动物疾病模型主要用于实验生理学、实验病理学和实验治疗学(包括新药筛选)研究。人类疾病的发展十分复杂,临床积累的经验不仅在时间和空间上都存在局限性,而且在方法和道义上也受到限制。借助于动物模型的间接研究,可以有意识地改变那些在自然条件下不可能或不易排除的因素,以便更准确地观察模型的实验结果并与人类疾病进行比较研究,有助于更方便,更有效地认识人类疾病的发生发展规律,研究防治措施。
1.方案设计
01
常用动物实验选择
1. 名 称:KM 小鼠
主要用途:广泛应用于药理学、毒理学等领域研究以及药品、生物制品的生产与检定。
简 介:1926年美国Rockfeller研究所从瑞士引入白化小鼠培育成Swiss小鼠。1944年3月17日由汤飞凡教授从印度Hoffkine研究所引进Swiss小鼠,饲养在昆明中央防疫处。由于该小鼠起初引入地是昆明,故称之为昆明小鼠。解放后中央防疫处迁回北京天坛,更名为卫生部生物制品研究所。1950年小鼠随之引到北京天坛(检定所现址),当时保种9对。1953年10月移至北京东郊,1954年扩种,相继引到其他单位,现已遍布全国各地。
特 点:远交系小鼠,经50多年的选育,现在KM小鼠肿瘤自发率极低。不同地饲养的昆明小鼠封闭群的生长发育与繁殖性能存在一定差异。但其共同特点是抗病力和适应力很强,繁殖率和成活率高。它在我国生物医学动物实验中约为小鼠总用量的70%。
2. 名 称:ICR小鼠
主要用途:已选为某些生物制品检定的法规动物。广泛用于药理、毒理、肿瘤、放射性、食品、生物制品等的科研、生产和教学。
简 介:中国科学院遗传研究所在1973年从日本国立肿瘤研究所引进;1979中国医学科学院分院动物中心引进;1978年北京检定所引进;1983年上海计划生育研究所从瑞士苏黎世毒理学研究所引进。
特 点:远交系小鼠,毛色白化。适应性强,体格健壮,繁殖力强,生长速度快,实验重复性较好,雌鼠自发性畸胎瘤和管状腺瘤发病率为0%~1%,用氨基甲酸乙酯诱发时,11~16天胚胎期畸胎瘤和管状腺瘤发病率为5.9%,离乳个体管状腺瘤和囊瘤发生率为30%,孕鼠为3%。是国际通用的封闭群小鼠, 我国从美国、日本、英国、瑞士等国引进的ICR,各群体之间在遗传特性方面不可避免地出现了一些差异,在应用时应注意。ICR/JCL小鼠是进行免疫药物筛选,复制病理模型较常用的实验动物。外周血象和骨髓细胞,具有较好的稳定性,是良好的血液学实验用动物。
3. 名 称:C57BL/6J小鼠
主要用途:常被认作“标准”的近交系,为许多突变基因提供遗传背景。是肿瘤学、生理学、免疫学、遗传学研究中常用的品系。
简 介:1921年立特(Little)用艾比·拉特洛坡(Abby Lathrop)的小鼠株,雌鼠57号与雄鼠52号交配而得C57BL1937年从C57BL分离出C57BL/6和C57BL/10两个亚系。1985 年从Olac引到中国医学科学院实验动物研究所。
特 点:近交系小鼠,毛色黑色;补体活性高;较易诱发免疫耐受性;对结核杆菌敏感;干扰素产量高。是肿瘤学、生理学、免疫学、遗传学研究常用的品系。乳腺肿瘤自然发生率低,化学物质难以诱发乳腺和卵巢肿瘤。12%有眼睛缺损;雌仔鼠16.8%,雄仔鼠3%为小眼或无眼。用可的松可诱发腭裂,其发生率达20%。对放射物质耐受力中等;补体活性高;较易诱发免疫耐受性。对结核杆菌敏感。对鼠痘病毒有一定抵抗力。干扰素产量较高。嗜酒 精性高,肾上腺素类脂质浓度低。对百日咳组织胺易感因子敏感。
