应当根据需要，配备科技人员和经过专业培训的饲育人员2.对从业人员实行资格认可制度3.实验动物工作单位对直接接触实验动物的工作人员，必须定期组织体格检查4.工作人员应爱护动物（动物福利）,实验动物管理条例,第七章奖励与处罚第八章附则,我国实验动物的政府管理,2001年修订内容：1.明确了实行许可证制度2.配合国家标准的实施，增加了质量检测的规定3.在原仅对运输提出要求的基础上，增加了对经营工作的要求4.新增实验动物福利和生物安全的章节,实验动物管理条例,在符合科学原则的前提下，鼓励开展动物实验替代方法的研究与应用。动物实验中和实验结束时，在不影响实验结果的条件下，应当避免或减轻给动物造成的不安和疼痛。必须处死的动物应采取安乐死。涉及伦理问题的实验动物工作，应遵循国家有关规范，符合国际惯例。,我国实验动物的政府管理,（国家科委、国家技术监督局1997年发布）第一章总则1.加强管理、保证实验动物和动物实验质量2.全国实行统一的实验动物标准3.全国实行统一的实验动物质量管理4.适用于实验动物饲养与应用各个方面,实验动物质量管理办法,我国实验动物的政府管理,第二章国家实验动物种子中心1.建立国家实验动物种子中心2.国家实验动物种子中心的任务3.国家实验动物种子中心的申请、审批程序（为此，科技部于1998年发布了国家实验动物种子中心管理办法）,实验动物质量管理办法,我国实验动物的政府管理,第三章实验动物生产和使用许可证1.实验动物生产和使用单位必须取得许可证2.取得实验动物许可证的条件3.许可证的申领、审批程序4.许可证的监督与管理（为此，七部局于2001年联合发布了实验动物许可证管理办法（试行）,实验动物质量管理办法,我国实验动物的政府管理,第四章检测机构1.实验动物质量检测机构分国家和省两级管理2.国家级检测机构的申请、审批及地位、任务3.省级检测机构的申请、审批及地位、任务4.监督与管理第五章附则,实验动物质量管理办法,我国实验动物的政府管理,科技部、卫生部、教育部、农业部、质检总局、中医药管理局、解放军总后卫生部共七部局于2001年12月5日联合印发：国科发财字2001545号实验动物许可证管理办法（试行）,实验动物许可证管理办法（试行）,我国实验动物的政府管理,第一章总则1.许可证分为两类：生产许可证和使用许可证2.许可证由各省、自治区、直辖市科技厅（科委）印制、发放和管理。（行政授权）3.省级质量检测机构提供技术支持省级质量检测机构出具的检测报告全国有效,实验动物许可证管理办法（试行）,我国实验动物的政府管理,实验动物许可证管理办法（试行）,第二章申请,1.申请两类许可证的条件,1.实验动物种子来源于国家实验动物保种中心或国家认可的种源单位，遗传背景清楚，质量符合现行的国家标准；2.具有保证实验动物及相关产品质量的饲养、繁育、生产环境设施及检测手段；3.使用的实验动物饲料、垫料及饮水等符合国家标准及相关要求4.具有保证正常生产和保证动物质量的专业技术人员、熟练技术工人入检测人员；5.具有健全有效的质量管理制度;6.生产的实验动物质量符合国家标准；7.法律、法规规定的其他条件。,实验动物生产许可证,我国实验动物的政府管理,实验动物使用许可证,实验动物许可证管理办法（试行）,1.使用的实验动物及相关产品必须来自有实验动物生产许可证的单位，质量合格;2.实验动物饲育环境及设施符合国家标准；3.使用的实验动物饲料符合国家标准；4.有经过专业培训的实验动物饲养和动物实验人员；5.具有健全有效的管理制度；6.法律、法规规定的其他条件。,1.申请两类许可证的条件,我国实验动物的政府管理,实验动物许可证管理办法（试行）,2.申请书格式、内容及申请材料要求,申请：（1）申请单位领取许可证申请书，书面提出申请。