第五章

影響實驗動物和

動物實驗的因素1.保種繁殖制度對實驗動物和動物實驗的影響2.環境因素對實驗動物和動物實驗的影響3.微生物和寄生蟲對實驗動物和動物實驗的影響

影響實驗動物遺傳型的因素，包括相應嚴格的繁殖制度和遺傳質量檢測。一、保種繁殖制度對實驗動物和動物實驗的影響1、封閉群留種動物的選擇①親代具較高生殖能力，并具良好的泌乳能力和對周圍環境有較高的適應能力者。②發育快，體型大的子代作下代幼種。通常應從第2-4胎生的幼崽中選留，同胎幼崽留雄不留雌，留雌不留雄。③入選動物具有體質強壯，行為活潑，對外界刺激反應敏感、眼睛有神、被毛光澤，濃密貼身；頭部寬廣，頸部長度適中，背寬而平直；軀干前后勻稱，胸圓滿，腹部系緊，四肢有力，生殖器正常。封閉群動物的繁殖制度

不從群體外部引入新基因，又堅持群體內的隨機交配，在世代更替中，每代近交系數上升率低于1%。2、近交系動物的選種和繁殖制度

在培育近交系時，必須對特定性狀選擇，同時要注重其繁殖能力或生長能力；尤其是在對腫瘤發生率、細菌易感性、人類疾病動物模型培育等特殊性狀作為目標，進行品系培育時，格外注意動物的繁殖性能。

近交系選種的項目①性成熟及初產日齡：選擇早熟的品種為佳。②連續妊娠且分娩（胎）間隔短。③綜合3-4胎的產仔數。④離乳率高及離乳時仔體重大。離乳率=100%*離乳仔數/產仔數近交系動物繁殖制度

堅持全同胞兄妹的交配，或親代與子代的交配，但兩種交配制度不能混用。近交系數應大于99％。

實驗動物都是較長時間，甚至終生被限制在一個極其有限的環境內生活，這種環境就成了實驗動物賴以生存的條件。二、環境因素對實驗動物和動物實驗的影響“有利”方面

實驗動物只有在舒適的環境中才能正常生長，發育，繁殖和用于實驗。

“

有害”方面

雖然能使動物產生保護性反應,以消除或減輕有害因素的作用,但“有害”情況超過一定水平,就會使動物機體不能忍受,各種功能就會失調，引起各種疾病甚至死亡。

2001年,國家技術監督局正式頒布國家標準《實驗動物環境及設施》;在2010年經修訂補充后再版。2006年科技部頒發了《關于善待實驗動物的指導性意見》，要求為實驗動物提供清潔、舒適、安全的生活環境。按微生物控制