4. 名 称:BALB/c小鼠
主要用途:广泛地应用于肿瘤学、生理学、免疫学、核医学研究,以及单克隆抗体的制备等。但对致癌因子敏感。肺癌发病率雌性26%,雄性29%。对放射性照射极为敏感。广泛应用于肿瘤学、生理学、免疫学、核医学和单克隆抗体等研究中。
简 介:1913年,贝格(Bagg)从美国商人欧希尔(Ohio)处购得的白化小鼠原种,以群内方法繁殖。麦克·多威尔(MacDowell)在1923年开始作近交系培育,至1932年达26代,命名为BALB/c品系。安德尔文特(Andervont)等人使BALB/c广为传播和应用。1985年我国从美国NIH引进到中国医学科学院实验动物研究所,为BALB/c第180代。
特 点:乳腺肿瘤自然发生率低,但用乳腺肿瘤病毒诱发时发病率高;卵巢、肾上腺和肺的肿瘤在该小鼠有一定的发生率。易患慢性肺炎。对放射线甚为敏 感。与其他近交系相比,肝、脾与体重的比值较大。20月龄的雄鼠脾脏有淀粉样变。有自发高血压症,老年鼠心脏有病变,雌雄鼠均有动脉硬化。对鼠伤寒 沙门氏菌补体敏感,对麻疹病毒中度敏感。对利什曼原虫属、立克次氏体和百日咳组织胺易感因子敏感。
5. 名 称:BALB/c-nu裸鼠
主要用途:广泛应用于肿瘤学、免疫学、毒理学等基础医学和临床医学的研究。
简 介:1973年丹麦的C.W.Friis在BALB/cA近交系小鼠中发现自发性突变的无毛小鼠,该突变小鼠胸腺发育不良,免疫T细胞缺失,而培育成了BALB/cA-nu。
特 点:无毛、裸体、无胸腺。随着年龄增长,皮肤逐渐变薄、头颈部皮肤出现皱折、生长发育迟缓。由于无胸腺而仅有胸腺残迹或异常胸腺上皮(该上皮不能使T细胞正常分化),导致缺乏成熟的T淋巴细胞,因而细胞免疫功能低下。但6~8周龄裸小鼠的NK细胞活性高于一般小鼠。B淋巴细胞正常,但其免疫功能欠佳。表现在B淋巴细胞分泌的免疫球蛋白以lgM为主,仅含少量的IgG。抵抗力差,容易患病毒性肝炎和肺炎。因此必须饲养在屏障系统中。为了提高繁殖率和存活率,一般采用纯合型雄鼠与杂合型雌鼠交配的繁殖方式,可以获得1/2纯合型仔鼠。常用裸小鼠品系:BALB/c-nu、NIH-nu、NC-nu Swiss-nu、03H-nu、C57BL-nu等。
6. 名 称:WISTAR大鼠
主要用途:多用于肿瘤、免疫、药理、内分泌。
简 介:1907年由美国维斯塔尔(Wistar)研究所育成,现己遍及世界各国的实验室。我国从日本及前苏联引进,是引进最早、使用最广泛、数量最多的大鼠品系之一。
特 点:远交系大鼠,头部较宽、耳朵较长、尾的长度小于身长。性周期稳定,繁殖力强,产仔多,平均每胎产仔在10只左右,生长发育快。10周龄时雄鼠体重可达 280~300g,雌鼠达170-260g。性情温顺。对传染病的抵抗力较强。自发性肿瘤发生率低。目前各地饲养的Wistar大鼠的遗传状况差异较大。
7. 名 称:SD(SpragueDawley)大鼠
主要用途:广泛用于药理、毒理、药效及GLP实验,营养学及内分泌系统的研究。
简 介:1925年,美国斯泼累格。多雷(SpragueDawley)农场用Wistar大鼠培育而成。生长快,繁育性能好,大多用于安全性试验及营养与生长发育有关的研究。
