实验动物学概论.ppt

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1、Laboratory animal science,主 讲:王瑞,实验动物学 理论36学时 实验18学时,课程主要内容,第1章 实验动物学概论(4)第2章实验动物遗传学质量控制(4)第3章实验动物微生物学、寄生虫学质量控制(8)第4章实验动物营养与饲料质量控制(4)第5章 实验动物环境和设施(4)第6章 常用实验动物(8)第7章 人类疾病的动物模型(2)第8章 实验动物的选择与应用(2),教材：郑振辉主编.实用医学实验动物学第一版.北京大学医学出版社，2008.教学参考书：1苗明三主编.实验动物和动物实验技术 中国中医药出版社 2.陈主初，吴端生主编.实验动物学湖南科学技术出版社2001年第一

2、版.3.卢耀增.实验动物学 北京医科大学中国协和医科大学联合出版社(1995).4.郝光荣 主编.上海研究生教学用书实验动物学.第二军医大学出版社，2002.10.5施新猷主编.现代医学实验动物学，人民军医出版社，1999（2000年使用）附：实验动物科学教学要点.,6罗满林，顾为望主编.高等院校教材实验动物学.中国农业出版社，2002,7.石岩,梅世昌主编.医学动物实验实用手册.中国农业出版社，2003.8何新桥 金玫蕾编著.实验动物饲育与管理.科学出版社，1998年1月第一版.9.颜呈准实验动物科学管理实用手册.云南科技出版社(1998).10.孙敬方.动物实验方法学.人民卫生出版社.,第

3、一节 实验动物科学的概念第二节 实验动物科学的发展概况第三节 实验动物在医学生物学、工农业等领域中的地位和作用第四节 优秀实验动物站点集锦,第一章 绪 论,第一节、实验动物科学的概念,一、实验动物科学的定义,实验动物科学(laboratory animal science)是研究实验动物培育、应用和动物实验方法的一门综合性、应用性学科。,（一）实验动物 1.实验动物(Laboratory animals)是指经人工饲育，对其携带微生物、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、检定以及其他科学实验的动物。实验动物是是以实验动物本身为对象，研究实验动物的遗传育种、保种（

4、培育新品种、保持原有品系的遗传特性）、生物学特性（包括解剖、生理、生化、生殖及生态等特点）、繁殖生产、饲养管理以及疾病的诊断、治疗和预防，以期达到如何提供标准化的实验动物等。,实验动物的来源,Wild animal,Economical animalExhibiting animal,LA,调查、捕获、人工繁殖等,选择、培育、纯化等,SLAC-Peter HSU-2008,什么是实验动物化？,野生动物或经济动物经过初期的表型分析和筛选，对具有科学实验价值的动物，经过严格的驯养、微生物净化、遗传及饲养环境等因素的控制，按实验要求进行培育，使之达到实验动物的标准。我们把这种将野生动物或家畜驯化（D

5、omestication）、培育（breeding）成实验动物的过程，叫做实验动物化（Laboratory Animalization）。,2.实验用动物:(experimental animal):一切可以用于实验的动物。包括实验动物（laboratory animals）：DBA/2.Wistar rats经济动物(economical animals)：猪、马、牛、鱼等野生动物（wild animals）：蛙、蛇、鱼、猴等观赏动物(exhibiting animals)：犬、猫、金鱼、鸟,实验动物与实验用动物的区别：,实验用动物是指所有用于动物实验的动物，包括实验动物。而实验动物是为研究

6、的需要而培育的。确定是否是实验动物，要经过一系列检测，如微生物和遗传基因等，经专家鉴定才能称其为实验动物.,（二）动物实验 动物实验(animal experiment)：是以标准化的实验动物为材料，采用各种方法在实验动物身上进行实验，研究动物实验过程中实验动物的反应、表现及其发生发展规律等问题。动物实验是为科研、教学、药品检定等目的，对动物进行物理、化学和生物因素处理，观察其反应，获得实验数据，解决科研中的问题。即如何使动物实验合理化、规范化。简而言之，实验动物科学就是关于实验动物标准化和动物实验规范化的科学。,实验动物标准化定义：实验动物的标准化是以实验动物为研究对象或应用材料这一学科领域

7、中所涉及的科学、技术、经济、人才及管理等社会实践活动中，对重复性事物和概念，通过制定，实施标准达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的过程，即对动物的质量，繁育条件，实验条件等方面规定的统一技术标准。（1）以实验动物为对象或应用材料这一重复性事物或有关概念所作出的统一规定。（2）以实验动物这一领域的科学技术，实践经验的成果为基础，经有关方面的协商一致，由国家主管机关批准，以特定形式发布，作为共同遵守的依据。（3）实验动物标准内容的核心就是实验动物质量标准。,质量控制的内容：实验动物遗传学质量控制 实验动物微生物学、寄生虫学质量控制 实验动物设施环境质量控制 实验动物饲料营养质量控制动物实验规范化

