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實驗動物學的定義范文1
1動物福利
福利在英語字典中譯為material benefits, well being, welfare,這是一個經濟學名詞,原來主要用于企業管理中。動物福利不是動物權利,它包括動物的生命和健康,雖然各國的文字描述并不統一,但其實質都是指讓動物在比較康樂的狀態下生存,在無痛苦或盡量減少痛苦的狀態下死亡。
在1976年美國人休斯提出了動物福利這一概念,這是指農場飼養中的動物與其環境協調一致的精神和生理完全健康的狀態,在詳細描述中,休斯將動物的福利定義為兩種,包括生理福利和心理福利。而現今國際上所公認五大自由也是這兩種福利的體現。
首先生理福利在五大自由的體現即在食物上享有不受饑渴的自由;生活環境應該舒適的自由;同時應享有不受痛苦傷害和疾病威脅的自由。這三者都是動物生存的基本條件,三者的滿足是保持動物生理健康的保障。其中不受饑渴的自由,即飼養人員在飼養時或者相關人員在進行與動物相關活動時都應及時補充動物所需的飼料和飲水瓶中的水,不使其感受到饑餓或者干渴;其二,享有生活舒適的自由,即相關人員應該為動物提供舒適衛生,符合其生理特點的生活環境;其三應享有不受痛苦傷害和疾病威肋、的自由。這是基于前兩者的基礎上,盡量為動物提供干凈整潔的環境,減少疾病產生的可能性,同時如果動物感染疾病,相關人員應立即采取措施,減少動物所感受到的痛苦。而相較于生理福利,動物的心理福利難以用儀器來測量,更不用說使用具體的指標進行評測。最主要的原因是人類與動物之間并沒有有效而直接的交流溝通渠道,換句話說就是人類不可能理解動物的真實想法和確切需求,因此在動物心理福利的評判上加入了大量人類的主觀評測。目前,心理福利在科學家通過多年的研究后總結認為動物應享有生活無恐懼感和悲傷感的自由;同時應享有表達天性的自由。生活無恐懼感和悲傷感的自由,表示在飼養過程中,工作人員應愛護動物,不得隨意毆打、虐待動物,或者在工作活動中應盡量注意舉止行動,不得發出極大聲響驚嚇到動物,尤其是像豚鼠之類的實驗動物,極易受遭到驚嚇,更應該小心。另一點是各種動物都具有各自的天性,如猴有攀爬的天性,鳥有飛翔的天性,當然完全滿足其天性是不可能的,但是可以在盡可能的范圍內改善他們生存的空間和環境以滿足它們的天性;同時要兼顧不同動物的習性,例如拿走一只母雞的產蛋箱,會使它感到痛苦悲傷,但對于一頭閹?;蛞恢荒秆騾s不會有同樣的問題。以上所描述的這些都是動物福利的體現。
2實驗動物福利
2. 1實驗動物要了解實驗動物福利,首先我們需
要來了解什么是實驗動物?它與一般動物有何區別? 由歐洲共同體于1986年的《關于使各成員國有關用于實驗和其他科學目的的動物的保護法律、法規和行政規章接近的理事會指令》中第2條定義實驗動物,是指己經應用于實驗或者將要應用于實驗的動物。我國原國家科學技術委員會于1988年制定并頒布的《實驗動物管理條例》中則明確規定該條例中提到的實驗動物是指經人工飼育,對其攜帶的微生物實行控制,遺傳背景明確或者來源清楚的,用于科學研究、教學、生產、檢定以及其他科學實驗的動物。在其后出版的一些實驗動物學教材中也沿用了這一定義。在2004年修訂的《北京市實驗動物管理條例》第2條將實驗動物定義為經人工飼養、繁育,對其攜帶的微生物及寄生蟲實行控制,遺傳背景明確或者來源清楚的,應用于科學研究、教學、生產和檢定以及其他科學實驗的動物。