1、第四章动物实验研究方法及其在中医研究中的应用大家上过 “实验动物学 ”没有？动物实验是近代生命科学实验发展起来的重要手段，生命科学的许多重大发现和突破均建立在动物实验之上。美国心理学会动物研究指导总则 “ 动物行为研究者应努力促进对基本行为原理的理解和 /或为提高人类的健康和幸福作贡献。为达到这些目标，研究者要保证动物的权利和人道地对待它们。虽然有法律和规定，但一只动物的即时保护则有赖于科学家的个人良知。 ” （B.H.坎特威茨等 . 实验心理学 , 116）美国心理学会还提供了学生研究者的指导原则。总体上， “ 当采用动物被试时，应精心照料并尽可能减少它们的痛苦和不适。 ” （ B.H.坎特
2、威茨等 . 实验心理学 , 124） 中医能不能采用实验动物？突出的问题是四诊困难、情志难以把握，大家有什么看法。有利的因素、不利的因素分别有哪些？有人怀疑心理学研究的价值，责问政府何以资助小白鼠走迷津。这是他们对于心理学研究的期望不恰当，而不在于心理学研究的本身。（ B.H.坎特威茨等 . 实验心理学 , 24）有人通过几年的研究发现，尽管不同地区山雀的“ 方言 ” 不同，但在同一地区生活的山雀所发出的入侵警报模式确可以稳定地延续几代。（ B.H.坎特威茨等 . 实验心理学 , 35）雄狮实验。动物实验的重要性 （教材第二段）：动物实验是实验中医学的重要组成部分和重要的研究方法和手段，无论对
3、中医学数千年来所积累的疾病认识、防治丰富经验进行验证和总结，对历代医家理法方药的研究，对中医学理论的研究和发展，还是对当前中医药学各个学科的教学、科研，对新的治疗方法（包括应用药物和非药物疗法）的发展，乃至对新的中医药学理论体系的创立，等等，都是不可缺少的。近几十年来，实验动物学已经作为一门独立的学科迅速地发展起来。实验动物学对实验动物的饲养、繁殖、驯化、监测和开发应用，以及动物实验的规范和要求形成了一整套完整的理论和方法，这些同样适用于中医动物实验。同时，中医的动物实验又有其自身特点，其研究、发展还将丰富实验动物学的内容。第一节 动物实验的主要要求和特点一、实验动物的选择实验动物的定义 ：
4、实验动物是指以实验研究为目的，在一定的环境条件控制下，经过培养驯化，具有明确的生物学特性和清楚的遗传和微生物背景的动物 。图 1 小鼠 图 2 裸小鼠 图 4 裸大鼠 图 5 大鼠 图 6 白兔 图 7 兔的饲养图 8 比格犬及其饲养 图 9 马及其饲养常用实验动物实验动物种类繁多，在进行实验时，应根据课题的需要和动物的特性加以选择，使研究目的与动物的种属、特性和个体差异相吻合，才能保证研究工作的顺利进行。不同的科学实验要求选择和开发最适宜的实验动物。正确选择实验动物，实验设计周密详尽，可以节省人力、动物和时间，以最小的代价，最大限度地获得可靠的研究结果。否则，不仅会造成不必要的浪费，严重的还
5、会影响到实验结果的判断，甚至导致实验的失败。因此，选择和开发实验动物是动物实验的首要环节，至关重要，应予以足够的重视。在医学研究中首先要从研究目的和实验要求来选择实验动物，其次要考虑是否容易获得、是否经济及容易饲养等因素。三个基本要求： 实验动物通常应该具备个体间的均一性、遗传性能的稳定性和比较容易获得这三个基本要求。具体要求如下：1尽量选用机能、代谢、结构及其它方面机能与人相似的实验动物一般来说，动物的进化阶段愈高，机能、代谢、结构愈复杂，也就愈接近人类。2选用标准化的实验动物标准化实验动物指遗传背景明确、饲养环境与动物体内的微生物得到控制、符合一定标准的实验动物。只有选用标准化实验动物，而
6、且实验过程也在标准环境中饲养的动物，在实验中才能排除因动物杂交、遗传上的不均质及环境条件的变化，所引起的个体反应不一致，排除因动物携带细菌、病毒、寄生虫和潜在疾病的影响，才能便于分析实验结果，减少实验误差，提高科学性，准确性，把所获得的结果与同类研究进行比较、交流，并得到承认。在实验研究中应避免使用随意交配繁殖的动物，而应根据研究目的选择用遗传学控制的方法培育出来的近交系、突变系、系统杂交或封闭群动物。同时应对实验动物进行微生物控制，发展使用无菌动物、已知菌动物或无特定病原体（ SPF）动物。实验动物的分类按遗传控制分类：（ 1）近交系，即纯系动物：其动物遗传的均质性保证了实验反应的稳定性。（
