醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的概念和意義及醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的類型

醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是生物醫(yī)學(xué)研究不可缺少的部分之一，研究成果的水平高低與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)，它直接影響著研究工作的順利進(jìn)行。

一、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的概念及意義

醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（medical experimentalanimals）是經(jīng)人工科學(xué)育種、飼養(yǎng)和繁殖，受遺傳學(xué)、微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制，供生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)用的動(dòng)物。其遺傳背景明確，來(lái)源清楚，具有較好的遺傳均一性、對(duì)外來(lái)刺激的敏感性和實(shí)驗(yàn)的再現(xiàn)性。

醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物是生物醫(yī)學(xué)研究不可缺少的部分之一，研究成果的水平高低與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)，它直接影響著研究工作的順利進(jìn)行。

二、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的類型

（一）普通實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（General experimentalanimals）

1. 遺傳學(xué)分類

（1）近交系（inbredstrain）：是指至少連續(xù)20代的全同胞兄弟姐妹或親子交配培育出來(lái)的品系，且品系內(nèi)所有個(gè)體都可追溯到起源于20代或以后代數(shù)的一對(duì)共同祖先的遺傳群稱為近交系。近交系動(dòng)物必須具備以下要求：①具有明確的品種背景資料，包括品系名稱、近交代數(shù)、生物學(xué)特性等；②用于保種及生產(chǎn)的繁殖系譜及記錄卡應(yīng)清楚完整，繁殖方法合理；③經(jīng)遺傳檢測(cè)質(zhì)量合格了。

（2）封閉群（closedcolony）：在一定的群體內(nèi)，五年以上不從外部引起新種進(jìn)行自繁的動(dòng)物群稱為封閉群。封閉群要求不以近交形式，也不與群外動(dòng)物雜交。既保持其遺傳性狀的相對(duì)穩(wěn)定，又避免近交衰退的出現(xiàn)。作為繁殖用的封閉群動(dòng)物必須遺傳背景明確，來(lái)源清楚，有較完整的資料（包括種群名稱、來(lái)源、遺傳特點(diǎn)及主要生物學(xué)特性）。

（3）雜交群（hybridstock）：是指一般任意交配繁殖的雜種動(dòng)物。雜種群動(dòng)物適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)周期短、繁殖率高、有旺盛的生命力，易于飼養(yǎng)，而且雜種動(dòng)物比較經(jīng)濟(jì)，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中*常用。因雜種群動(dòng)物遺傳變異大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)性差，故不適合用作研究實(shí)驗(yàn)。

（4）突變系（mutationgallery）：是指遺傳基因發(fā)生突變而具有某種特殊性狀表型或有遺傳缺陷的動(dòng)物，稱突變系動(dòng)物。如侏儒、無(wú)毛、肥胖癥、肌萎縮、白內(nèi)障、視網(wǎng)膜退化等。目前，已成為人類**模型的有貧血（anemia）、白內(nèi)障（cataract）、侏儒（dwarf）、無(wú)毛（hair-

less）、色素性視網(wǎng)膜炎（retinitispigmentosa）、各種神經(jīng)麻痹（paralysis）、先天性畸形（congenitalmalformations）、腎異常（kidneyanomalies）、椎骨脫臼癥（slippeddisease）、上腭裂（Harelip andcleftpalate）等突變系。

2. 按微生物學(xué)分類　按微生物學(xué)質(zhì)量控制的程度或根據(jù)微生物凈化程度分類，可分為五類：

（1）普通動(dòng)物（conventionalanimals）：亦稱**動(dòng)物，在微生物學(xué)控制上要求*低的動(dòng)物，它要求不攜帶人畜共患病和動(dòng)物烈性傳染病的病原。因價(jià)格低，故教學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用之。

（2）清潔動(dòng)物（cleananimals）：亦稱二級(jí)動(dòng)物，除普通動(dòng)物應(yīng)排除的病原外，不攜帶對(duì)動(dòng)物危害大和對(duì)科學(xué)研究干擾大的病原。

（3）無(wú)特殊病原體動(dòng)物（specific pathogen freeanimals）：亦稱三級(jí)動(dòng)物，是指動(dòng)物體內(nèi)無(wú)特定的微生物和寄生蟲存在，但帶有非特定的微生物和寄生蟲的動(dòng)物。此類動(dòng)物應(yīng)排除一、二級(jí)動(dòng)物所排除的病原外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對(duì)科研實(shí)驗(yàn)干擾大的病原。

（4）無(wú)菌動(dòng)物（germ freeanimals）：是指在動(dòng)物體內(nèi)外的任何部位都檢不出一切生命體的動(dòng)物。這類動(dòng)物系在無(wú)菌條件下剖宮產(chǎn)出，又飼養(yǎng)在無(wú)菌、恒溫、恒濕的條件下，食品飲料等全部無(wú)菌。