程度分類

實驗動物設施的分類

按功能分類

按平面布局分類

生產設施實驗設施特殊設施無走廊單走廊叁走廊雙走廊按氣流分類

亂流式

單向式

層流式

屏障環境隔離環境普通環境實驗動物微生物學等級實驗動物居住環境條件普通級動物(CV)普通環境清潔級動物(MD)無特定病原體動物

(SPF)無菌動物

(GF)屏障環境隔離環境生物因素居住因素化學因素物理因素環境控制實驗動物和動物實驗環境

各種因素比較復雜,且相互間發生影響,為了敘述上的方便,將物理因素、化學因素、居住因素和生物因素分別擇要介紹（人為因素在實驗動物飼育和動物實驗操作中已詳述)。

物理因素溫度和日溫差相對濕度空氣潔凈度氣流速度光照噪音

溫度

溫度是影響實驗動物標準化和動物實驗結果的重要因素。

除非人靈長類實驗動物外，大部分哺乳類實驗動物的汗腺功能均不發達，或無汗腺，在高溫下很難維持體溫的恒定，氣溫變化過大或過急，都將會導致動物發生不良的反應。

當室溫過低時，常導致動物性周期推遲；

室溫超過30℃時雄性動物睪丸萎縮，產精子能力下降；

雌性動物性周期紊亂，泌乳能力下降或拒哺乳。

在低溫環境中,動物因新陳代謝量增加,導致臟器重量也產生很大的影響。

在低溫環境影響下,實驗小鼠和大鼠的心臟、肝臟、腎臟均較大；而在高溫環境下則較??；

實驗犬在33

C時的呼吸次數與23

C時相比,第1天增加9倍,從第2天起持續增加到14~16倍。

在對實驗小鼠和大鼠的藥物急性毒理試驗中，因環境溫度的不同，其50％致死量(LD50)有顯著的差異。

低常高溫溫溫

低常高溫溫溫

低常高溫溫溫環境溫度與藥品毒性的關系

環境溫度過高、或過低，都會導致機體抵抗力下降，使動物患病直至動物發生死亡，而影響實驗結果。

普通環境溫度一般控制在16~28℃。

屏障環境溫度一般控制在20~26℃。

濕度

在室溫21

C時，實驗大鼠在相對濕度35％環境里的攝食量比在相對濕度75％環境里要增加5％左右；

實驗小鼠在低濕環境中的活動量要比高濕中大。

這表明:由于低濕散熱量大導致動物產熱量增加，從而使攝食量和活動量增加。

當環境呈高溫高濕時，動物因蒸發散熱受到抑制，易引起代謝紊亂,機體抵抗力下降，對動物健康不利。如高溫高濕長途運輸動物百分之百死亡。

濕度過高還有利于病原微生物和寄生蟲的生長繁殖,飼料、墊料易發霉敗壞,導致動物發病率增加。

有些動物不耐低濕,易引起壞尾癥,如大鼠,還可出現吃仔或拒哺乳現象,仔鼠發育不良。

故相對濕度應控制在40~70％。

而濕度過低,室內灰塵飛揚,易引起動物呼吸道疾病?？諝饬魉?/p>

動物的單位體重表面積均比人類大,因此氣流對動物的影響也比較大。

實驗動物的體溫，在低溫環境中是隨風速的增加而明顯下降的。

風速對裸鼠攝食量的影響

在22

1

C，當風速為0.67m/s:±

在有墊料的塑料籠內,無毛小鼠的攝食量比無風時增加26％；在金屬網籠內,小鼠的攝食量增加36％。

飼養室內:

氣流要求≤0.2m/s

當飼養籠周邊風速過小,不利于小鼠呼吸新鮮空氣，排走有害氣體，增加飼養室的氨濃度。

換氣

次數

空氣中的氧氣是動物生存的最重要物質。

屏障環境符合標準的換氣次數(≥15次/h),（普通環境≥8次/h）

可滿足動物設施內的空氣不斷凈化的要求。

潔凈度

關于空氣中塵埃對動物實驗的影響。以人為對象的研究進行的比較深入。屏障環境要求潔凈度必須達7級（1萬級），保證高效過濾器安全和換氣次數達標、降低室內粉塵顆?？梢蕴岣邼崈舳取ｏ曫B室噪聲來源2.動物自身發出。3.外界傳入。4.人員操作和說話發出聲音。

1.室內機械(空調，排風機等)產生。

噪音對于動物的聽覺、大腦垂體、腎臟、肝臟、生殖器官、消化功能、泌乳功能、生長行為和共濟能力都有不良的影響，

特別是豚鼠更為敏感，常會引起不必要的騷動而使孕豚鼠流產，親本吃仔等現象。

凡是噪音比較劇烈頻繁的環境中，大小鼠繁殖能力均低下。因此，噪聲應≤60dB。

光照照度（illuminance）波長

(wavelength)

照明時間(lightingtime)

動物眼睛視網膜近表層有感覺明暗的桿狀體細胞和感光顏色的錐狀體細胞。

鳥類的錐狀體細胞占優勢，對顏色分辨力較強，無足夠光線時就無法活動，即所謂夜盲眼。嚙齒類動物是桿狀體細胞占優勢，有微光即可活動，屬夜行性動物，對色彩的辨別能力差。照明時間與動物的性周期

密切相關SD大鼠發情以12h明、12h暗呈最穩定的4d周期。16h明、8h暗呈5d，或更長的性周期。22h明、2h暗，則性周期的長短就不穩定。晝夜交替時間：12h明12h暗或

14h明10h暗

籠內照度為5Lux時，實驗大鼠幼鼠的離乳率為95％；

在明亮的環境里，母鼠做窩性差，對乳鼠粗暴。

實驗動物飼育環境的照度15~20Lux，大動物100~200Lux

；工作照度為≧200Lux。光照在500Lux時，幼鼠的死亡率達50％。照度

小鼠的自發行為在藍、綠、白天光色下最低；而在紅色與黑暗中最大。波長化學因素

氨氣

飼料飲水氨氣

空氣中氨的增多可刺激動物粘膜而引起實驗動物流淚，咳嗽等，嚴重引起肺炎，肺水腫。

硫化氫濃度增高會使動物妊娠率下降，易誘發家兔鼻炎等。氨濃度≤14mg/m3。

飼料

為了使實驗動物能夠正常生長，發育，繁殖和進行良好的實驗處理,必須提供符合國家標準的全價營養顆粒飼料。通過飼料在實驗動物體內的一系列生化反應，最終滿足動物的正常生理需要。飼料的選擇、加工方式、滅菌方法等都與動物質量有關。