7、 2）封闭群动物：能较好地代表自然群体的遗传特性。（ 3）杂交一代动物（ F1）：在一定程度上，兼有近交系和封闭群的特点。（ 4）突变动物：往往具有鲜明的人类疾病模型特征。按微生物控制的程度，我国将实验动物分为四个等级：（ 1）普通级动物：一般为教学示范用。（ 2）清洁级动物：国内科研工作要求的标准动物，适合于大多数科研课题。（ 3）无特定病原体动物（ SPF动物）：国际标准实验动物。（ 4）无菌动物（ CF动物）和悉生动物：仅在特殊课题需要时使用。图 10 动物实验中心 图 11 清洁级准备室图 12 清洁级走廊 图 13 小鼠饲养室3选用解剖、生理特点符合实验目的要求的实验动物催吐实验 适
8、宜选用猴、猫，不选用大小鼠，因为小 /大鼠无呕吐反应。胆囊功能实验 不选用大鼠，因为大鼠无胆囊。发汗中药的研究 不能选用小鼠（无汗腺）。慢性支气管炎的实验 不能选用大小鼠，因为小/大鼠气管及支气管腺不发达。计划生育研究 常选用小鼠和大鼠。因繁殖力强，性周期和妊娠期短，生长快。如常用小鼠做抗生育、抗着床、抗早孕、抗排卵等实验应用上的首选动物。心血管病研究 猪 (辛克莱小型猪 /广西巴马小型猪 /欧米尼猪 )。猪冠状动脉，在解剖学、血液动力学上与人类相似。对高胆固醇食物的反应与人一样，很容易出现动脉粥样硬化的典型病灶。实验外科学研究 犬 (比格犬 /华北犬 /西北犬 /狼犬 )。内脏与人相似，比例
9、近似。临床医生在研究新的手术或麻醉方法时往往选用犬来做动物实验，取得经验和技巧后用于临床。如心血管外科，脑外科，断肢再植， 器官和组织移植等。行为学和精神病及神经生物学研究 猕猴。制造和鉴定脊髓灰质炎疫苗 猕猴是唯一的实验动物。4选用不同种属品系实验动物某些特殊反应，使适合于不同研究目的的需要肿瘤研究 常选用近交系小鼠，如 AKR小鼠白血病 发生率可达 90； C3H小鼠乳腺癌发病率达 97，而不选用 C57BL等小鼠，因其乳腺癌发病率极低 ( 5 )。发热、解热和检查致热源实验 适宜选用兔做实验，因属恒温动物，对致热物质反应敏感。高血压病研究 选用 SHR大鼠，因自发性高血压，心血管疾病发病
10、率高，对降压药物有反应。耳科学研究 豚鼠听神经对声波特别是 7002000Hz的纯音最敏感，常用于听觉和内耳疾病的研究。免疫学研究 豚鼠易引起变态反应，产生大量补体，是过敏性休克和变态反应研究的首选动物。5实验动物种属、品系的选择如果实验结论只针对某一品系则使用一个品系。如果实验结论针对整个物种在内的一般性研究则使用多个不同来源的品种、品系。一般对多物种进行实验时，应先选小型动物，再推广到大型物种；要求只能建立在对多个物种进行实验的基础上，才能推广到人类，也称动物实验外推。常用顺序时小鼠、大鼠、兔、犬、猴。6遵守动物实验的一般规则 （ 1）年龄、体重应根据实验目的来选择适龄动物。一般实验均用成
11、年动物进行；幼龄动物一般较成年动物敏感；老年动物的代谢活动及各种机能低下，反应迟钝，除了作老年医学研究外，其它专业很少应用。同一实验所选动物年龄应一致，体重大致相近，一般不应相差 10%。（ 2）性别不同性别动物对同一实验处理（如药物、刺激等）的感受性常有差异，在实验研究中如无特殊要求，一般宜选用雌雄各半做实验。（ 3）生理状态与健康情况动物的不同生理状态如怀孕、授乳时对外界刺激的反应常有所改变，在一般研究中应从实验组中删除；必须选用健康动物进行实验。（ 4）实验季节和昼夜过程不同季节和不同昼夜，动物机体反应性会有一定改变，在实验动物选择中也应予以注意。（ 5）实验的重复与肯定由于不同种动物有
12、不同的功能和代谢特点，所以在肯定一个实验结果时，往往采用两种以上动物进行比较观察，尤其将动物实验结果推断到人的实验时应该慎重。例如，所选的实验动物如一种为啮齿类动物，另一种应该为非啮齿类动物。常用的序列是小鼠、大鼠、狗或猴。二、中医动物实验研究的注意点实验动物在中医实验的应用和发展中，建议注意以下几个方面。1中医动物实验研究应以中医理论为指导2中医动物实验研究应从中医临床出发3中医动物实验研究应突出中医治疗原则一、证动物模型的开创和发展自本世纪 60年代以来，在中医证的动物模型制作与研究方面做了大量的研究工作。迄今证的动物模型逾150多种。其中包括各种虚证（阴虚、阳虚、气虚、血虚、各脏腑虚）、