（2）事前委托具有资格的实验动物监测所对相关项目（环境设施、实验动物）进行检测并取得报告。,我国实验动物的政府管理,申请：（4）申请书填写内容：1）实验动物监测所出具的环境设施和实验动物质量检测报告。2）本单位实验动物组织机构简况。3）本单位实验动物设施平面布局图4）本单位实验动物从业人员名单、职、职称及上岗证（资格证书）复印件。5）本单位实验动物管理制度和标准操作规程。6）具备特殊动物实验设施单位的相关设施（如感染性实验、放射性试验等）情况。,我国实验动物的政府管理,第三章审批和发放1.省级科技行政主管部门受理、审查、验收和发放许可证2.向科技部及有关部门备案3.许可证格式与编码方法,实验动物许可证管理办法（试行）,我国实验动物的政府管理,审批：（1）形式审查：确定是否受理。（2）现场考察：组织专家对申请材料进行论证和现场考察，并出具论证报告。（3）专家现场考察内容：1）对申办单位主管领导进行实验动物政策法规考查。2）对实验动物从业人员进行实验动物知识和技能考察。3）对申报材料的内容进行现场考察核对。,我国实验动物的政府管理,发放:科技厅根据专家论证考察报告，对合格者发放许可证。实验动物许可证分为实验动物生产许可证和实验动物使用许可证，同一许可证分正本和副本。实验动物许可证有效期为5年，到期重新审查发证。,我国实验动物的政府管理,许可证实行年检管理制度，检查时间根据许可证发放具体月份日期确定。受检单位和个人提前2个月向认定的实验动物监测机构申请，按照“申请条件”所规定项目内容，提交上1年内有关的自查报告和记录材料，并申报环境设施、实验动物及相关产品的质量检测。年检不合格，限3个月整改，仍不合格，吊销许可证。,我国实验动物的政府管理,实验动物许可证管理办法（试行）,我国实验动物的政府管理,实验动物许可证管理办法（试行）,实验动物生产许可标记为SCXK，实验动物使用许可证标记SYXK，括号内为行政区的中文简称，军队系统单独编号，后接四位数发放年份。短横线后接四位数为许可证编号，按各省、自治区、直辖市发放先后次序编排。如图例：许可证种类（行政区简称）XXXXXX许可证编号（如0001）发放年份（如2000表示2000）如（京）代表北京市，（军）代表军队系统SCXK代表生产许可；SYXK代表使用许可证,我国实验动物的政府管理,第四章管理和监督1.生产许可证配合质量合格证使用2.使用许可证配合委托协议使用3.许可证年检制度、有效期第五章附则1.军队系统关于本许可证的印制、发放与定理工作，参照本办法由军队主管部门执行。2.各部门和地方可根据待业或地方特点制定相应的管理实验细则，并报科技部备案。,实验动物许可证管理办法（试行）,我国实验动物的政府管理,第四章管理和监督1.生产许可证配合质量合格证使用,实验动物许可证管理办法（试行）,2.使用许可证配合委托协议使用3.许可证年检制度、有效期第五章附则,我国实验动物的政府管理,广东省主要实验动物管理法规,1、广东省实验动物管理办法1988年2、广东省医药行业实验动物管理试行细则1998年3、广东省实验动物从业人员资格证书管理1998年4、广东省实验动物许可证管理细则（试行）2002年5、关于在我省全面实施实验动物国家标准2001修订版的通知2003年,我国实验动物的政府管理,广东省实验动物管理办法,总则,实验动物繁育室设施,饲料和引水,从业人员,检疫和传染病控制,实验动物供应和使用,广东省实验动物管理办法,参照有关国家标准和规定，结合广东省实际情况制定，适于本省境内的地方法规,奖励和处罚；附则,省科技行政主管部门主管全省实验动物工作，并委托省实验动物监测所负责实验动物检查督促和处理事宜,我国实验动物的政府管理,第一章总则1.凡从事营业性活动的实验动物饲养、供应单位，