飲水

水是實驗動物最重要的營養物質之一,是動物機體的一切組織,如細胞和體液的組成成分。

動物機體內的水分約占55%~80%，在對動物機體的物質代謝過程中，水分具有重要意義。

實驗動物一旦缺水，不僅危害健康，而且嚴重影響生產力。

當缺水20%時，動物發生死亡。

因此，實驗動物缺水比缺飼料對健康危害更大。

當機體缺水10%時，會引起代謝紊亂。

動物所需水的途徑3.代謝水。2.飼料中水分。飲水是主要來源。1.飲水。

水質要求

普通動物:飲水標準應符合城市生活飲水的衛生標準。

清潔級和SPF動物:飲水可用高壓蒸汽滅菌,也可進行酸化。合格的純水也可飲用，但國家標準還未出臺。

無菌動物:飲水只能用高壓蒸汽滅菌。

供水

.

通常用飲水瓶給水，每2～3天換水瓶一次，保證飲水不斷也不漏。

飲水瓶和出水管必須定期清洗消毒。

對于較大型動物如家兔、犬、猴、小型豬等則采用自動飲水器給水。

居住因素

.

.

1.飼養方式

2.籠具和墊料

3.動物飼養密度飼養方式

(1)圈養式

(2)自動沖洗式(3)籠具（盒）式

圈養式

通常對體形較大的實驗動物如犬、貓、豬、羊等，采用這種飼養方式。

應提供動物一定的活動場地。

須注意將不同來源的動物分開飼養。

常用于大鼠、豚鼠、兔等飼養。固定在籠架上的水箱里的水,受定時器或電磁閥的控制,可流向籠底下盛污物的托盤中,因水流動的落差產生壓力,可攜帶污物沿著污物盤流向排放污物的水管。污物盤必須經常認真地洗刷以防尿垢結積。優點是節約勞動力,缺點是難以控制飼養室相對濕度。因此，目前改進方法是選用定時沖洗的方式。自動沖洗式

籠具（盒）

籠具的大小以提供實驗動物能自由活動、保持正常姿勢的充分空間為宜。

籠具材料可使用鋁、不銹鋼和合成樹脂系的聚碳酸酯(PCV)、聚丙烯(PP)、剛性塑料纖維(FRP)、聚醚酰亞胺（PEI）等。

墊料

功能:保持籠內干燥,清潔,保溫,動物感到安全舒適。

材料:常用的墊料有木屑、木刨花、打碎的玉米芯、桿、吸水紙和棉花等。實驗項目大小鼠選用玉米芯，繁殖大小鼠用無異味木屑更好，也可以兩者混合使用。動物飼養密度

無論是實驗動物繁殖生產,還是動物實驗過程中,動物飼養的密度不同均會引起實驗動物不同的反應。

在過密飼養的過程中,實驗動物體重的增加低于常規密度飼養的同種動物;

而且過密飼養的動物的腸道菌群也會發生變化。

同種實驗動物群體之間相互影響

同種實驗動物間只要有兩只以上同種動物在一起，就形成動物社會，產生個體間社會地位的不同。

在這種不同社會地位的形成過程中，就會發生一系列激烈的爭斗，出現撕咬和抓傷，

甚至影響動物的內分泌功能，從而影響實驗動物的生產和實驗結果。

實驗小鼠和貓在同一飼育室內飼養，小鼠的性周期會出現不規則變化。同環境飼育不同種類實驗動物相互影響

在不同種的實驗動物間,常有共患的傳染病。

健康的豚鼠飼育在有隱性感染支氣管敗血性鮑特氏菌的實驗兔室內，豚鼠就會發病。三、微生物和寄生蟲對實驗動物和動物實驗的影響（二）

細菌污染對實驗動物和動物

實驗的影響（三）

寄生蟲污染對實驗動物和動物

實驗的影響（一）

病毒污染對實驗動物和動物實驗的影響

病原體污染

對實驗的影響

導致動物大量死亡危害工作人員身體健康

干擾實驗結果（一）

病毒污染對實驗動物和動物實驗的影響1、流行性出血熱病毒

感染流行性出血熱的實驗大鼠嚴重危及接觸該群體人員的健康,

包括飼養人員和實驗人員。被污染的大鼠群感染的人群中的疾病可呈似流行性感冒的癥狀;也有威脅生命的出血性疾病,并偶有死亡。2、淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒

