1、實驗動物的研究現狀及發展趨勢連孝俐西南大學榮昌校區動物醫學系重慶榮昌402460摘要：生命科學發展的初始階段， 對實驗動物定義較為簡單，指凡是科學研究中用作試驗的動物均是實驗動物。后來隨著生命科學的日益發展，對實驗動物定義有了規范而嚴謹的表述。 實驗動物，是指人工飼養、對其攜帶的微生物實行控制、遺傳明確或者來源清楚的，用于科學研究、教學、生產、檢定及其他科學實驗的動物。實驗動物是生命科學和醫學科研的基礎和重要的支撐條件；實驗動物質量的好壞，對生物制品產品質量的優劣起著十分重要的用； 實驗動物對相關領域有重大的推動作用，包括制藥工業、輕工業與食品工業、農業和畜牧獸醫及國防和軍事科學等方面。隨著人

2、類的進步和社會的發展，實驗動物越來越被世界各國重視，而且對各國的國民經濟建設和高新技術的發展發揮了重要作用，其發展和應用程度是衡量一個國家和地區科學技術水平高低的重要標志之一。關鍵詞：實驗動物；研究現狀；發展趨勢1實驗動物的研究現狀實驗動物在獸醫生物制品生產、研究和檢測中的應用實驗動物在獸用生物制品生產中的應用獸用生物制品是用天然或人工改造的微生物、寄生蟲、生物毒素或生物組織 及代謝產物等為原料，采用生物學、分子生物學或生物化學等相應技術制成的生 物活性制品，用于預防、治療和診斷畜禽等動物傳染病。獸用生物制品的生產與 檢驗離不開實驗動物及其動物性原材料，包括實驗動物、雞胚、動物血清、細胞 等1

3、 0實驗動物在獸用生物制品研究中的應用用于獸用生物制品研究、生產和檢驗的實驗動物，全世界每年至少有幾百萬 之多，其中20%用于新產品研究和開發舊。在獸用生物制品研究中，包括獸用疫 苗菌（毒、蟲）種的選育、免疫學研究、常規疫苗和基因工程疫苗研究、傳統和新 型抗體及診斷技術研究、安全評價以及建立傳染性疾病的動物模型等方面都直接 或間接利用實驗動物20可見實驗動物對于各種獸醫生物制品的研究具有無可替 代的作用實驗動物在獸用生物制品質量檢驗中的應用獸用生物制品質量檢驗主要包括菌（毒、蟲）種的制備與鑒定、無菌檢驗、支原體檢驗（活苗）、安全檢驗、效力檢驗、效價測定（抗血清和抗原）等主要項目。 抗血清和診斷

4、抗原的安檢和效檢應用最多的實驗動物是小鼠、豚鼠和兔，而疫苗的安檢和效檢則廣泛應用實驗動物， 或進行實驗動物和靶動物平行檢測， 如豬口 蹄疫苗的安檢用兔和仔豬，效檢用豬檢驗；豬瘟活疫苗安檢用小鼠和豬，效檢用 兔和豬檢驗等。獸用生物制品是一種特殊商品，在獸用生物制品質量檢驗中，檢 測結果的準確性、可信性最終依靠各種實驗動物來體現。實驗動物在皮膚病學中的應用實驗動物在皮膚移植研究中應用裸鼠能接受異種組織移植，包括正常的和牛皮癬皮膚。197孫Manning等在BALB/C裸鼠身上建立了人的全層包皮及其他種類的皮膚移植后能終身耐受 的實驗。1974年Rygarrd報告，將人的皮膚和其他種類皮膚移植到 B

