A. 几种常用的缺氧动物模型的复制及中枢神经系统功能抑制和低温对缺氧的影响的实验报告
几种常见的缺氧动物模型及中枢神经系统功能和低温对缺氧的影响
目的 缺氧是多种疾病共有的病理过程。许多原因都能使机体发生缺氧。不同类型的缺氧,其机体的代偿适应性反应和症状表现有所不同。本实验学习复制乏氧性缺氧和血液性缺氧的动物模型方法,观察缺氧过程中呼吸的反应及血液色泽和全身一般情况的变化,并了解温度和中枢神经系统机能状态对缺氧耐受的影响以及对照实验和控制实验条件重要性;初步掌握计量资料的常用统计指标的应用。
材料 小白鼠;100、500ml广口瓶和测耗氧装置;1、2、10ml注射器;50g/L(5g/dl)亚硝酸钠溶液、10g/L(1g/dl)美兰溶液、2.5g/L(0.25g/dl)氯丙嗪溶液(新鲜配制)、生理盐水;CO气体(甲酸加浓硫酸制取);冰浴、钠石灰、弹簧夹、剪刀、镊子。
方法和步骤
(一)中枢神经系统功能状态和温度对动物耐受缺氧的影响
用氯丙嗪和冰浴处理使动物中枢神经系统功能处于抑制,代谢率降低,为实验组;以生理盐水,室温下处理为对照组。按以下操作步骤进行:
1.取性别相同,体重相近的小白鼠2只,并准确称取体重。按随机分配的原则,将其中1只鼠作为实验组,另一只作为对照组。向实验组鼠按0.1ml/10g体重,腹腔内注射2.5g/L(0.25g/dl)氯丙嗪,(参见常用注射方法腹腔注射法节)安放在冰浴的沙布上10~15分钟,使呼吸频率降为70~80次/分;向对照组鼠腹腔注射生理盐水(0.1ml/10g体重),放置室温10~15分钟。
2.将2只鼠分别放入100ml的广口瓶内,按图10-11-1和附录连接测耗氧装置。
3.待鼠死亡后,记录存活时间,按附录用测耗氧装置测定总耗氧量。根据总耗氧量A(ml),存活时间T(min),鼠体量W(g)三项指标,求出总耗氧率R(ml/g/min)。
公式:R(ml/g/min)=A(ml)÷W(g)÷T(min)
4.数据统计处理。在老师指导下,收集各组各项指标的原始数据,列表并进行统计处理:求出各项指标的均数(`x)及标准差(S),并对实验组和对照组的存活时间(T)和总耗氧率(R)的均数差异作显着性测验(t测验)(参见统计分析简介)。
(二)不同原因造成不同的缺氧类型
1.密闭瓶中呼吸
(1)取小鼠一只,数正常呼吸频率(次/10秒),并注意深度。观察活动一般情况及耳、尾、口唇的颜色。
图10-11-1 缺氧瓶和测耗氧装置
(2)将鼠放入含钠石灰(约5g)的100ml广口瓶内,待安静后塞紧瓶塞,开始记录时间,以每隔5分钟间隔数呼吸频率(次/10秒)一次,并观察行为(如挣扎、痉挛等)和耳、尾、口唇的颜色变化,直至动物死亡,尸体留待打开腹腔观察。
2.吸入CO
(1)取小鼠一只,数正常呼吸频率(次/10秒),并注意深度。观察活动一般情况及耳、尾、口唇的颜色。
(2)将鼠放入500ml广口瓶内,塞紧瓶塞,用10ml针筒抽取CO气体10ml,注入刚密闭的广口瓶内,形成2%CO之空间环境,开始记录时间,观察方法与指标同1之(2)项。
3.输入亚硝酸盐
(1)取体重相近的鼠2只,数呼吸频率和观察皮肤粘膜色泽。向腹腔内各注射50g/L(5g/dl)亚硝酸钠0.2ml后,立即向其中一只腹腔内再注射10g/L(1g/dl)美兰溶液0.2ml,另一只注射生理盐水0.2ml。
(2)观察方法与指标同1之(2)项,并观察两鼠表现及死亡时间有无差异。
将以上4只死鼠的腹腔打开,取下小块肝组织置滤纸片上一起进行血液或肝脏颜色比较。
注意点
1.缺氧瓶和测耗氧量装置必须完全密闭不漏气。
2.小鼠腹腔注射部位应稍靠左下腹,勿损及肝脏。还应避免将药液注入肠腔或膀胱。
3.实验组鼠应在氯丙嗪注射后稍平静时放在冰浴的纱布上,放留时间的长短,以呼吸频率降为70-80次/分为宜。随时观察鼠,以防溺水死亡。
结果 记录各项实验结果的数据,原始数据列表,进行统计处理,主观指标用文字记录。分析和探讨各处理因素的作用及机制。
思考题
1.密闭瓶内鼠,一氧化碳中毒鼠及亚硝酸钠中毒鼠各属何种类型缺氧?其发生机制有何不同?