8、即科学合理的使用实验动物，有效地进行各类科学实验，通过科学的动物实验、研究、探讨生命现象本质以及各类相关学科领域疑难课题。,二、实验动物科学的研究范围1.实验动物育种(laboratory animal genetic breeding science)：是利用遗传调控机理，采用传统的和现代生物技术手段，控制动物的遗传特性，培育新的动物品种品系和各种动物模型，实现家畜和野生动物的实验动物化。2.比较医学(Comparative medicine）是比较研究所有动物（包括人类）的基本生命现象的异同，比较解剖、比较生理、比较外科等。并且采用其异同点，通过建立实验动物疾病模型来研究人类相应疾病。比较

9、医学施新猷等主编，陕西科技出版社，2003,3.实验动物医学(Laboratory Animal Medicne)是专门研究和阐明实验动物疾病的诊断、治疗和预防及其在生物医学领域中应用的科学。4.实验动物微生物学与寄生虫学(Laboratory animal microbiology and parasitology)是研究实验动物的微生物、寄生虫分类学、与人类的相互关系和对科学试验的干扰作用，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科学。,5.实验动物生态学(Laborator Animal ecology)研究影响实验动物生存的

10、环境与条件。例如：饲养动物的房舍，通风，温湿度、光照、噪声、笼具、饲料、饮水、以及各种垫料等。6.实验动物技术(Laboratory animal technipques)包括研究实验动物的饲养管理技术、各种监测方法和动物实验技术。,7.实验动物营养学(Laboratory animal nutriology)是研究动物摄入、利用营养物质全过程与生命活动相互关系的科学。8.实验动物饲养管理(Laboratory animal husbandry）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。,三、实验动物的分类,1.实验动物在动物学的分类界(kingdom，regnum)动物界 门(p

11、hylum，phylum)脊索动物门 纲（class，classis）哺乳纲 目order，ordo)食肉目 科(family，familia)犬科 属(genus，genus)犬属 种(species，species)家犬种,表1-1 常用实验动物在动物学的分类位置 目 科 属 实验动物 目 科 属 实验动物有袋目 大袋鼠科 袋鼠属 袋鼠 啮齿目 鼠科 仓鼠属 黑线仓鼠灵长目 猴科 猕猴属 猕猴 鼠科 棉鼠属 棉鼠 狨科 狨猴属 狨猴 豚鼠科 豚鼠属 豚鼠 猩猩科 猩猩属 猩猩 仓鼠科 沙鼠属 长爪沙鼠兔形目 兔科 兔 属 兔 鼠科 田鼠属 田鼠 鼠兔科 鼠兔属 鼠兔 食肉目 猫科 猫 属

12、猫 啮齿目 鼠科 大鼠属 大鼠 犬科 犬 属 犬 鼠科 小鼠属 小鼠 偶蹄目 野猪科 猪 属 猪 鼠科 仓鼠属 金黄鼠 牛科 羊 属,2.按遗传学控制原理分类,近交系（Inbreed strain:Chimaera;Recombinant）封闭群（Outbreed stock）杂交群（Hybrids:F1 Hybrids;F2Hybrids）,实验动物,3.按微生物学控制的原理分类,普通动物(Conventional animal,CVA)清洁动物（Clean animal，CLA）无特定病原体动物(SPFA)无菌动物(Germfree animal,GFA);悉生动物(Gnotophoric

13、 animal，GNPA),实验动物,4.根据对环境控制分类,隔离系统动物(Isolation system animal);屏障系统动物(Barrier system animal);开放系统动物(Open system animal)。,第二节 实验动物科学的应用及发展概况,一、实验动物在各个领域的应用1实验动物在生命科学研究中的地位和作用2实验动物在医药研究领域的应用3实验动物在农业科学方面的应用4实验动物在新药开发、生产和药品检定方面的应用5实验动物在轻工、化工方面的应用6实验动物商品检定方面的应用,二、国外实验动物的现状与发展趋势（一）国外实验动物科学发展历程 新技术促进了实验动物科

14、学发展 20世纪初 Little等研究小鼠毛色基因，他采取近亲繁殖方法，培育出第一株近交系DBA小鼠：实现实验动物科学跨跃式发展的里程碑,Nuttal和Thierfelder 19世纪，成功培育了无菌豚鼠。这在实验动物学的发展史上是一个重要的突破。Grist-培育出裸鼠转基因小鼠问世：1982年,SLAC-Peter HSU-2008,SLAC-Peter HSU-2007,（二）国外实验动物学发展概况,世界各国加大对实验动物的投入 美国生物科学课题投资的40%涉及实验动物；60%的生物学科研课题需要实验动物。美国国立卫生研究院（NIH）实验动物的支出每年超过4亿美元，占其研究经费总开支的第二