對三者進行比較可以看出對實驗動物定義是漸進的細化,同時我們從定義可以看出實驗動物與其他動物存在明顯的區別。其一:實驗動物的來源。它是由人工培育且具有比較明確的遺傳背景和清楚的來源,不同于一般野生動物是在自然中生育成長的;其二:它本身攜帶的微生物和寄生蟲是受到控制的,這與家禽家畜或者其他觀賞動物,伴侶動物也是不一樣的;其三:它的存在目的。比如伴侶動物是以供玩賞、陪伴之目的而飼養的動物,農場動物則以為人類提供肉質產品及食物為目的,實驗動物則是為了生命科學的發展及人類健康的目的而應用于科學研究、教學、生產和檢定以及其他科學實驗的動物。
綜上所述,實驗動物與其他各種動物都是存在極大差別的,從它出生的那一刻起就一直被人類的活動所影響和掌控,它的存活完全依賴于人類,不管是日常的活動和生存環境還是最終的死亡,它存在的價值就是完完全全的貢獻于人類。它的生存環境是受到控制,要求非常嚴格的。基礎的環境因素主要包括實驗室溫度、濕度、光照度、噪聲、氨濃度、送風次數等,這些因素更是直接影響到實驗動物的生理節律,精神狀態和健康狀況,從而間接地影響到進行科學實驗所獲得數據結果的準確性、可靠性。為實驗動物創造舒適,盡力滿足它們需求的環境條件,一方面是為了避免因為環境因素而造成科學實驗不必要的誤差,減少個體差異性;一方面也是出于人類文明,公共道德的考慮,實驗動物作為人類的替身,為人類醫藥健康事業獻身,我們也應該提倡保護他們的福利。
2. 2實驗動物禍利由上文內容可知,實驗動物也屬于動物,只是在某些方面區別于其他動物,因此,實驗動物福利也包括上述所說到的動物福利。同時在動物福利的基礎上,實驗動物福利還需要遵循3R原則。這一原則由動物學家Russell和微生物學家Burch于1959年提出,現已逐漸被廣大實驗動物飼養及實驗人員接受及廣泛應用,3R原則具體即替代(replacement)、減少(Reduction)和優化(Refinement)。替代是指盡量使用無知覺的實驗材料代替活體動物,或者使用低等動物代替高等動物進行試驗的科學方法,而現在比較先進的做法是編寫程序,運用計算機技術進行模擬實驗,這在很大程度上是對實驗動物福利的一種解放;減少即指在科學研究中進行在動物實驗時,使用比較少量的動物來獲取同樣多的試驗數據或者使用一定數量的動物盡量獲得更多的試驗數據的科學方法;優化則是指在進行實驗設計時實驗方案及指標選取的優化,以及實驗過程中實驗技能和實驗條件的優化,如今這一原則己獲得廣大科研工作者的認同,這一觀念也越來越深入人心。而在2005年,美國芝加哥的倫理化研究國際基金會還在3R的基礎上提出了4R原則,增加了Responsibility(即責任)作為第4個原則,要求人們在生物學實驗中增強倫理觀念,呼吁實驗者對人類和動物都要有責任感。
實驗動物作為自然界中存在的獨立個體,是與人類一樣具有個體的自由的,當人類將實驗動物用于科學實驗中的時候,其前提其實是己經剝奪了動物的個體自由權利,因此,我們在與之接觸過程中更應盡可能的為他們創造環境,保護其應享有的福利。
3動物福利現狀