5、ALB/C/A/BOMIW鼠得到成功。移植人的皮膚在610天期間有再生血管形成的 跡象。1981年Haftek等在BALB/C裸鼠身上建立了累及牛皮癬皮膚植片的 40% 保持牛皮癬預期桿狀變（指、趾）和典型的棘皮癥。198孫Fraki等將累及和不累及牛皮癬的皮膚移植到 NIH裸鼠上獲得成功，累及牛皮癬的皮膚能保持其 牛皮癬樣的形狀。實驗動物在皮膚過敏反應中應用隨著免疫血清學研究的需要，目前已發展成用致敏動物含反應素抗體的血 清注射到同種或密切相關的異種正常動物皮內，2472小時后，靜脈注射抗原， 觀察局部皮膚過敏反應，統稱 PCAE應。藥物又t各種動物PCAK應的影響是不 同的。抗組織胺藥對各

6、種動物 PCAE應均有抑制作用,說明各種動物 PCA反應 時，均有組織胺釋放。但色甘酸二鈉可抑制大鼠PCAS應，而對小鼠及兔PAC反應則無影響，因此，應用PAC反應來判斷一個藥物的抗變態反應作用時，最 好不要根據一種動物PACE應的結果。PAC反應試驗常選用的動物是大白鼠，亦用小白鼠。有時根據實驗需要用 兔。這些動物PAC（2472小時）反應是由IgE介導的。豚鼠很少采用，因其 PCA5應主要是由IgG介導的。豬在皮膚病理學中的應用由于豬的皮膚與人的非常相似，包括體表毛的疏稀、表皮生長的動力學及 厚度（豬30天、人21天）以及燒傷皮膚的激素和代謝修補機制等。故豬可以作 為研究人類的表皮燒傷和其

7、它皮膚損傷較為理想的模型動物。鼠是人類惡性黑色素瘤適宜的動物模型，有利于人類惡性黑色素瘤的研究 和治療。黑色素瘤移植到裸鼠的成功率比較大，約 5070%許多報導表明， 黑色素瘤的生長特性和生物化學特性及其組織學變化與供者的相類似，能保留 許多原來的特性，移植的月中瘤還能連續地傳播，Povlsen報告能連續9年保持其 生長特性。用同樣藥物化學治療，其結果與臨床醫治病人的實踐相類似。這可 為人類黑色素瘤的治療方法提出許多有效的藥物和藥物聯合體，也為黑色素瘤 的檢測和免疫治療提供了新的方法。裸鼠還可用于其他皮膚月中瘤（如基底細胞 得扁平細胞癌等）的誘發、生物學特性及治療研究。實驗動物在醫學科學中的應

8、用在傳染性疾病中的應用人類傳染性疾病可由病毒、細菌和寄生蟲等病原引起。非人靈長類動物可被 用作嚴重急性呼吸系統綜合征（SARS病毒網和登革熱病毒感染的病毒學、血清學 和臨床免疫應答研究，也可被用作病毒性腹瀉、流感、皰疹病、病毒性肝炎和艾 滋病（AIDS）的動物模型。彳彌猴不僅是球菌性肺炎、野兔熱、鏈球菌病、葡萄球菌 病、立克次體病、鼠傷寒沙門菌病等細菌性疾病的理想動物模型，也是弓形體病、 阿米巴腦膜炎、瘧疾、絲蟲病等寄生蟲病的理想動物模型。. 2神經科學. 2. 1非人靈長類在基礎神經科學研究中的應用基礎神經科學研究是通過不斷增加對正常大腦結構和功能的認識， 從而有助 于解決臨床中出現的相關病

9、癥。基礎神經科學包括神經解剖學（認識大腦的神經 結構）、神經生理學（認識大腦如何處理信息和確定大腦結構和行為、 認知之間的 因果關系）、神經藥理學和認知障礙的實驗性治療等。通過研究非人靈長類獲得的一些基礎神經科學方面的發現， 包括：1）皮質放 大因子的概念；2）確定了盲視的概念；3）皮質基底神經環節的作用；4）額前葉的 存儲和執行功能；5）內側潁葉和額葉在長期記憶中的相互作用等。. 2. 2非人靈長類在臨床神經科學研究中的應用在臨床神經科學研究中，利用非人靈長類開展的研究有助于對帕金森氏病、腦卒中和阿爾茨海默氏病等神經系統疾病的病理生理學的認識和臨床上的治 療。以阿爾茨海默氏病為例，它是一種以