15、位；美国Jackson研究所于2001年投资1.2亿美金用于实验动物设施的改善；日本于2000年在熊本大学投资40亿日元建立了实验动物资源中心。日本理化所每年用于实验动物的投入是20多亿日元。,实验动物标准化、专业化与社会化程度高 美国等一些发达国家的啮齿类实验动物在七、八十年代以后基本普及SPF级（无特殊病原体），部分实验已使用GN级(悉生动物)和GF级(无菌动物)。美国杰克逊(Jackson)实验室和NIH的遗传资源部已成为实验动物的遗传资源中心，Charles River（查里士河）公司目前已是世界上最大的实验动物供应商，在世界各地有18个生产基地，年产实验动物600多万只。英国的BK公

16、司也占据着欧美很大的实验动物市场。,SLAC-Peter HSU-2008,SLAC-Peter HSU-2007,国际认证 国际实验动物管理认可协会(AAALAC)的认可已成为当今世界实验动物质量认可的重要机构。取得AAALAC的认可，无疑是取得一张国际“通行证”，目前全世界约有900多家取得认证。实验动物资源呈现多样化趋势 JAX保存的品系已达3000余种。其中自然突变动物、转基因动物因其针对性强，用量少，实验结果准确性高等特点而被大量开发和广泛应用。野生动物资源开发利用倍受重视，是实验动物天然的基因库。随着动物保护运动的兴起，高等动物的使用将日益受到限制，低等动物将逐渐替代这些动物。,S

17、LAC-Peter HSU-2008,SLAC-Peter HSU-2007,培育新的小鼠模型和资源的安全保存成为发展重点，其背景基于：小鼠的基因组和人类有较高的同源性，所以人类疾病的小鼠模型可以基本上真实模拟人类疾病的发病过程及对药物的反应；小鼠的基因组改造技术成熟；生理、生化和发育过程和人类相似；小鼠的基因组计划已基本完成。基因组序列的大量信息为研究基因功能及其表达调控、胚胎发育和人类疾病的分子机制提供了基础条件和技术手段。,SLAC-Peter HSU-2008,SLAC-Peter HSU-2007,实验动物法制化管理 美国，1866年制定了禁止残酷对待动物法；1948年设立了动物管理

18、小组 1949年成立实验动物管理研讨小组，后改为美国实验动物科学学会，是美国实验动物界最大的学术团体，出版杂志及通报，每年召开年会，开展学术交流，专题讲座等。1952年建立实验动物资源研究所 1957年成立实验动物医学学会 1965年成立实验动物管理鉴定协会,1966年经国会批准颁布了实验动物福利法。以后又相继修改过四次（1970、1976、1985、1990），其主要内容是：不得虐待动物，保证实验动物的质量，对实验动物生长发育所需的各种条件必须保证，并对实验动物疾病的处理、周围环境、工作人员的素质等都做了明确规定。达不到规定的要求者，不准饲养动物，所做的实验不被承认。在法规颁布后，几乎全部实

19、验动物设施进行了改建、翻修，由农业部每两个月检查一次法规执行情况，对不符合要求的单位，有权作出制裁。如对不符合要求者每天罚款1000美元，如限期不改，即撤销研究经费或勒令停业。,目前世界上共有100多个国家和地区出台了有关反虐待动物的法律或法规。英国，1822年出台了禁止虐待家畜法案；1835年颁布了禁止残酷对待动物法；1986年出台了科学试验动物法；1999年制定了饲养和买卖狗的法律等。法国，1850年通过了反对虐待动物的格拉蒙法案；2002年颁布了动物实验伦理宪章澳大利亚，1990年颁布了动物福利保护法欧盟，1986年制定了保护实验用途和其他科学用途动物的第86/609法令。,法国、荷兰、

20、德国于1953、1955、1956年相继设立了实验动物中心机构。加拿大于1961年建立了动物管理常务委员会，并出版了实验动物管理与使用指南。日本于1973年颁布动物保护及管理法1956年联合国教科文组织和生命科学会联合成立国际实验动物委员会（ICLAS）。各国相关法规条例的颁布使实验动物工作步入规范化，法制化，科学化的轨道。,SLAC-Peter HSU-2008,SLAC-Peter HSU-2007,研究热点基因治疗 通过分子生物学技术如重组DNA技术等，合成正常序列基因，通过载体导入靶器官，可纠正或治疗人类及动物的一些先天性代谢疾病、遗传病、肿瘤等。因此，相应疾病的动物模型研发正蓬勃开展