（5）悉生動(dòng)物 （gnotobiotesanimals）：是指機(jī)體內(nèi)帶著已知微生物的動(dòng)物。此種動(dòng)物原是無(wú)菌動(dòng)物，系人為將指定微生物叢投給其體內(nèi)，例如使大腸桿菌定居在無(wú)菌小鼠體內(nèi)，在進(jìn)行微生物檢查時(shí)僅能檢出大腸桿菌。

依據(jù)GB14922-2001《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物學(xué)等級(jí)及監(jiān)測(cè)》劃分的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物等級(jí)，并與寄生蟲學(xué)等級(jí)對(duì)應(yīng)，將實(shí)驗(yàn)小鼠和大鼠的微生物等級(jí)分為清潔級(jí)、無(wú)特定病原體級(jí)（SPF）和無(wú)菌級(jí)三個(gè)級(jí)別，普通級(jí)的實(shí)驗(yàn)小鼠和大鼠原則上不再使用；豚鼠、地鼠和兔分為普通級(jí)、清潔級(jí)、SPF級(jí)和無(wú)菌級(jí)四個(gè)級(jí)別。犬和猴分為普通級(jí)和SPF級(jí)二個(gè)級(jí)別。

（二）特殊實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（special experimentalanimals）

1. 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（transgenicanimals）　是指將已知的外源基因植入動(dòng)物受體的生殖細(xì)胞或胚胎中，使動(dòng)物受體的染色體基因組整合有外源基因并能遺傳給后代的動(dòng)物。

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)（transgenic animaltechniques）主要分為顯微注射技術(shù)、反轉(zhuǎn)錄病毒載體技術(shù)、胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）技術(shù)三種。

（1）顯微注射技術(shù)（Micro-injectiontechniques）：是用顯微注射方法將外源基因直接導(dǎo)入受精卵，再植入到受體的**，使其發(fā)育為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。

（2）反轉(zhuǎn)錄病毒技術(shù)（Retrovirustechniques）：反轉(zhuǎn)錄病毒具有侵入宿主細(xì)胞并整合于細(xì)胞染色體DNA的能力。將插入有外源基因的反轉(zhuǎn)錄病毒載體DNA，通過(guò)輔助細(xì)胞包裝成高感染滴度的病毒顆粒，再感染桑葚期的胚胎細(xì)胞，隨后將胚胎導(dǎo)入**，可發(fā)育成攜帶外源基因的子代動(dòng)物。

（3）胚胎干細(xì)胞技術(shù)（Embryonic stem celltechniques）：是將外源基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞，在體外培養(yǎng)篩選后，通過(guò)顯微技術(shù)注射到囊腔中，再植入到受體的**內(nèi)，使其發(fā)育為嵌合體的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。該技術(shù)還是基因剔除技術(shù)（knockout）的重要組成部分?；蛱蕹址Q基因敲除、基因打靶或基因定位突變，它是應(yīng)用一段外源DNA，因其與ES細(xì)胞染色體上的一段序列具有高度的同源性。利用同源重組技術(shù)使ES細(xì)胞帶有這段外源DNA，同時(shí)與外源DNA相對(duì)應(yīng)的正常基因失活，把帶有外源DNA的ES細(xì)胞導(dǎo)入小鼠，建立基因剔除小鼠，來(lái)觀察與外源基因相對(duì)應(yīng)的正?；蚴Щ?、不表達(dá)情況下會(huì)對(duì)動(dòng)物個(gè)體產(chǎn)生哪些影響。

現(xiàn)在，將外源基因?qū)雱?dòng)物體已成為一項(xiàng)重要的基因工程技術(shù)。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)為建立人類遺傳病、病毒誘導(dǎo)性**的動(dòng)物模型提供了新的有效途徑，并在培育動(dòng)物新品系上提供了更理想的手段。同時(shí)，也被眾多的生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究實(shí)驗(yàn)所用，獲得了許多有價(jià)值的研究成果。
2. 克隆動(dòng)物（cloneanimals）　是指通過(guò)無(wú)性繁殖方式而產(chǎn)生遺傳信息或生命單位完全相同的動(dòng)物。根據(jù)核供體的來(lái)源不同可分為胚胎細(xì)胞克隆和體細(xì)胞克隆兩種。將供體細(xì)胞核植入去核的卵母細(xì)胞中，使后者不經(jīng)過(guò)精子穿透等有性過(guò)程即可被激活、分裂并發(fā)育成個(gè)體，使得核供體的基因得到完全復(fù)制?？寺〖夹g(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益方面的意義重大。克隆技術(shù)可用于****移植、建立**的基因模型等，還可用于搶救瀕危動(dòng)物，加快它們的繁殖，培育優(yōu)良、純種的動(dòng)物。

醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的概念和意義及醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的類型