隨著現(xiàn)代科學(xué)尤其是生命科學(xué)與技術(shù)的迅猛發(fā)展,實(shí)驗(yàn)動物已被廣泛用于替代人類去獲取與生命健康息息相關(guān)的各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)品質(zhì)量檢定、環(huán)境檢測等數(shù)據(jù)的重要工具,幾乎所有生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的科研、生產(chǎn)、教學(xué)、檢定、安全評價(jià)和成果評定都離不開實(shí)驗(yàn)動物。動物實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)研究的基本手段之一。食品安全、藥物、疫苗、生物制品開發(fā)、人類疾病發(fā)病機(jī)制研究等與人類健康息息相關(guān)的領(lǐng)域都離不開實(shí)驗(yàn)動物,本文主要講述常規(guī)實(shí)驗(yàn)動物的選擇依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)動物的選擇
動物質(zhì)量
實(shí)驗(yàn)動物的質(zhì)量包括遺傳學(xué)質(zhì)量和微生物學(xué)質(zhì)量。特別是嚙齒類實(shí)驗(yàn)動物都需有清楚的遺傳背景,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求選擇不同遺傳學(xué)質(zhì)量的近交系、封閉群或雜交群實(shí)驗(yàn)動物。同樣,實(shí)驗(yàn)動物微生物學(xué)質(zhì)量的選擇也取決于實(shí)驗(yàn)的要求,病原體感染實(shí)驗(yàn)動物的形式是多種多樣的,有的呈隱性感染,一般不導(dǎo)致死亡,但卻影響動物機(jī)體的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性和反應(yīng)性,改變機(jī)體正常的免疫功能狀態(tài),或與其他病原體產(chǎn)生協(xié)同、激發(fā)或拮抗作用,使實(shí)驗(yàn)研究和結(jié)果受到干擾及嚴(yán)重影響。受病原微生物、寄生蟲等自然感染的動物,如果用于實(shí)驗(yàn),其結(jié)果會出現(xiàn)很大的偏差,也很難得到正確的結(jié)論,尤其是進(jìn)行病原微生物的感染實(shí)驗(yàn),應(yīng)以使用未患任何感染性疾病的健康實(shí)驗(yàn)動物作為先決條件才可獲得可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
動物種屬
不同種屬的動物、各自具有不同的解剖、生理特點(diǎn),這些不同特點(diǎn)可以導(dǎo)致動物體內(nèi)的藥學(xué)、藥動學(xué)和毒性反應(yīng)各異的差別。熟悉并掌握這些種屬的差異,有助于獲得理想的動物實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如嚙齒類動物對催吐藥不產(chǎn)生嘔吐反應(yīng),在非嚙齒類動物(貓、犬和猴)則容易產(chǎn)生嘔葉。據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇正確種屬的動物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是獲得理想實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要前提。
動物品系
由于遺傳變異和自然選擇的作用,同一種屬的實(shí)驗(yàn)動物也有不同的品系。通過不同的遺傳育種方法,可使不同個(gè)體之間的基因型千差萬別,表現(xiàn)型也同樣參差不齊。同一種屬不同品系的動物,對同一刺激具有不同反應(yīng),而且各個(gè)品系均有其獨(dú)特的品系特征。如 BALB/e小鼠對放射線極其敏感,而C57BL/6小鼠對放射線則具有一定的抵抗力。正確地選擇適宜品系的實(shí)驗(yàn)動物才會獲得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
動物年齡和體重
動物的解剖生理特點(diǎn)和反應(yīng)性隨年齡的增長而出現(xiàn)明顯改變。幼年動物因抗體發(fā)育不健全、解毒排泄功能尚未完善而比成年動物更為敏感。老年動物又因組織衰退、代謝及功能低下而反應(yīng)不靈敏。因此,動物實(shí)驗(yàn)最常選用的是已性成熟的青壯年動物。一些慢性實(shí)驗(yàn),觀察時(shí)間較長,可酌情選擇年幼、體重較小的動物。按LDs0(半數(shù)致死量)及麻醉濃度來看,動物的敏感性基本上顯示為幼年動物>老年動物>成年動物。實(shí)驗(yàn)動物年齡與體重基本上呈正比關(guān)系,小鼠和大鼠常根據(jù)體重來推算其年齡。
動物性別
同品種或同品系的不同性別動物,對同一實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)不完全一致。雄性動物反應(yīng)較均勻,雌性動物在性周期不同階段和懷孕、授乳時(shí),機(jī)體對藥物的反應(yīng)也會有較大的變化。在科研工作中全優(yōu)先選用雄性動物或雌雄各半做實(shí)驗(yàn),以減少性別對實(shí)驗(yàn)研究的影響。
動物生理狀況
雌性動物在懷孕、哺乳期和動物換毛季節(jié),對外界刺激的反應(yīng)會有所改變,要考慮對實(shí)驗(yàn)的響,除特殊要求外,一般選擇未受孕動物。
動物健康狀況
一般而言,健康動物常常對藥效或藥物的毒副作用有比較強(qiáng)的耐受性,而處于疾病狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)動物的耐受性要差得多。健康動物對各種刺激的耐受性也比不健康或有病的動物強(qiáng),所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較穩(wěn)定,具有較好的一致性和重現(xiàn)性。選用患有疾病或處于衰竭、饑餓、寒冷、炎熱等條件下的動物,均會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
動物數(shù)量
動物的品種(或品系)確定后,需確定動物的使用數(shù)量。一般來說,動物實(shí)驗(yàn)中使用動物的數(shù)量越多,其實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性也越高。但由于實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、人力和其他實(shí)驗(yàn)條件的限制及動物福利的要求,盡可能減少實(shí)驗(yàn)動物的使用數(shù)量。根據(jù)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的要求,確定合適的動物數(shù)量,可以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。
不同模型的相互驗(yàn)證
使用一種動物所獲得的結(jié)果總是有限的,同時(shí)用兩種或兩種以上動物所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有利于做出正確的判斷。在新藥的臨床前安全性評價(jià)中,就規(guī)定必須使用兩種實(shí)驗(yàn)動物,包括一種嚙齒類動物(如大鼠)和一種非嚙齒類動物(犬或猴)。