21、。异种器官移植 如小型猪、灵长类动物的器官移植到人类。基因工程动物研究 用于研究基因的表达调控、建立人类疾病的动物模型、生产生物活性物质与药物（干扰素、白细胞介素、EPO、TPA、抗胰蛋白酶等）及药效评价等。3R研究 其目的是在生命科学研究中，采用其他实验手段代替动物实验，通过改进和完善实验程序，减少动物的使用，减轻或减少给动物造成的疼痛和不安。,3R 原则 减少(Reduction)：选用恰当的高质量的实验动物进行动物实验，尽量减少实验动物的数量和实验的次数。替代(Replacement)：以低等生物、微生物或细胞、组织、器官甚至物理、化学方法、电子计算机模拟处理替代活动物实验。优化(Ref

22、inement)：采取最佳的动物实验方案、善待动物、爱护动物，用科学的方法管理、培育动物。,令人心痛的实验动物,SLAC-Peter HSU-2008,研究和实施动物实验新的替代方法 细胞活体外试验：部分药理学研究已能够完全采用活体外方法进行，如药物固着于某种细胞蛋白质的能力；又如对药物在体内转变后的产物（代谢物）进行鉴别；再如LD50的毒性测试由细胞测试方法（CI50：抑制半数细胞生长的药剂浓度）代替；而新发展起来的毒物基因组学则旨在通过细胞内受化学物质损害的基因进行鉴定来推出可能存在的毒性等。但细胞测试无法再现由多种细胞构成的生命体的复杂性。如药物在整个生命体内扩散的方式是无法通过简单的细

23、胞培养来获得准确的结果的。,SLAC-Peter HSU-2007,重组器官活体外试验：由欧莱雅公司推出的胶原材料重组人体皮肤试验模型，能够取代以兔为对象的皮肤试验。计算机模拟测试方法：数字模拟和统计分析能够在相似药物的数据和活体内、活体外测试数据的基础上对药物特性进行预测，随后通过动物实验来验证。物理-化学测试方法：利用度量工具和非生物物质，如Eytex（豆类制成）半透明胶体，在遇到刺激性物质后会变成透明，再利用分光光度计对透明度进行衡量，能得知刺激物质的毒性程度。,SLAC-Peter HSU-2008,动物实验的审核将越来越严格：欧盟有关动物实验的法规是1986年颁布的有关保护实验用途和

24、其他科学研究用动物的第86/609号法令。该法令旨在尽可能减少实验用动物的数量，并尽可能避免其所遭受的痛苦。法令第七条规定：只有在必须而且没有任何开行的替代方法的情况下，才能进行动物实验。且动物实验必须符合三项条件：实验用动物必须通过合法饲养获得（第15条），且不得属于受保护动物的种类（第4条）；动物实验必须由经许可的专业人员进行（第7条）（在法国，动物实验的许可证由农业部授予科学研究的直接负责人）；实验必须保证动物恰当的生存条件，尽可能减少实验动物的数量，以及动物所遭受的伤害（第19条）该法案于2006年进行公众意见调查，修订后已重新颁布。,SLAC-Peter HSU-2007,动物实验规

25、范化 要保证动物实验取得准确、可靠、可信、可重复的结果，必须规范动物实验，只有规范的动物实验才有可比性。要规范动物实验，就必须实施优良实验室操作规范(good laboratory practice，GLP)。各国的GLP规范其基本原则一致。内容也基本相同。因此，经GLP认证的实验室，能够得到国际承认。一个与国际接轨的动物实验室，同样应通过GLP验收。GLP实验室的正常运行，人员素质是关键，实验设施是基础，标准操作规程（SOP）是手段，质量监督是保证；硬件是外壳软件是核心。只有推进GLP规范，才能做到动物实验的规范化。,二、国内实验动物科学发展动态（一）我国实验动物科学的国际化进程古代医书有不

26、少有关实验动物的记载,如皇帝内经中讨论到动物的脏腑;以后人们常用动物来检验食品的毒性;1918年齐长庆教授首先饲养小鼠开始。1919年谢增恩用地鼠作肺炎球菌的试验。1.朦胧阶段：（40-70年代）起步于40年代50-70年代，少数单位饲养，资源少，由于运动多、经济落后，各单位重视不够，管理也不规范，整体水平较低。解放前,协和医院的齐长庆等用小鼠作繁殖实验;解放后,北京,上海,大连,兰州等大城市先后建立生物制品研究所和实验动物繁殖场;,1946年我国从印度Haggkine研究所引入小鼠1948年兰春霖教授从美国旧金山Hooper基金医学研究所带回金黄色地鼠。50年代后李铭新、杨简等先后育成中国1

