A. 幾種常用的缺氧動物模型的復制及中樞神經系統功能抑制和低溫對缺氧的影響的實驗報告
幾種常見的缺氧動物模型及中樞神經系統功能和低溫對缺氧的影響
目的 缺氧是多種疾病共有的病理過程。許多原因都能使機體發生缺氧。不同類型的缺氧,其機體的代償適應性反應和症狀表現有所不同。本實驗學習復制乏氧性缺氧和血液性缺氧的動物模型方法,觀察缺氧過程中呼吸的反應及血液色澤和全身一般情況的變化,並了解溫度和中樞神經系統機能狀態對缺氧耐受的影響以及對照實驗和控制實驗條件重要性;初步掌握計量資料的常用統計指標的應用。
材料 小白鼠;100、500ml廣口瓶和測耗氧裝置;1、2、10ml注射器;50g/L(5g/dl)亞硝酸鈉溶液、10g/L(1g/dl)美蘭溶液、2.5g/L(0.25g/dl)氯丙嗪溶液(新鮮配製)、生理鹽水;CO氣體(甲酸加濃硫酸製取);冰浴、鈉石灰、彈簧夾、剪刀、鑷子。
方法和步驟
(一)中樞神經系統功能狀態和溫度對動物耐受缺氧的影響
用氯丙嗪和冰浴處理使動物中樞神經系統功能處於抑制,代謝率降低,為實驗組;以生理鹽水,室溫下處理為對照組。按以下操作步驟進行:
1.取性別相同,體重相近的小白鼠2隻,並准確稱取體重。按隨機分配的原則,將其中1隻鼠作為實驗組,另一隻作為對照組。向實驗組鼠按0.1ml/10g體重,腹腔內注射2.5g/L(0.25g/dl)氯丙嗪,(參見常用注射方法腹腔注射法節)安放在冰浴的沙布上10~15分鍾,使呼吸頻率降為70~80次/分;向對照組鼠腹腔注射生理鹽水(0.1ml/10g體重),放置室溫10~15分鍾。
2.將2隻鼠分別放入100ml的廣口瓶內,按圖10-11-1和附錄連接測耗氧裝置。
3.待鼠死亡後,記錄存活時間,按附錄用測耗氧裝置測定總耗氧量。根據總耗氧量A(ml),存活時間T(min),鼠體量W(g)三項指標,求出總耗氧率R(ml/g/min)。
公式:R(ml/g/min)=A(ml)÷W(g)÷T(min)
4.數據統計處理。在老師指導下,收集各組各項指標的原始數據,列表並進行統計處理:求出各項指標的均數(`x)及標准差(S),並對實驗組和對照組的存活時間(T)和總耗氧率(R)的均數差異作顯著性測驗(t測驗)(參見統計分析簡介)。
(二)不同原因造成不同的缺氧類型
1.密閉瓶中呼吸
(1)取小鼠一隻,數正常呼吸頻率(次/10秒),並注意深度。觀察活動一般情況及耳、尾、口唇的顏色。
圖10-11-1 缺氧瓶和測耗氧裝置
(2)將鼠放入含鈉石灰(約5g)的100ml廣口瓶內,待安靜後塞緊瓶塞,開始記錄時間,以每隔5分鍾間隔數呼吸頻率(次/10秒)一次,並觀察行為(如掙扎、痙攣等)和耳、尾、口唇的顏色變化,直至動物死亡,屍體留待打開腹腔觀察。
2.吸入CO
(1)取小鼠一隻,數正常呼吸頻率(次/10秒),並注意深度。觀察活動一般情況及耳、尾、口唇的顏色。
(2)將鼠放入500ml廣口瓶內,塞緊瓶塞,用10ml針筒抽取CO氣體10ml,注入剛密閉的廣口瓶內,形成2%CO之空間環境,開始記錄時間,觀察方法與指標同1之(2)項。
3.輸入亞硝酸鹽
(1)取體重相近的鼠2隻,數呼吸頻率和觀察皮膚粘膜色澤。向腹腔內各注射50g/L(5g/dl)亞硝酸鈉0.2ml後,立即向其中一隻腹腔內再注射10g/L(1g/dl)美蘭溶液0.2ml,另一隻注射生理鹽水0.2ml。
(2)觀察方法與指標同1之(2)項,並觀察兩鼠表現及死亡時間有無差異。
將以上4隻死鼠的腹腔打開,取下小塊肝組織置濾紙片上一起進行血液或肝臟顏色比較。
注意點
1.缺氧瓶和測耗氧量裝置必須完全密閉不漏氣。
2.小鼠腹腔注射部位應稍靠左下腹,勿損及肝臟。還應避免將葯液注入腸腔或膀胱。
3.實驗組鼠應在氯丙嗪注射後稍平靜時放在冰浴的紗布上,放留時間的長短,以呼吸頻率降為70-80次/分為宜。隨時觀察鼠,以防溺水死亡。
結果 記錄各項實驗結果的數據,原始數據列表,進行統計處理,主觀指標用文字記錄。分析和探討各處理因素的作用及機制。
思考題
1.密閉瓶內鼠,一氧化碳中毒鼠及亞硝酸鈉中毒鼠各屬何種類型缺氧?其發生機制有何不同?