13、血瘀证、肝郁证、寒证、热证、温病卫气营血诸证、里实证等模型，等等。实验动物疾病模型应用于中医临床研究，为中医诊疗方法研究提供了大量的实验模型，为临床理论的深化与新理论的形成提供了便利。教材上的事例很好。第二节 中医动物实验研究的主要内容二、以动物实验验证临床治疗方法，探求其作用机理临床治疗方法的动物实验研究主要包括以下几方面（以下的例子很好，可以选择性介绍）：1研究经方的作用机理（如姜廷良的桂枝汤研究）2研究名老中医经验疗法的作用机理（如二仙汤的研究）3应用于新药开发（如谭日强肝达康片的研制）三、中医基础理论的研究及其在教学上的应用四、其它研究与应用动物实验在中医研究中已渗入到各个领域。除以上
14、所介绍的外，较多的应用领域有中药药理（包括性味归经）的实验研究、中草药毒理的动物实验、各类常用中草药有效成份的药理、毒理和代谢，中草药原料开发、保健品和化妆品等开发，以及对其安全性评价等等。从生物学观点看，人与动物既有特殊性也有其共同，正因为人与动物存在着共同性，所以动物实验结果对人是有参考意义的，而且实验动物可以根据研究目的需要进行各种实验，容许严格控制实验条件，可以重复实验，进行多指标观察与损害性观察。因此利用动物实验，结合临床观察，已成为中医药研究必要手段。由于辨证为中医的特点之一，因此动物证的研究被列为研究中医的突破口，用动物模拟 “ 证 ” 的实验研究。然而，复制中医 “ 证 ” 的
15、动物模型工作复杂、难度大、任务艰巨。尽管如此，近年来在广大中、西医和中西医结合科研工作者的努力下，研制出了大量的动物模型。其复制方法主要有 3类：第三节 证动物模型研究范例1依据中医基础理论。2依据西医临床、药学知识。3根据科研成果。教材介绍了三个范例。一、寒凉药、温热药所致寒证、热证动物模型二、乙酰苯肼致血虚证动物模型三、风寒湿邪家兔痹证模型问题是，常用实验动物，大鼠、小鼠能不能实现四诊，能不能实现基于四诊的辨证，以及辨证论治？小鼠辨证论治方法的由来和进展方肇勤 潘志强 陈晓 卢文丽 付晓伶李海燕 陈德溯 侯俐 廖明娟 汤伟昌管冬元 吴中华 许敏 阚卫兵 许家佗上海中医药大学引 言辨证论治是
16、中医学的优势。在新形式下，如何深入揭示辨证论治的机制、提高辨证论治的疗效，是中医、中西医结合基础学科的重要研究方向。辨证论治的基础研究主要借助于小鼠等实验动物。为了满足研究的需要，国内学术界业已发展出 200余种证候的动物模型，集中在常见的气、血、阴、阳虚证和实热、血瘀等实证。在很大程度上弥补了辨证论治研究动物模型的欠缺，促进了辨证论治基础研究与发展。但是迄今为止，尚缺乏小鼠四诊和基于四诊的辨证论治方法和技术，这成为新时期中医药基础研究的瓶颈。那么，为什么要实现基于四诊的小鼠辨证？这是因为一些学术问题已凸现出来：（ 1）证候是体内多系统、组织、细胞、分子等不同层次生物学变化外在的综合反映。由于
17、缺少小鼠四诊方法，以往有关小鼠证候判断，主要依据实验室检测数据，或治疗反证，一直未能建立起证候与实验室指标一一对应的联系。而大量的研究表明，目前一些常用实验室指标还不能代表证候。（ 2）实验室检测，大多要求损伤、处死动物，如此难以动态观察证候的自然演变和辨证论治疗效。（ 3）实验室检测，大多成本高、检测周期长，不利于辨证论治基础研究和发展的高效、批量要求。 （ 4）大量的证候动物模型、实验室检测和方证论治一再证明，实验用大鼠、小鼠是存在证候的。（ 5）我们长期的动物实验，一再观察到实验动物大鼠、小鼠存在体质差异，以及同病异证、异病同证的现象，不加辨证的单方治疗，疗效往往受到限制，甚至会产生副作用。因此，我们提出，实现小鼠基于四诊的辨证是学术发展的必然趋势和要求。那么，如何实现小鼠的四诊呢？比如问诊如何问？中医四诊重视面色和舌诊，小鼠头面布满被毛，舌又不会配合地伸出来，如何望诊？小鼠如何把脉？一些学者还一直对中医四诊有顾虑，不能量化，小鼠四诊能否量化？对此我们开展了长期的探索和研究，结果如下 ：