27、号、津白1号、津白2号等近交系。,全国已形成了一支不同层次实验动物专业队伍，先后培育成功 中国1号（C1，1955）低癌系津白1号（TA1 1955）高癌系津白2号（TA2 1963）白血病试验小鼠615（医科院1961）AMMS/1（1974，军事医科学院）等,从国外引进：C3H、C57BL、DBA、BALB/C及裸鼠等20余个品系。又培育出：SPF鸡、豚鼠、大鼠、小鼠、小型猪、地鼠、家兔等新的实验动物品种。在实验动物的管理、繁育、疾病防治、环境控制以及实验动物质量监测、环境监测技术等方面，都取得了很大发展。,2.起步阶段：（80年代）1982年，第一届全国实验动物工作会议（云南）-我国实验

28、动物的第一个春天；1983年 北京实验动物学会成立。1985年，第二届全国实验动物工作会议（北京）。制定了发展规划，批准建立四个省级实验动物中心（北京、天津、上海、云南）。1987年 中国实验动物学会成立。同年加入国际实验动物科学委员会（ICLAS)。各省市相继成立了管理和学术机构。国家、地方实验动物期刊杂志出版。中国实验动物学报中国比较医学 上海实验动物科学实验动物科学与管理1988年经国务院批准，国家科委颁发了实验动物管理条例，即2号令。,1989年国家卫生部颁布了医学实验动物管理实施细则农业部、国家药品监督管理局、总后卫生部先后制定相应条例。,3.法制化和标准化建设阶段：（90年代）19

29、94年国家技术监督局批准发布实验动物质量控制国家标准。（2001年进行了修订）；建立了我国的实验动物质量监测系统（大、小 鼠、狗、猫、猴、豚鼠、兔、鸡、猪等）。,1997年北京以立法的形式制定了北京市实动物管理条理，同时颁布了三个配套规章：北京市实验动物许可证管理办法（试行）北京市实验动物质量检测机构管理办法（试行）北京市实验动物从业人员培训考核管理办法（试行）培养了一定数量的人才，有了一支科技队伍。,1997年，建立国家啮齿类实验动物种子中心（北京、上海）；1998年：颁发了国家实验动物种子中心管理办法和种子中心引种、供种管理条例；制定颁布了实验动物质量管理办法及其配套法规；建立全国实验动物

30、质量监测体系；出台了省级实验动物质量检测机构技术审察准则和省级实验动物质量检测机构技术审察细则；设立了24个项目108个子项目的九五攻关课题；,4.国际化发展阶段：（2000年）2001年12月6日国家科技部、卫生部七部委联合发布实验动物许可证管理办法 2002年5月1日开始实施重新修订的实验动物国家标准。2002年开始修订国家科委发布的实验动物管理条例也已定稿。2002年，立项建立国家遗传工程小鼠资源库；20032006年，立项建立国家实验小型猪、兔、禽、犬、猴种子中心或种源基地2006年设立了十一五科技支撑重点项目，开展大规模的基因剔除小鼠的制作和胚胎库建设工作；2007年，颁布“关于在动

31、物实验中善待实验动物的指导性意见”；CRO公司和跨国制药企业大量进入中国。,（二）我国主要实验动物设施的分布情况,主要的实验动物设施集中在我国东部的沿海城市：如上海、北京、广东、江苏、浙江、山东、辽宁等地。中西部地区主要集中在陕西、四川、湖北、云南实验动物的发展与当地的经济、文化、教育，尤其是生命科学和生物医药的发展水平有关。,SLAC-Peter HSU-2008,（三）实验动物设施和质量方面,设施建设“九五”末期，全国实验动物清洁级及SPF级设施分别占33%及15%以上。到2002年底已分别达到了45和25以上。特别是发达地区，如上海、北京等地已基本普及清洁级以上大鼠和小鼠的饲养与使用。,

32、动物质量 1988年，国家投资建立了国家实验动物质量检测中心。负责6个专业领域检测技术的标准化、规范化，各省市也先后投资建立了省级实验动物质量检测机构，形成了全国实验动物质量检测网络体系，为推行全国统一的实验动物生产、使用许可证制度提供了基础保障。2001年新版的“实验动物国家标准”取消了普通级实验大小鼠，2002年实验动物许可证管理办法（试行）在全国范围内开始实施，促进了高品质实验动物的使用和屏障设施的建设，确保了科学研究结果的准确性和可靠性，保证了从业人员的身体健康和安全。上海、北京、广东等地已基本普及清洁级以上大鼠、小鼠，全国清洁级动物（大鼠、小鼠）的普及率约在60以上。,SLAC-Pe