2.不同類型缺氧對呼吸和血液顏色的改變是否相同?為什麼?
3.低溫和抑制中樞神經系統功能為何能增強對缺氧的耐受?
4.為什麼要在缺氧瓶內放入鈉石灰?這對缺氧機制的分析有何意義?
5.為什麼不能只憑實驗組和對照組的T、R均數差異來得出缺氧耐受改變的結論?應作何統計處理?
附錄 測定小白鼠總耗氧量的測耗氧裝置
原理 小白鼠在密閉的缺氧瓶中,不斷消耗氧氣,而產生的CO2 又被鈉石灰吸收,瓶內氧分壓逐漸降低而產生負壓,當缺氧瓶與測耗氧裝置相連時,裝置的移液管內液面因瓶內負壓而上升,量筒內液面下降的毫升數即為消耗氧的總量。
方法與步驟
1.向量筒內充水至刻度,然後將玻璃管接頭與缺氧瓶塞上的一個橡皮管相連。
2.待鼠死後從量筒上讀出液面下降的毫升數,即為小白鼠的總耗氧量(A)。
B. 求助:如何建立小鼠免疫抑制模型
免疫抑制動物模型的制備(三個制模方法選其一即可,造模後進入第二步實驗檢測造模是否成功。)
動物的選取:成年C57BL雄性小鼠,或成年BALB/c雄性小鼠。無論選取哪一類小鼠,都要控制鼠齡、性別和體重,以減少個體差異。
實驗動物的分組:分為實驗組、對照組、陽性對照組、陰性對照組、假手術組五組。
1.由免疫抑制劑誘發的免疫功能低下模型
造模原理:免疫抑制劑是對機體的免疫反應具有抑製作用的葯物,能抑制與免疫反應有關細胞(T細胞和B細胞等巨噬細胞)的增殖和功能,能降低抗體免疫反應。
操作方法:
可以選用下列方法之一誘發免疫功能低下模型:
1.環磷醯胺 80-100mg/kg 體重,皮下注射,5d。
2.氫化可的松 50-100mg/kg 體重,每天皮下注射,6~8d。
3.抗淋巴細胞血清 每隻鼠腹腔注射抗淋巴細胞血清0.2ml,5~6d
造模方法評價:以上三種免疫抑制劑方法均可造出相應的模型,但是他們各有利弊,實驗時應該根據具體實驗情況選擇相應的試劑。制備抗淋巴細胞血清法比較復雜,而且抗體成分可能因為分離不徹底而發生交叉反應,但是此法特異性高,不會對動物造成大的損傷,環磷醯胺和氫化可的松會一定程度上造成動物機體的損傷,在研究中,在同等條件下,分別以常規劑量的氫化考的松(HY)和環磷醯胺(CY)復制免疫抑制動物模型,結果發現:HY模型的各項免疫指標均處於高度抑制狀態;CY模型在IL-2的產生水平上處於高度抑制狀態,在巨噬細胞吞噬率和血清溶菌酶含量方面呈明顯抑製作用,但程度上低於HY模型,然而在巨噬細胞吞噬指數和IL-1產生水平上未呈現明顯抑製作用;結果提示:用HY可復制出穩定、典型較為理想的免抑制動物模型。
2.由輻射誘發的免疫功能低下模型
操作方法:使用X射線6~8Gy1次照射,4d後可檢測。
造模方法評價:此法制備的動物模型見效快,但是動物存活時間短,對長期實驗不利,短期實驗使用。
3.由強電刺激引起的免疫功能低下模型
條件允許的話,此法應用成年雄性的NIH小鼠。NIH小鼠對應激性疾病的抵抗力較強。
操作方法:將多用電針儀(電壓U=0.2V,電流強度I=4~5μA,連續密波)正電極連接小鼠陰莖根部腹部皮膚,負電極連接陰莖背側部皮膚,每天刺激兩次,每次刺激10Min,連續刺激10d。
造模方法評價:此法原理是造成小鼠進入應激狀態,使其糖皮質激素分泌增加,導致胸腺萎縮免疫功能低下,故造模過程中應該注意預防應激性疾病如胃潰瘍、應激性心臟病以及應激性高血壓等的發生。
C. 二十種常見實驗動物模型 哪位好心人能提供一下 謝謝
從「實驗用動物」過渡到「實驗動物」,經過了數百年的時間。直到20世紀50年代,科學界才意識到動物來源和品質(遺傳背景和微生物背景)對科學實驗的一致性十分重要,美國、英國、德國等紛紛建立了專門生產實驗動物的中心或研究所,提供遺傳背景和微生物背景得到一定控制的專門用於科學實驗的動物,稱為實驗動物。依此建立的疾病、葯物反應、遺傳等模型,就稱為實驗動物模型。
目前,全球實驗動物已擴展到線蟲、果蠅、蟾蜍、鴿子、斑馬魚、小鼠、大鼠、豚鼠、兔、犬、豬、猴等不同進化地位的物種。在大、小鼠等常用物種中,又培育出3000餘種不同生理特點的品系。隨著基因修飾技術的出現和不斷發展,轉基因、基因敲除大小鼠品系已經超過20000個,基因修飾兔、豬、犬、猴等也相繼出現,成為開展生命現象研究、疾病機制研究、葯物評價等不可或缺的研究資源。