2.不同类型缺氧对呼吸和血液颜色的改变是否相同?为什么?
3.低温和抑制中枢神经系统功能为何能增强对缺氧的耐受?
4.为什么要在缺氧瓶内放入钠石灰?这对缺氧机制的分析有何意义?
5.为什么不能只凭实验组和对照组的T、R均数差异来得出缺氧耐受改变的结论?应作何统计处理?
附录 测定小白鼠总耗氧量的测耗氧装置
原理 小白鼠在密闭的缺氧瓶中,不断消耗氧气,而产生的CO2 又被钠石灰吸收,瓶内氧分压逐渐降低而产生负压,当缺氧瓶与测耗氧装置相连时,装置的移液管内液面因瓶内负压而上升,量筒内液面下降的毫升数即为消耗氧的总量。
方法与步骤
1.向量筒内充水至刻度,然后将玻璃管接头与缺氧瓶塞上的一个橡皮管相连。
2.待鼠死后从量筒上读出液面下降的毫升数,即为小白鼠的总耗氧量(A)。
B. 求助:如何建立小鼠免疫抑制模型
免疫抑制动物模型的制备(三个制模方法选其一即可,造模后进入第二步实验检测造模是否成功。)
动物的选取:成年C57BL雄性小鼠,或成年BALB/c雄性小鼠。无论选取哪一类小鼠,都要控制鼠龄、性别和体重,以减少个体差异。
实验动物的分组:分为实验组、对照组、阳性对照组、阴性对照组、假手术组五组。
1.由免疫抑制剂诱发的免疫功能低下模型
造模原理:免疫抑制剂是对机体的免疫反应具有抑制作用的药物,能抑制与免疫反应有关细胞(T细胞和B细胞等巨噬细胞)的增殖和功能,能降低抗体免疫反应。
操作方法:
可以选用下列方法之一诱发免疫功能低下模型:
1.环磷酰胺 80-100mg/kg 体重,皮下注射,5d。
2.氢化可的松 50-100mg/kg 体重,每天皮下注射,6~8d。
3.抗淋巴细胞血清 每只鼠腹腔注射抗淋巴细胞血清0.2ml,5~6d
造模方法评价:以上三种免疫抑制剂方法均可造出相应的模型,但是他们各有利弊,实验时应该根据具体实验情况选择相应的试剂。制备抗淋巴细胞血清法比较复杂,而且抗体成分可能因为分离不彻底而发生交叉反应,但是此法特异性高,不会对动物造成大的损伤,环磷酰胺和氢化可的松会一定程度上造成动物机体的损伤,在研究中,在同等条件下,分别以常规剂量的氢化考的松(HY)和环磷酰胺(CY)复制免疫抑制动物模型,结果发现:HY模型的各项免疫指标均处于高度抑制状态;CY模型在IL-2的产生水平上处于高度抑制状态,在巨噬细胞吞噬率和血清溶菌酶含量方面呈明显抑制作用,但程度上低于HY模型,然而在巨噬细胞吞噬指数和IL-1产生水平上未呈现明显抑制作用;结果提示:用HY可复制出稳定、典型较为理想的免抑制动物模型。
2.由辐射诱发的免疫功能低下模型
操作方法:使用X射线6~8Gy1次照射,4d后可检测。
造模方法评价:此法制备的动物模型见效快,但是动物存活时间短,对长期实验不利,短期实验使用。
3.由强电刺激引起的免疫功能低下模型
条件允许的话,此法应用成年雄性的NIH小鼠。NIH小鼠对应激性疾病的抵抗力较强。
操作方法:将多用电针仪(电压U=0.2V,电流强度I=4~5μA,连续密波)正电极连接小鼠阴茎根部腹部皮肤,负电极连接阴茎背侧部皮肤,每天刺激两次,每次刺激10Min,连续刺激10d。
造模方法评价:此法原理是造成小鼠进入应激状态,使其糖皮质激素分泌增加,导致胸腺萎缩免疫功能低下,故造模过程中应该注意预防应激性疾病如胃溃疡、应激性心脏病以及应激性高血压等的发生。
C. 二十种常见实验动物模型 哪位好心人能提供一下 谢谢
从“实验用动物”过渡到“实验动物”,经过了数百年的时间。直到20世纪50年代,科学界才意识到动物来源和品质(遗传背景和微生物背景)对科学实验的一致性十分重要,美国、英国、德国等纷纷建立了专门生产实验动物的中心或研究所,提供遗传背景和微生物背景得到一定控制的专门用于科学实验的动物,称为实验动物。依此建立的疾病、药物反应、遗传等模型,就称为实验动物模型。
目前,全球实验动物已扩展到线虫、果蝇、蟾蜍、鸽子、斑马鱼、小鼠、大鼠、豚鼠、兔、犬、猪、猴等不同进化地位的物种。在大、小鼠等常用物种中,又培育出3000余种不同生理特点的品系。随着基因修饰技术的出现和不断发展,转基因、基因敲除大小鼠品系已经超过20000个,基因修饰兔、猪、犬、猴等也相继出现,成为开展生命现象研究、疾病机制研究、药物评价等不可或缺的研究资源。