33、ter HSU-2008,（四）我国的实验动物管理体系,中央政府的管理部门:中华人民共和国科学技术部地方政府管理部门:科学技术委员会或科学技术厅各生产和使用单位：实验动物管理与使用委员会（IACUC）,国家在1998年投资建立了国家啮齿类实验动物种子北京中心和上海分中心，确保了我国实验动物种源的质量。2001年国家在十五攻关计划中设立了国家遗传工程小鼠资源库的建立项目，南京大学、扬州大学联合申报，一举中标，目前一期工程已基本竣工。该项目的实施是我国实验动物科学发展史上的又一个里程碑，为推动我国生命科学研究与国际接轨做出了重要贡献。,（五）实验动物种子中心建设,首批实验动物种子目录,由广东省实验

34、动物质量检测站和北京市实验动物管理办公室牵头的中国实验动物信息网(http：/www1ascnnet)已于2002年年底正式开通，网站导航能与国内已建立的省、市或单位实验动物网页链接。,（六）信息网络建设,SLAC-Peter HSU-2008,国家实验动物资源网络布局,新西兰兔 日本大耳兔 青紫兰兔 白毛黑眼兔,贵州香猪广西巴马小型猪云南版纳小型猪海南五指山小型猪西藏藏猪,滇南亚种川西亚种海南亚种,（七）实验动物产业化、商品化概况 随着我国实验动物科学发展步伐的明显加快，出现了由温州市药检所牵头，18家药厂、研究所、医学院校共同筹建的股份制实验动物中心，京津冀地区的实验动物协作网，江苏省建立

35、了实验动物公共服务技术平台开放性实验动物中心和动物实验服务中心，苏州市成立了股份制实验动物行业协会等，有关省市都根据各自的实际情况建立了实验动物繁育供应基地或中心。反映了我国实验动物科学事业向产业化、市场化过渡的总趋势。,年实验动物生产量：1500万只，使用量约12001300万只，仅次于美国。其中小鼠占55左右，大鼠占30左右，其他动物占15左右。实验动物品种与品系：主要品种为小鼠、大鼠、兔、地鼠、豚鼠、狗、猕猴、食蟹猴、小型猪、沙鼠、非洲爪蟾、红尾箭鱼、斑马鱼、线虫、果蝇等。总品系数约为500个。主要规模化生产单位上海斯莱克（中科院实验动物中心）：150万只/年以上，主要品种：SPF级兔、

36、豚鼠、地鼠、大鼠和小鼠。同时，其投资的湖南斯莱克景达公司年生产能力为40万只。合计近200万只。军科院实验动物中心：4050万只/年，生产品种包括SPF级大鼠、小鼠和普通级狗、猴、豚鼠、兔等。上海BK公司：80万只/年左右，包括SPF级和清洁级大鼠、小鼠。北京维通利华（包括北医大）：主要以SPF鸡胚生产为主，实验动物的年生产量6080万只，主要生产清洁级大鼠、小鼠；广东省医学实验动物中心：15万只/年，主要品种：SPF级兔、豚鼠、地鼠、大鼠和小鼠。,SLAC-Peter HSU-2008,实验动物使用情况(平均每年1200万只左右),主要的几个省市的实验动物用量约占 75%左右 其他城市占25

37、左右（港澳台除外）,SLAC-Peter HSU-2008,实验动物的应用领域,新闻报道：实验动物的产业有多大?央视致富经2007年7月19日播出实验动物的产业有多大 苏州大学动物实验中心的老师正在做实验，用一头猪对一种新型治疗心脏病的药品进行疗效观察小型猪实验,在另一间教室里，苏州大学生命科学学院的学生们实验课也刚刚开始，不过他们的实验对象不是猪，而是兔子，用兔子耳朵练习静脉注射。对医学专业的大学生来说，兔子最他们大学生活最熟悉的实验动物。,苏州大学动物实验中心主任 薛智谋：“主要是学生做实验用的比较多，一年的用量是6000到7000只，最多的一年用了8500只兔子，有一年最多的。这些兔子每

38、只的价格一般要七八十元，贵的时候要卖到上百元，远远高于普通兔子的价格，养大这些实验兔的就是这个叫龚菊林的女人，现在，每年一万多只实验兔可以给龚菊林带来近百万的收入。苏州大学动物实验中心主任 薛智谋：“皮肤病，拉肚子的都有，从农村收上来，当时也看不出来，现在教学和科研的需要，要求越来越高，所以后来就想在苏州周围养一部分兔子，能解决我们苏州医学院教学和科研的实验用兔。”为了保证做实验研究使用的兔子有数量还要有质量，苏州大学薛智谋等老师提供技术支持，龚菊林卖掉长毛兔，专门为苏州大学养起了实验兔。,龚菊林的成功成了很多人学习的榜样，在苏州大学的扶持下，苏州郊区陆续成立了养殖实验犬，实验猴的专业化实验动