世界各國開始通過近交和遠交等育種技術,培育小鼠、大鼠、地鼠、豚鼠、家兔、犬、小型豬等近交系和遠交系常規實驗動物,以便盡可能地控制遺傳背景,使同一品系的實驗動物的遺傳背景保持一致,提高科學研究的可重復性。到2016年,世界上至少有小鼠近交系400餘個,大鼠近交系200個,地鼠近交系45個,豚鼠近交系15個,家兔近交系30多個,小型豬7個。犬的品系極為豐富,但國際常用的實驗動物犬是比格犬。
近年,中國開發了藏香豬、五指山小型豬、巴馬香豬、西雙版納小型豬和貴州小型豬。五指山小型豬和巴馬香豬已經在國內廣泛使用。近幾年還培育了長爪沙鼠、東方田鼠、布氏田鼠等具有特殊醫葯研究用途的實驗動物物種。山東細犬、華北犬、毛絲鼠(龍貓)等作為實驗動物。
D. 實驗動物模型動物創制技術有哪些
(一)自發性動物模型(Spontaneous Animal Models)
是指實驗動物未經任何有意識的人工處置,在自然情況下所發生的疾病。包括突變系的遺傳疾病和近交系的腫瘤疾病模型。突變系的遺傳疾病很多,可分為代謝性疾病、分子疾病和特種蛋白質合成異常性疾病。如無胸腺裸鼠、肌肉萎縮症小鼠、肥胖症小鼠、癲癇大鼠、高血壓大鼠、無脾小鼠和青光眼兔等。它們為生物醫學研究提供了許多有價值的動物模型。近交系的腫瘤模型隨實驗動物種屬、品系的不同,其腫瘤的發生類型和發病率有很大差異。
很多自發性動物模型在研究人類疾病時具有重要的價值,如自發性高血壓大鼠,中國地鼠的自發性真性糖尿病,小鼠的各種自發性腫瘤,山羊的家族性甲狀腺腫等;利用這類動物疾病模型來研究人類疾病的最大優點,就是疾病的發生、發展與人類相應的疾病很相似,均是在自然條件下發生的疾病,其應用價值就很高,但是這類模型來源較困難,不可能大量應用。由於誘發模型和自然產生的疾病模型是有一定差異的,如誘發的腫瘤和自發的腫瘤對葯物的敏感性是不相同的,加之有些人類的疾病至今尚不能用人工的方法在動物身上誘發出來,因此大家十分重視對自發的動物疾病模型的開發,有的學者甚至對狗、貓的疾病進行大規模的普查,以發現自發性疾病的病例,然後通過遺傳育種,將這種自發性疾病模型保持下來,並培育成具有特定遺傳性狀的突變系,以供研究。許多動物遺傳病的模型就是通過這樣的方法建立的。在這方面小鼠和大鼠的各種自發性疾病模型開發和應用得最多。這類模型在遺傳病、代謝病、免疫缺陷病、內分泌疾病和腫瘤等方面的應用正日益增多。
(二)誘發性或實驗性動物模型(Experimental Animal Models)
實驗性動物模型是指研究者通過使用物理的、化學的和生物的致病因素作用於動物,造成動物組織、器官或全身一定的損害,出現某些類似人類疾病時的功能、代謝或毒使動物患相應的傳染病,又如用化學致癌劑、放射線、致癌病毒誘發動物的腫瘤等。誘發性疾病動物模型具有能在短時間內復制出大量疾病模型,並能嚴格控制各種條件使復制出的疾病模型適合研究目的需要等特點,因而為近代醫學研究所常用,特別是葯物篩選研究工作所首選。但誘發模型和自然產生的疾病模型在某些方面畢竟存在一定差異。因此在設計誘發性動物模型要盡量克服其不足,發揮其特點。
按系統范圍分類
(一)疾病的基本病理過程動物模型
這類動物疾病模型是指各種疾病共同性的一些病理變化過程的模型。致病因素在一定條件下作用於動物,使動物組織、器官或全身造成一定病理損傷,出現各種功能、代謝和形成結構的變化,其中有些變化是各種疾病都可能發生的,不是各種疾病所特有的一些變化,如發熱、缺氧、水腫、炎症、休克、彌漫性血管內凝血、電解質紊亂、酸鹼平衡障礙等,我們稱之為疾病的基本病理過程。
(二)各系統疾病動物模型
是指與人類各系統疾病相應的動物型。如心血管、呼吸、消化、造血、泌尿、生殖、內分泌、神經、運動等系統疾病模型,還包括各種傳染病、寄生蟲病、地方病、維生素缺乏病、物理損傷性疾病、職業病和化學中毒性疾病的動物模型
按模型種類分類
疾病模型的種類包括整體動物、離體器官和組織、細胞株以至數模型。疾病的動物模型是常用的疾病模型之一,也是研究人類疾病的常用手段。