終身隱性感染，危及接觸者的健康。

工作人員被感染后，輕者似傷風感冒；重者腦膜刺激癥狀，都無特殊療法。

被感染小鼠基本上持續性垂直傳播，3、犬和靈長類動物多可患狂犬病，嚴重威脅人類生命安全。

4、

1967年首次報告馬堡病毒對人的危害：接觸的31人全部發病，其中7人死亡。5、兔出血癥病毒

導致家兔烈性傳染病。1984年2月，某實驗室突然爆發，迅速蔓延，呈毀滅性流行，實驗兔群死亡率可達100%，造成實驗的中斷，給科研帶來嚴重的損失。6、小鼠諾如病毒（Murine

Norovirus）

2002年首次發現分離到MNV是一種新發現的感染實驗小鼠的病毒，可導致小鼠發生致死性感染，組織病變主要包括腦炎、腦膜炎、腦脈管炎、肝炎和肺炎等?？蓮男∈蟮哪c系膜淋巴結或糞便中分離到多株MNV毒株。7、登革熱病毒8、禽流感病毒（AIV）屬甲型流感病毒。分甲、乙、丙3個型，其中甲型流感病毒多發于禽類，一些亞型也可感染豬、馬、海豹和鯨等各種哺乳動物及人類；乙型和丙型流感病毒則分別見于海豹和豬的感染。9、埃博拉病毒（EBV）是引起人類和靈長類動物發生埃博拉出血熱（EBHF）的烈性病毒，由此引起的出血熱是當今世界上最致命的病毒性出血熱，已造成10余次具有規模的暴發流行。

10.嚴重干擾動物實驗結果

仙臺病毒鼠肝炎病毒：細小病毒屬仙臺病毒

（1）對免疫系統的影響：嚴重影響

體液和細胞介導的免疫應答；

（2）對致瘤作用研究的影響；

（3）對動物生育繁殖的影響。鼠肝炎病毒

（1）影響免疫應答和腫瘤研究；

（2）影響肝酶的活性，影響動物的正常代謝，導致乳鼠、裸鼠和某些基因型的成年鼠的發病率和死亡率明顯的增加。

（3）污染從感染MHV的小鼠上獲得的產物，如腫瘤移植物，腹水和從腦、肝、脾和骨髓細胞中制備的病毒庫。細小病毒屬

包括小鼠微小病毒和大鼠細小病毒等。

這些病毒是目前所知唯一抗癌廣譜，具有高度抗癌特異性的微生物。實驗研究已發現其對肝癌，胃癌，肺癌，肉瘤等多種腫瘤均有明顯殺傷作用。當前歐美各國已集中力量深入研究細小病毒的抗癌機理，為腫瘤的防治開辟新的途徑。因此，實驗動物如感染有此類病毒，將會給腫瘤的研究造成嚴重影響。（二）.實驗動物細菌性疾病的危害

1.危害工作人員身體健康沙門氏菌感染結核分枝桿菌皮膚病原真菌沙門氏菌感染

感染沙門氏菌的實驗動物，可使實驗人員出現腹瀉、食物中毒等癥狀。

結核分枝桿菌

感染結合分枝桿菌的靈長類實驗動物，可使飼養或實驗人員患肺結核等疾病，嚴重影響工作人員的身體健康。皮膚病原真菌

可使直接接觸感染動物，又不注意個人防護的飼養或實驗人員發生皮膚真菌感染。2.導致動物大量死亡

實驗無法進行的病原體支原體泰澤氏病原體

多殺性巴氏桿菌支原體

是實驗小鼠和大鼠的重要病原，引起小鼠和大鼠上呼吸道感染導致小鼠或大鼠突然發病，且死亡率高；

在與仙臺病毒協同作用下，造成后果更為嚴重。

泰澤氏病原體

在實驗動物群中的首發癥狀通常是出現突然死亡?？蓪е聦嶒炐∈笕骸叭姼矝]”。

泰澤氏病原體還可使感染兔嚴重腹瀉、迅速脫水和高死亡率。多殺性巴氏桿菌

是普通級兔群中最常見的疾病之一?？墒垢腥就贸霈F鼻炎、肺炎、結膜炎、膿腫，以及全身性敗血癥等臨床癥狀；導致患兔不增體重，乃至淘汰或死亡。3.嚴重干擾動物實驗結果鼠棒狀桿菌肺炎克雷伯氏菌肺炎鏈球菌綠膿桿菌等鼠棒狀桿菌

主要寄居于大小鼠的上呼吸道，為動物源性致病菌，常為隱性感染，爆發時可導致整群動