世界各国开始通过近交和远交等育种技术,培育小鼠、大鼠、地鼠、豚鼠、家兔、犬、小型猪等近交系和远交系常规实验动物,以便尽可能地控制遗传背景,使同一品系的实验动物的遗传背景保持一致,提高科学研究的可重复性。到2016年,世界上至少有小鼠近交系400余个,大鼠近交系200个,地鼠近交系45个,豚鼠近交系15个,家兔近交系30多个,小型猪7个。犬的品系极为丰富,但国际常用的实验动物犬是比格犬。
近年,中国开发了藏香猪、五指山小型猪、巴马香猪、西双版纳小型猪和贵州小型猪。五指山小型猪和巴马香猪已经在国内广泛使用。近几年还培育了长爪沙鼠、东方田鼠、布氏田鼠等具有特殊医药研究用途的实验动物物种。山东细犬、华北犬、毛丝鼠(龙猫)等作为实验动物。
D. 实验动物模型动物创制技术有哪些
(一)自发性动物模型(Spontaneous Animal Models)
是指实验动物未经任何有意识的人工处置,在自然情况下所发生的疾病。包括突变系的遗传疾病和近交系的肿瘤疾病模型。突变系的遗传疾病很多,可分为代谢性疾病、分子疾病和特种蛋白质合成异常性疾病。如无胸腺裸鼠、肌肉萎缩症小鼠、肥胖症小鼠、癫痫大鼠、高血压大鼠、无脾小鼠和青光眼兔等。它们为生物医学研究提供了许多有价值的动物模型。近交系的肿瘤模型随实验动物种属、品系的不同,其肿瘤的发生类型和发病率有很大差异。
很多自发性动物模型在研究人类疾病时具有重要的价值,如自发性高血压大鼠,中国地鼠的自发性真性糖尿病,小鼠的各种自发性肿瘤,山羊的家族性甲状腺肿等;利用这类动物疾病模型来研究人类疾病的最大优点,就是疾病的发生、发展与人类相应的疾病很相似,均是在自然条件下发生的疾病,其应用价值就很高,但是这类模型来源较困难,不可能大量应用。由于诱发模型和自然产生的疾病模型是有一定差异的,如诱发的肿瘤和自发的肿瘤对药物的敏感性是不相同的,加之有些人类的疾病至今尚不能用人工的方法在动物身上诱发出来,因此大家十分重视对自发的动物疾病模型的开发,有的学者甚至对狗、猫的疾病进行大规模的普查,以发现自发性疾病的病例,然后通过遗传育种,将这种自发性疾病模型保持下来,并培育成具有特定遗传性状的突变系,以供研究。许多动物遗传病的模型就是通过这样的方法建立的。在这方面小鼠和大鼠的各种自发性疾病模型开发和应用得最多。这类模型在遗传病、代谢病、免疫缺陷病、内分泌疾病和肿瘤等方面的应用正日益增多。
(二)诱发性或实验性动物模型(Experimental Animal Models)
实验性动物模型是指研究者通过使用物理的、化学的和生物的致病因素作用于动物,造成动物组织、器官或全身一定的损害,出现某些类似人类疾病时的功能、代谢或毒使动物患相应的传染病,又如用化学致癌剂、放射线、致癌病毒诱发动物的肿瘤等。诱发性疾病动物模型具有能在短时间内复制出大量疾病模型,并能严格控制各种条件使复制出的疾病模型适合研究目的需要等特点,因而为近代医学研究所常用,特别是药物筛选研究工作所首选。但诱发模型和自然产生的疾病模型在某些方面毕竟存在一定差异。因此在设计诱发性动物模型要尽量克服其不足,发挥其特点。
按系统范围分类
(一)疾病的基本病理过程动物模型
这类动物疾病模型是指各种疾病共同性的一些病理变化过程的模型。致病因素在一定条件下作用于动物,使动物组织、器官或全身造成一定病理损伤,出现各种功能、代谢和形成结构的变化,其中有些变化是各种疾病都可能发生的,不是各种疾病所特有的一些变化,如发热、缺氧、水肿、炎症、休克、弥漫性血管内凝血、电解质紊乱、酸碱平衡障碍等,我们称之为疾病的基本病理过程。
(二)各系统疾病动物模型
是指与人类各系统疾病相应的动物型。如心血管、呼吸、消化、造血、泌尿、生殖、内分泌、神经、运动等系统疾病模型,还包括各种传染病、寄生虫病、地方病、维生素缺乏病、物理损伤性疾病、职业病和化学中毒性疾病的动物模型
按模型种类分类
疾病模型的种类包括整体动物、离体器官和组织、细胞株以至数模型。疾病的动物模型是常用的疾病模型之一,也是研究人类疾病的常用手段。