特 点:头部狭长、尾长接近于身长,产仔多,生长发育较Wistar为快。10周龄时雄鼠体重可达300~400g,雌鼠达180~270g。性情比Wistar大鼠稍为凶猛。对疾病的抵抗力较强,尤其对呼吸道疾病的抵抗力很强。自发性肿瘤的发生率较低。对性激素敏感性高。
02
实验设计基本原则
1. 随机原则
即运用“随机数字表”实现随机化;运用“随机排列表”实现随机化;运用计算机产生“伪随机数”实现随机化。尽量运用统计学知识来设计自己的实验,减少外在因素和人为因素的干扰。
2. 对照原则
空白对照组的设立——只有通过对照的设立我们才能清楚地看出实验因素在当中所起的作用。当某些处理本身夹杂着重要的非处理因素时,还需设立仅含该非处理因素的实验组为实验对照组;历史或中外对照组的设立一一这种对照形式应慎用,其对比的结果仅供参考,不能作为推理的依据;多种对照形式同时并存。
3. 重复原则
所谓重复原则,就是在相同实验条件下必须做多次独立重复实验。一般认为重复3次以上的实验才具有较高的可信度。
2.实验操作
01
小鼠的抓取固定
1. 小鼠的抓取
(1)右手提起小鼠尾巴,将其放在鼠笼盖或其他粗糙表面上
(2)小鼠向前挣扎爬行时,再用左手拇指和食指抓住鼠耳和颈部皮肤(如下图)
抓取固定时需注意 : 过分用力 , 会使动物窒息或颈椎脱臼 ; 用力过小 , 动物头部能反转来咬伤实验者的手。因此实验者必须反复练习 , 熟练掌握。
2. 小鼠的固定
(1)徒手固定
用右手抓取鼠尾提起,置于鼠笼或实验台向后拉,在其向前爬行时,用左手拇指和食指抓住小鼠的两耳和颈部皮肤,将鼠体置于左手心中,把后肢拉直,以无名指按住鼠尾,小指按住后腿即可。
(2)固定板固定
鼠麻醉后置小鼠固定板上,取仰卧位, 用胶布缠粘四肢,再用针透过胶布扎在板上,从而将小鼠固定在小鼠固定板上。
(3)固定架固定
让小鼠直接钻入固定架里, 封好固定架的封口, 露出尾巴。此装置特别适用于小鼠尾静脉注射等。
02
大鼠的抓取固定
大鼠的抓取斯基本同小鼠,只不过大鼠比小鼠牙尖性猛,不易用袭击方式抓取,否则会被咬伤手指,抓取时为避免咬伤,可带上帆布手套。
如果进行腹腔、肌肉皮下等注射和灌胃时,同样可采用左手固定法,只是用拇指和食指捏住鼠耳,余下三指紧捏鼠背皮肤,置于左掌心中,这样右手即可进行各种实验操作。也可伸开左手之虎口,敏捷地从后,一把抓住。
若做手术或解剖等,则需事先麻醉或处死,然后用细棉线绳活缚腿,背卧位绑在大鼠固定板上;尾静脉注射时的固定同小鼠(只需将固定架改为大鼠固定盒即可)。
注意事项:
为了减少或避免大鼠在实验中发生的应激反应,以减少对实验者的攻击损伤,这里介绍几种抓取大鼠的技巧改进:
(1)在抓取前可用一条清洁的毛巾蒙住大鼠全身,大鼠处于黑暗状态下神经会有所放松,看不到实验者的动作也会降低对实验者的攻击机会;
(2)一般抓取大鼠都会抓住尾巴,但是有时大鼠尾巴不在身后而在其面前,这时实验者可能在抓取鼠尾的时候被大鼠攻击。这种情况一般可以轻推其腰臀部,使之变换姿势,待鼠尾调整到身后再进行抓取;
(3)由于大鼠尾部被抓起时,会应激性地排便、排尿,所以最好在粗糙表面上垫上报纸等,做好防范措施,减轻工作量。
3.动物给药方法
在动物实验中,为了观察药物对机能功能、代谢及形态引起的变化,常需将药物注入动物体内。给药的途径和方法是多种多样的,可根据实验目的、实验动物种类和药物剂型等情况确定。实验动物常见的给药方式有:口服、静脉注射、腹腔注射、皮下注射、肌肉注射、椎管内注射、脑室内注射、皮内注射、淋巴腔注射、鼻腔和舌下给药等多种。
