实验对象的选择

第二节　实验对象的选择

前面介绍了常用的实验动物，但是在真正开始动物实验前，实验对象的选择是医学实验、科学研究中首先要考虑的问题。选择恰当与否关系到课题质量、经费开支、研究途径及方法的简繁，甚至影响到课题的成败及研究结果的正确性。

一、常用实验动物品系

在实验动物学中把基因高度纯合的动物称作品系动物。习惯上把近交系动物称为品系，封闭群动物称为品种（指具有一些容易识别和人们所需要的性状，而且可以基本稳定遗传的动物群体）。实验动物按遗传学特征分类如下。

1.近交系（纯系）动物

人们也习惯称近交系动物为“纯系动物”。近交系是指近交程度相当于20代以上连续全同胞或亲子交配，近交系数达98.6%以上、群体基因达到高度纯合和稳定的动物群，即所有同源染色体的相对位置都具有相同基因的状态。近交系动物的特点包括：基因纯合性、同基因性、遗传稳定性、表现型均一性、个体性、国际分布性、资料可查性和可分辨性。小白鼠、大白鼠等一些实验动物近交系的育成是实验动物科学的一大进步，极大提高了科学实验的正确性和重复性。近交系动物的应用大大推动了遗传学、肿瘤学、免疫学等学科的发展。

2.杂交一代动物

两个近交品系动物之间进行有计划交配所获得的第一代动物，称为杂交一代动物或杂交群动物，简称F₁动物。F₁动物的生产比较简单，将两个基因型不同的近交品系纯合子作为亲代，互相交配产生。因此，F₁动物既有近交系动物的特点，又具有杂交的优势。表现为生命力旺盛、繁殖率高、生长快、体质健壮、抗病力强。其与近交系动物有同样的实验效果。

3.突变品系动物

育种过程中，由于单个基因的突变，或将某个基因导入，或通过多次回交“留种”而建立的一个同类突变品系。此类个体具有相同遗传缺陷或病态，如肥胖、侏儒、白内障、无毛等。现已培育成的自然具有某些缺陷的突变品系有：白血病鼠、糖尿病鼠、肿瘤鼠、贫血鼠、高血压鼠和裸鼠（无胸腺、无毛）等。这些品系的动物在相应疾病的研究中具有重要的价值。

4.封闭群动物

封闭群的正确概念是指引种于某亲本或同源亲本的动物，让其不以近交形式，也不与群外动物杂交而繁衍的动物群（一般定义为五年以上不从外部引进新种）。目的是要求整个群体尽量防止近亲交配而保持着遗传变异，也就是说既保持群体的一般特性，又保持动物的杂合性。封闭群按其来源和遗传背景不同，可分为以下两类：①来源于近交系的繁殖群及其子代，不用兄弟姐妹交配方式保种进行生产的实验动物；②来源于非近交系，不是以培育近交系为目的而生产的实验动物群。封闭群动物在遗传上具有一定的杂合性，因这类动物繁殖率高，适应能力强，保种及繁殖生产的成本较低及比近交系更接近自然种群反应的特点，被广泛地应用于教学、预实验、一般的药物初筛及毒性、安全性评价实验中。常见的封闭群动物有NIH小鼠、Wistar大鼠、Hartley豚鼠和新西兰白兔等。

5.非纯系动物

非纯系动物是指任意交配繁殖的杂种动物。此类动物生命力旺盛、繁殖率高、适应性强、生长快、易于饲养管理。但其具有个体差异大、反应性不规则、实验结果重复性差的缺点。非纯系动物包含有最敏感与最不敏感两种极端个体，因此常用于筛选性实验。由于非纯系动物价格比较便宜，所以是教学实验中最常用的动物。

二、常用实验动物的正常生理生化数值

常用实验动物的正常生理生化参数表如表3-1所示。

表3-1　常用实验动物的正常生理生化参数表

常用实验动物与人体表面积对照表如表3-2所示。

表3-2　常用实验动物与人体表面积对照表（剂量换算用）

换算方法举例：如狗剂量为10mg/kg，12kg的狗总剂量为12×10mg＝120mg。查表3-2，50kg人与12kg狗相交处为2.7，所以人（50kg）的剂量＝120mg×2.7＝324mg。

不同动物等效剂量折算表如表3-3所示。

表3-3　不同动物等效剂量折算表

三、教学实验动物选择

为达到教学目的，教学实验动物的选择需遵循如下原则。

（一）选用与人的机能、代谢、结构及疾病特点相似的实验动物

医学科学研究的目的是解决人类的疾病。所以实验动物愈高等，进化程度愈高，反应就愈接近人类。但是在实际应用中还要考虑是否容易获得、价格高低、饲养条件等。因此，小白鼠、大白鼠、兔等虽进化程度低些，大多数仍能达到实验目的，且价格便宜、易于管理和控制。其是科学研究，尤其是教学实验应用最多的动物。

（二）选用遗传背景明确，具有已知菌丛和模型性状显著且稳定的动物

选择经遗传学、微生物学、营养学、环境卫生学的控制而培育的标准化实验动物，是获得可靠实验结果的前提。因此，尽量不选用杂种动物或普通动物。但如果要求不高的教学实验（如观察某种现象等），则可以采用，以降低费用。

（三）选用解剖、生理特点符合实验目的要求的动物

很多实验动物具有某些特殊的解剖、生理特点，为达到实验目的提供了便利条件，也是保证实验成功的关键。例如在进行过敏反应或变态反应实验时，应首选豚鼠；而做发热、致热原检定、解热药的实验时应选择家兔、犬；家免、大白鼠常用于高血压研究；小白鼠则宜进行各类肿瘤的实验研究。

（四）选用对实验处理敏感的动物

同一种动物的不同品系，对同一实验处理的反应也不同。如津白Ⅱ号小白鼠容易致癌，而津白Ⅰ号小白鼠就不易致癌。故应根据实验目的不同选择品系，否则实验结果可能会误导进一步的研究思路。

（五）实验动物的个体选择原则

即使是同一品系的动物，对同一实验处理反应也存在着个体差异，而这种个体差异往往与动物的年龄、性别、生理状态和健康情况有关。

1.年龄

应根据实验要求选择适龄动物。幼年动物较成年动物敏感，一般急性实验选用成年动物，慢性实验最好选用年幼一些的动物。减少同一实验中动物的年龄差别，可以增加实验结果的准确性。在合格的饲养管理条件下，小型实验动物的年龄可以根据体重来估算。

2.性别

不同性别的动物对同一实验处理因素的反应也不同。因此，应根据不同的实验要求选择动物的性别。如对性别无特殊要求或已证明无性别影响时，选用雌雄各半或雌雄不限。

3.生理状态

在选择实验动物时，应考虑动物的特殊生理状态。妊娠期、哺乳期的动物，由于机体的反应性变化很大，一般不应选择。

4.健康情况

健康的实验动物是实验成功的基本保障。健康状况不好的动物，对实验结果会有很大的影响。判断动物是否健康，应掌握以下原则：

（1）一般状态：发育良好，反应敏捷，活蹦乱跳，食欲好。

（2）头部：呼吸均匀，不打喷嚏，鼻黏膜无分泌物；眼睛有神，眼部无分泌物，结膜不充血，瞳孔清晰。

（3）皮毛：柔软有光泽，无脱毛、蓬乱及感染现象。

（4）腹部：无膨大隆起现象，肛门区清洁，无稀便及分泌物。

（5）外生殖器：无分泌物、损伤及脓痂。

（6）爪趾：爪趾完好，无咬伤、溃疡、结痂等情况。