39、物养殖基地，因为狗的神经系统与人更接近，更适合用来做药品效果实验和安全性实验。吴中区西山镇的戚爱君十年前开始养殖实验专用犬毕格犬，现在每只毕格犬的价格已经卖到1000多元，近几年销量都还在继续增长戚爱君：“我们一年种子狗有270只左右，它们一年能养1600到1700个左右。”记者：“一年你们能卖到多少？”戚爱君：“销售1300只左右。”一个药品从研发到上市一般需要10到15年的时间，这期间大部分的时间和资金是用在动物实验上，苏州市实验动物的规模化养殖，为苏州工业园区的60多家制药企业的药品研发提供了保障。,比格犬饲养场,现在，主要出美国市场的苏州实验动物笼具一年有近2亿元产值，占全国近80%的

40、市场，除了养殖，笼具制造，围绕着动物实验产业，苏州已经形成了实验动物饲料加工，动物实验净化设备生产等六个产业，年产值超过10亿元。,SLAC-Peter HSU-2008,SLAC-Peter HSU-2007,存在的问题,地域发展不平衡，部门或系统之间的差距明显 沿海城市快于中西部地区，经济发达城市高于不发达地区；长三角地区由于其独特的地理位置和强大的经济支撑，已成为国内实验动物发展最快的地区；从行业来看，卫生、教育、科技、制药系统实验动物的使用量占全国的70%以上，实验设施的整体水平也高于其他行业；实验动物新资源的匮乏 全球共有近万个实验动物品系，中国只占其中的5%。尤其是近几年，如SAR

41、S和禽流感、甲流等重大传染病的暴发和三高症、神经退行性疾病、肿瘤等的高发，已凸现出相关人类疾病动物模型资源的严重匮乏 人员整体水平和再教育程度不一 发达城市高于中西部地区，沿海城市，尤其是上海已基本形成从业人员再教育体系（专业培训、管理培训、技术工人培训、上岗证书培训等），实验动物从业人员的整体素质有了较大的提高。但高级专业实验动物管理人员和有特殊专长的动物实验人员奇缺 国家的相关法规和标准尚不完善 如知识产权的保护、资源的国际、国内间的共享利用尚没有制定相关的法规，实验动物的标准有些尚难在实际中真正得到应用，一些标准（垫料、运输、饮水、笼器具等）尚未制定；各级管理部门或主管单位对实验动物的重

42、视程度不一 高等院校、科研单位、大型医药企业、独资或外资企业、卫生系统相对较好；实验动物生产的市场化和动物实验设施的社会化服务程度仍较低 国内目前除少部分市场化运作的生产单位外，大部分单位还是自繁自用、小而全的小作坊模式，重复建设、资源浪费现象严重。,SLAC-Peter HSU-2008,措施和发展重点,实验动物新资源的开发与利用 家畜（禽）、水生和野生动物的实验动物化研究。模式动物和动物替代研究 基因工程动物的开发人类疾病动物模型的研发 血管疾病、糖尿病、神经退行性疾病、免疫缺陷疾病、肿瘤、营养性疾病、人兽共患疾病等动物模型的研发 疾病动物模型的鉴定标准和评价体系 重大疾病的数字化动物模型

43、库，并开展比较医学研究 实验动物支撑条件的建设 实验动物遗传、微生物检测方法的国际标准化，以及快速准确检测试剂盒及检测技术研究和商业化供应 饲料和垫料的生产、供应及其质量监控技术 笼、器具和专用动物实验设备的研制生产 实验动物从业人员队伍的建设 实验动物从业人员分类、分级考核高级管理人员的培训,三、国际实验动物科学协会 1国际实验动物科学协会(international council On laboratory animal scienceICLAS)的建立 20世纪40年代后，美国、日本、英国、加拿大等国先后成立了实验动物学会或类似组织，1956年，联合国教科文组织（UNESCO)、国际医

44、学组织联合会(CIOMS)、国际生物学协会(1UBS)共同发起成立了实验动物国际委员会(ICLA)。这是一个以促进实验动物质量、健康和应用达到高标准的非官方组织。1961年，ICLA与世界卫生组织(WHO)合作，并于1979年改名为国际实验动物科学协会(ICLAS)。,2ICLAS的主要目标(1)提倡全球范围内实验动物科学与生物研究资源的进步。(2)促进全球范围内实验动物科学知识与资源的合作共享。(3)通过建立标准及资源支持，促进高质量实验动物的监控与生产。(4)促使人们在科学研究实验中本着科学的态度，遵循伦理原则，合理使用动物。,3ICLAS的主要成员(1)ICLAS国家会员：每个成员国仅限