01
灌胃法
小鼠灌胃方法比较简单,需要关注的只有两点:一是要保持小鼠的头部和颈部成一直线,方便灌胃针头进入,二是动作要轻柔,从口角进入,防止损失食道。
操作步骤:
1. 抓住小鼠,使其头、颈和身体呈一直线。
2. 用1 ml的注射器配灌胃针头。灌胃针头从小鼠的嘴角进入,压住舌头,抵住上颚,轻轻向内推进,进入食管后会有一个刺空感,进入食道后就可以推注药液。
3. 灌胃容积一般是0.1~0.2 ml/10 g,最大0.35 ml/10 g,每只小鼠的灌胃最大容积不超过0.8 ml。
经验总结:
1. 在操作过程中最重要的是小鼠的固定,注意头一定要固定好,头和躯体要保持一条直线,并且灌胃时使小鼠成竖直位,头向上。
2. 把握要领,动作尽量迅速,减少小鼠的不适感。
3. 小鼠灌胃剂量:0.1 ml/10 g体重:一只20 g的小鼠,一般一次灌胃0.2 ml。
4. 操作前将灌胃针安在注射器上大致测量一下从口腔到胃内的位置(最后一根肋骨后缘)的长度,根据此距离确定插入深度,成年小鼠插入大约3厘米。
5. 固定好小鼠,身体最好伸展在一条直线,太松会动,太紧就把小鼠脖子勒住了。一般沿口角进针,抵达咽部会有抵触感,小鼠会有吞咽动作,此时阻力丧失,可继续下行。
02
腹腔注射
腹腔注射虽然简单,也有翻车的危险。一针下去,扎到内脏,呜呼哀哉。先将小鼠腹腔注射操作要点总结如下:
抓鼠后选择低尾高位的体位;
选择下腹部腹中线进针;
小于60度进针有落空感;
回抽未见血后推针,旋转半圈拔针。
腹腔注射适合刺激性小的水溶性药物的用药,利用腹腔膜及大小网膜血管丰富,吸收面积大等特点,使药物快速入血。
操作步骤:
1. 抓取小鼠
一般都是放在饲养笼上,提其尾巴中部,水平偏下往后轻拉,小鼠爪子会自然会抓住笼子,此时应该迅速抓住小鼠的颈背部的皮毛,最好是抓在小鼠的耳朵处,这样可以更好固定小鼠的头部,以防被咬。但是,切记力气不要过大,容易使小鼠窒息。
再将小鼠的尾巴用左手无名指或小拇指固定,这样就可以将小鼠整个躯干固定好,注意一定要让小鼠处于一个舒服的体位,如果小鼠躯干不能保持竖直,很容易扎到脏器,引起出血,影响实验。
2. 注射
抓取小鼠后,应腹部向上,头呈低位。头呈低位可以使得脏器移至低位,避免扎伤。右手持注射器,插入小鼠腹部,注射部位为小鼠后肢根部连线处任一侧1.5cm处,缓慢以45度左右进针,进针深度小于1cm,进针的感受为局部皮肤凹陷消失和落空感。
3. 拔针:为了防止漏液,轻微旋转针头,再缓缓拔出。
在实验前,准备酒精棉球,注射器在使用后要消毒才能给下一只小鼠使用,避免交叉感染。此外,注射前,也可以用酒精棉球擦拭小鼠皮肤,可以明显辨别药物是否注射到腹腔,如果看到鼓包,就是注射到皮下了。
注意事项:
1、腹腔注射只宜用等渗药液(如5%葡萄糖液、0.9%生理盐水)适当配无刺激性的药物(如肌苷、维生素B1、维生素C),而且注射量不宜太大,注射药液温度应与体温相近。
2、注射时,小鼠头部要呈低位,使内脏向胸部侧偏移,针头不宜过长,以防止刺伤肠道、膀胱或其它内脏器官。
3、进针时不要犹豫,切勿为避免刺伤器官,针头刚插入皮肤就向上挑起,此时针头极有可能还没刺破腹腔壁,只是将液体注射在腹部皮下。
03
静脉注射
稍微有点难度,没有指导的话,一开始可能会感觉有点手足无措。但是可以肯定的说,只要掌握了方法,小鼠的尾静脉注射还是很容易的。