10、進行性認知障礙和記憶力損害為主的中 樞神經系統退行性疾病，非人靈長類動物模型較嚙齒類能更好地模擬其病理變 化，神經生物學特性與人類非常相似，而且最重要的是，根據設計，非人靈長類 經過訓練，可用于完成特定的與記憶有關的任務， 用于評價認知能力、情緒行為 等的變化，這也是嚙齒類動物無法替代的，因而是研究該病的最理想的動物模型。 非人靈長類對篩選治療老年癡呆藥也起著至關重要的作用。 恒河猴是目前該病研 究中使用最廣泛的非人靈長類實驗動物， 另外松鼠猴、猩猩、黑猩猩和狐猴等也 是研究老年癡呆癥比較理想的實驗動物。小型企業生產的普通級實驗動物占使用量的絕大多數由于大多數普通級實驗動物生產的準入門檻較低，

11、質量標準要求低，因此實 驗動物的質量整體水平不高。特別是普通級的實驗家兔，由于其生產企業大部分 是由農村養殖場轉變而來，設施條件和經營管理與其它畜牧動物相差不大， 或者 說是按照肉兔的經營管理模式經營實驗家兔的；在加上競爭激烈、市場容量小、 利潤微薄、誠信意識缺乏以及實驗動物專業知識匱乏等因素的影響。因此盡可能的降低成本成為一些企業的唯一追求 冏。各種因素的綜合影響下，普通級實驗動 物的質量水平較低。獸用動物性原材料的品質參差不齊獸用生物制品生產多年的經驗明確告訴我們， 動物性原材料質量的好壞對產 品質量是重要的影響因素。近年來雖已經引起生產者和管理者的普遍重視，但是 由于多方面的原因，一些生

12、產企業的基礎條件比較落后， 實驗動物的飼養、管理 水平和基礎設施都達不到獸用生物制品規范化的要求，因此，在生產中使用的動物性原材料質量參差不齊，最終導致產品質量不穩定。這樣由于產品合格率的影 響而使生產廠家成本上升，影響經濟效益。有的雖為合格產品，往往也會給用戶 帶來不應有的損失7 0部分實驗動物的遺傳背景不清，血緣不純目前我國所用的部分實驗動物的遺傳背景都不清楚，血緣不純，以實驗家兔 較為突出。我國實驗家兔中國科學院上海實驗動物中心先后從日本和美國引進新西蘭白兔和日本大耳兔外，各地大部分實驗用日本大耳白兔和新西蘭白兔均來自、，,8,、，畜牧業，且以特種經濟動物的名義而引入飼養的種群，為了追求

13、繁殖率、肉皮品質，多個品系間的雜交是普通現象。多數實驗家兔生產商提供不出其生產家兔 的遺傳背景材料，生產的實驗家兔也并不是純正的日本大耳白兔或新西蘭白兔， 或多或少混入了其他品系的系統。2實驗動物發展趨勢實驗動物質量越來越高從國際小鼠種源庫，北美的杰克森實驗室，人類癌癥模式小鼠聯盟，突變小鼠資 源聯盟，加拿大小鼠聯盟，歐洲突變小鼠資料庫，亞洲位于日本的RIKENBRC生物資源中心等可以看到，用于科研方面的動物等級均是SPF級或VAF級，說明對 實驗動物質量要求非常高。另外從發達國家使用動物等級的歷程也可以證明這一 點。美國在上世紀60至70年代間，嚙齒類動物已普及清潔級。80年代后已普 及SP