45、一人。(2)团体会员：由国际非官方组织推荐。(3)科学家会员：由实验动物学会或其他与实验动物饲养和使用有关的科学团体推荐。(4)学会会员(5)荣誉会员有志于ICLAS目标的其他学会或个人代表。由ICLAS常务理事会选举产生的对实验动物科学做出突出贡献者。,我国作为ICLAS会员国，邹大挺博士是国家会员代表。刘一农教授是科学家会员，并在1999年ICLAS第十二届理事会上当选为常务理事。4.ICLAS的组织管理,5ICLAS的检测机构 1979年，ICLAS在日本实验动物中央研究所(CIEA)设立了遗传、微生物检测中心。1999年5月，检测中心又在韩国生物科学技术研究所和泰国Mahidol大学建

46、立了检测分中心。近几年，ICLAS又在西班牙实验动物研究中心(CISA)确定了一个参考中心，在巴西生物技术中心(CEMIB)设立了一个检测中心。ICLAS正在美国寻找合适的检测实验室。,检测中心的主要职能是：进行世界范围内的人才培训，组织学术研讨，开展检测技术、方法的研究；承担各种形式的遗传、微生物检测任务以及向其他实验室提供检测试剂。检测分中心的主要任务是开展实验动物质量检测工作，所用技术、方法、试剂(试剂盒)由检测中心提供。ICLAS实验动物质量检测标准包括病毒学、细菌学、寄生虫学、小鼠遗传学和大鼠遗传学标准。,第三节 实验动物在医学生物学、工农业等领域中的地位和作用一、实验动物在医学生物

47、学发展中发挥了重要作用 历史上许多重大发现是通过动物实验得到的。,年份发现人 发现 所用动物1628哈维（英国）血液循环 狗、蛙、蛇、鱼.其它1829 Jerner 牛痘免疫预防天花 牛、马、猪1846玛登（德国）乙醚麻醉 鸟类，其他1878科赫（德国）结核杆菌，细菌 牛，羊 与疾病的关系 1885巴斯德（法国）狂犬病免疫 狗1921冯梅林（德国）胰岛素 狗1932Domagk(德国)磺胺药的发现 小鼠1936巴甫洛夫（俄国）条件反射、消化生理低温麻醉、体外循环、器官移植、断肢再植 狗 1940 Florey 和Chain 青霉素是强有力的抗菌药物 用青霉素注射感染的链球菌、葡萄菌的小鼠,二、

48、实验动物的作用和地位1.实验动物是现代医学生物学研究的重要支撑条件“AEIR”是进行生命科学实验研究所必需的4个条件AEIR四个基本要素 A（Animal)，E（Equipment)，I（Information)，R（Reagent)。实验动物是医学生物学研究的四大支撑条件之一。,（1）实验动物消耗,美国国家卫生署(NIH)每年投出经费2-5亿美元,其中50%用于实验动物的培育;凡申报NIH资金资助的课题,必须使用标准的实验动物,否则不能申请;在我国生物医学的科学研究中60%以上需要使用实验动物。,（2）人的替身,实验动物的主要作用是它能反映人类的各种生命现象,通过功能、形态、介质和生物放大系

49、统，从宏观到微观来表达生命。它常常作为人的替身去代替人类去进行各种实验,甚至是致命的实验;如致癌、致突变、致畸实验。最先进入太空的是猴子和老鼠。,（3）综合研究能力的标志,实验动物的研究水平常常被认为是评价一个国家或者是一个地区的生命科学研究水平高低的一个标志。,2.实验动物应用领域（1）医学生物学方面：胎儿期：用实验动物来研究：环境、食品与药物等对配合子发生、发育的影响；人类的不孕不育；环境、食品与药物等对胚胎发育的影响（致畸、致突变）性别控制；遗传性疾病防控等。,（2）制药工业方面：药物的研究和生产 药品安全问题：安徽华源生物的欣弗事件；广州佰易药业生产的丙球；全国每年5000多万住院人次

50、中与药物不良反应有关的可达250多万人，其中死于药物不良反应的有近20万人。新药开发与药物安全：一种药物从最初的实验室研究到最终的销售平均需要花费12年的时间。进行临床前试验的5000种化合物中只有5种能进入到后续的临床试验，而仅其中的1种化合物可以得到最终的上市批准（1/5000）。药物的有效性和生物活性安全性试验毒性试验（急性、亚急性、慢性）三致试验（致畸、致癌、致突变）药物的副作用和长期使用的不良反应,（3）生物制品方面 实验动物不仅是生物制品安全性有效性评价的必不可少的工具，也是其生产的原料。如地鼠、豚鼠的肾制备乙脑和狂犬疫苗，猴肾制备小儿麻痹症疫苗，SPF鸡胚制备麻疹、甲流疫苗及用兔