操作步骤:
1. 固定小鼠最简单的固定方法就是把小鼠放在盒子里面,让它的尾巴伸在盒盖的外面,用手抓住小鼠尾巴,轻轻往外拽,就可以固定好小鼠了。还有的固定方法就是用一个小的圆筒,圆筒的一段有个盖子可以拿下来,盖子中间有个小孔,可以让小鼠的尾巴伸出来。
2. 固定好小鼠后就是注射了,一般用一次性的1ml的注射器就可以了,玻璃 的1ml的注射器也可以,针头用4号(或胰岛素针)。
3. 注射前首先要让小鼠的血管充盈。可以采用75%的酒精棉球擦拭的方法或者采用温水浸泡的方法。若小鼠的血管很不清楚,推荐采用温水浸泡的方法,水温以不烫手为宜。温水浸泡2~3分钟后,取出小鼠尾巴,用干棉球擦拭。等一会儿,待血管充盈后,酒精棉球擦拭后就可以进针了。若血管还不充盈,可以反复用温水浸泡,切不可冒险注射。
4. 小鼠尾部共有四条血管,一般认为左右的两条静脉比较容易注射,多采用这两条静脉进针。一般要求进针部位靠近小鼠的尾端,这样若注射失败的话,还可以再向上选择进针点。但是进针部位也不可以太靠下,因为越往下,静脉越细,操作越难,一般以小鼠尾巴下三分之一的位置比较好。
5. 最关键的就是进针。进针时操作者左手食指和拇指固定住小鼠的尾巴,让小鼠的尾巴在经过拇指后向下弯曲,进针点靠近拇指指甲。针头和血管呈约30°角,针尖斜面朝上,轻轻挑刺入皮肤后针头立即和血管平行,一般情况下一次就可以进入血管,可以将针头刺入血管一大半,左右轻轻晃动针头,确定针头在血管内,就可以推注药液了,正常情况下,推注的过程应该没有明显阻力,血管也不会鼓起。推液时动作宜轻柔,若发现血管鼓起,那是针头没有刺入血管,需立即拔出针头。
注意事项:
1. 小鼠尾静脉最重要的是小鼠一定要固定好;
2. 一开始最好从小鼠尾静脉的末端开始注射,如果在中前端注射一旦失败这样可以防止注射的数次失败后液体漏出;
3. 注射时手上的感觉很重要,如果针头进入尾静脉,手上会有一种透空感,这种感觉只有自己亲自经历后才会有比较深的体会,另外针头如果进入后,液体的推射会很顺利;如果,感觉液体推不进去,很费力,说明针头没有进入尾静脉,而是进入了周围的软组织。
4. 在注射时,一个很重要的原则是注射要缓慢,均匀推射,速度不可以快,一旦速度快,小鼠会发生充血性心衰;如果一旦出现这种情况,立即停止注射,对小鼠实行心脏按摩;
5. 每次注射的剂量:不可以超过0.2毫升;注射剂量过多,也会发生充血性心衰
主营项目
1. 动物实验
动物饲养、疾病造模、行为学检测、心功能、无创血压、血常规、全自动生化检测等
2. 细胞实验
CCK8/MTT、原代细胞分离、流式细胞实验、细胞划痕、侵袭、迁移、EDU染色、转染、稳定株
3. 分子生物学
PCR检测、荧光定量PCR、绝对定量PCR、端粒酶长度、pull down、双荧光素酶、SSR、SNP检测等
4. 蛋白实验
WB、Co-IP、酵母双杂
5. 病理实验
HE染色、免疫组学、电镜
6. 生理生化实验
肝肾功能、抗氧化、免疫反应等生理免疫指标;动植物营养指标、微量元素、重金属、酶活等。
7. 多组学实验
基因组、转录调控、蛋白组、代谢组、微生物多样性、宏基因组、生信分析
8. 整体课题实验
方案设计、整体实验交付、标书写作、论文润色、协助投稿
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