14、F級，部分實驗室已使用悉生動物和無菌動物。歐盟國家、日本、澳大利亞 和加拿大等經濟發達國家使用的大、小鼠等小型實驗動物大多也為SPF級9。實驗動物替代方法10,11,12以替代(Replacement)、減少(Reduction) 和優化(Refinement)為核心的 3R 運動，是當前發達國家實驗動物工作的發展趨向。1959年，英國動物學家William M. S. Russell和微生物學家Rex L. Burch提出“ 3R概念。 3R概念對一 些歐美發達國家有關實驗動物法規的制定與修正，以及生物醫學研究中科研計劃 與試驗程序的論證和實施，產生了較為深遠的影響。替代技術包括離體培養的器

15、 官(organ)、組織(tissue)、細胞(Cells)等。減少動物使用量的技術包括建立中心數據庫和網絡平臺共享，開展充分的前期文獻調研工作，以及完善實驗設計，包括使用適當的統計學方法和統計軟件， 或者 在教學中應用電影或電視手段。優化技術包括實驗方案、實驗路線和實驗手段的 精細設計，實驗中使用止疼劑、取消死亡和極端的實驗終點等。除此之外，實驗動物管理愈來愈嚴格，已經制定、頒布了較為完備的各種規章制度，已經走向法 制化。實驗動物品種、品系在科研需求下得到不斷增加等。總之，實驗動物生產 在面向專業化、商品化及社會化的同時，正逐步走向全球化。3強化監控，提高質量，健全產業化、商品化、社會化供銷

16、體系根據實驗動物的現狀和國外實驗動物的發展趨勢，要發展我國實驗動物事 業就必須走產業化的道路。但從幾十年我國實驗動物發展具體情況來看，產業化 道路面臨許多困難：質量差、效益低、市場不規范，嚴重影響產業化發展。因此， 國家在九五期間有重點的扶持實驗動物生產基地和動物試驗的標準化、社會化服務基地；加強和規范籠器具、飼料、墊料等實驗動物支撐條件產業的發展；實行 統一的實驗動物保種、繁殖、供應中心網絡和質量監測體系。國家科技部已確定 北京、上海等地的幾家實驗動物生產單位和質量監測單位作為國家級實驗動物保 種中心和質量監測中心，負責和協調全國各地實驗動物的引種與質量監督和與 世界各國實驗動物機構的交流合

17、作，這種抓種源、抓質量和扶優淘劣、抓大放小 的重要舉措，目的在于盡快推進我國實驗動物的產業化、商品化、社會化發展。2.4國內實驗動物發展展望世界上一些經濟發達、科技進步的國家均已實現實驗動物生產的標準化、社會化和商品化。它們有完整的組織管理機構和完善的教育、培訓、科研、生產管 理應用體系，其管理已進入法制化管理軌道。我國實驗動物起步較晚，雖然初步 走上了法制化、規范化、科學化的軌道，但是與國際實驗動物水平相比還有較大 的差距。我國已經加入 WTO在實驗動物方面也應盡快和國際接軌，應在這樣幾 個方面加強和提高：進一步加強和完善各種實驗動物法規和條例，對實驗動物從嚴要求與國際同 步，尤其是在動物福

18、利和動物權利方面應加強工作和逐步立法。優化與提高實驗動物等級質量，對于科研用動物要求在SPF級，教學動物等級 也應提高到清潔級及以上。積極探索和尋找實驗動物替代方法，如做好流行病學調查，利用好志愿者，使用無生命模型教學及充分利用好現代科技手段(影視、計算機)等資源，盡可能 少的應用動物，尤其是大動物。綜上所述，發達國家實驗動物發展可以概括為三方面的特點：實驗動物質量標準 化、生產機制和供應機制社會化以及流通商品化。未來國際實驗動物的主導方向還是在努力尋找實驗動物替代方法的基礎之上，進一步在提高實驗動物等級質量 等方面展開工作，使實驗動物進一步商品化和國際化。我國也應該迎此契機，在實驗動物各個方面開展充分的工作，如加強法規管理，提高動物等級質量，充分