3. 1國外動物福利發展自1822年(Martins act an act to prevent the cruel and improper treatment of cattie《防止殘酷和不良對待牲畜法》又被稱為《馬丁法案》的有關動物福利的法律頒布至今,歐美等國己經在動物福利保護的道路上走過了一百多年,相關的法律法規相對來說己經比較完善,如英國在頒布《馬丁法案》后于1849年,頒布了《防止虐待動物法》。該法規定,任何人如果對動物進行毆打、不良對待、過分使用、虐待或酷刑折磨,或者致使上述行為發生,均屬犯罪行為。均將受到罰款。另外,法律還規定了執法當局從此有權對此類行為進行指控、起訴。直到1850年以后,動物福利的法律開始關注用于科學實驗的動物身上,于是,在1876年英國議會通過了《防止動物虐待法》。到了1911年,英國議會通過了著名的《動物保護法》(Protection of animals act)。該法將英倫三島當時和之前的各個防止虐待動物的法規進行了整理和補充。2005年,英國議會提出了新的《動物福利法》( Animal welfare act)草案,取代了《動物保護法》,這部法律在2006年年底通過,并于2007年4月6日正式生效。美國在動物福利保護這方面也走在前沿,1963年,美國頒布了《實驗動物使用和飼養管理指南》,這是最早的關于實驗動物福利的指南,到1966年,美國頒布了《動物福利法》,這是最早的一部與實驗動物管理有關的法律,并在1970年、1976年、1985年和1990年先后四次對《動物福利法》進行修訂,后又頒布了《飼養管理和使用脊椎動物在檢驗、研究和教育中的法規》,所有部門都要遵守這一法規。其他如日本、加拿大等國家也相繼出臺相關法律,保護動物及實驗動物福利。
3.2國內動物福利發展我國引入動物福利理念時間較晚,無論是科技條件方面還是在觀念方面都與國際上存在較大差距,動物福利制度建設并不十分完善,但我們仍在繼續努力。雖然沒有專門的法律對動物福利進行規范,但我國在1988年出臺了《實驗動物管理條例》,對實驗動物的飼養、使用等方面進行了規定,在2001年對其進行修改,并首次將動物福利寫入法規。1997年,3R原則首次出現在《關于九五期間實驗動物發展的若干指導意見》,其它頒布的條例法規有《實驗動物質量管理辦法》《實驗動物許可證管理方法(試行)》等,都提到了動物福利與動物倫理,開始逐步加強對實驗動物管理。2006年9月3日,我國了《關于善待實驗動物的指導性意見》,這讓我國動物福利立法又向前邁出了可喜的一步。且現在越來越多的地方性實驗動物管理法規條例都將動物福利的內容增加了進去,如2005年實施的《北京市實驗動物管理條例》中就明確規定,任何從事實驗動物工作的單位和個人,都應當維護動物福利,保障生物安全;從事動物實驗的人員應遵循替代、減少和優化的原則來進行實驗設計,要使用正確的方法對待實驗動物。同年《湖北省實驗動物管理條例》修訂后,就明確做出規定,實驗者應當為動物創造良好的生存條件。2008年《江蘇省實驗動物管理辦法》將實驗動物科普與福利單列為一章,這在國內還是首次,這也充分說明了實驗動物福利工作的重要性以及受重視性。2010年10月1日起實行的《廣東省實驗動物管理條例》中也特別提到了實驗動物福利,包括進行替代,減少以及優化實驗設計,實驗中,對實驗動物進行麻醉及最后實行安死術。
而在我國的其他地區,如臺灣,動物福利制度己經比較接近國際化。在1990年時臺灣夏良宙學者就提出,動物福利可以簡述為:善待活著的動物,減少死亡的痛苦,同時在臺灣還設有專門的動物福利組織以及網站,在 1998年制定《動物保護法》,2000年1月19日頒布了《動物保護法實施細則》,其中都有相關于實驗動物福利保護方面的內容。而在2004年修訂的《動物保護法》,對動物保護以及福利進一步做了比較翔實的規定;香港特別行政區在回歸后于1999年,頒布了《香港防止殘酷對待動物條例》,之后香港特別行政區又針對實驗動物頒布了《實驗動物照料與使用守則》。
目前我國除了臺灣其他地區并未出臺明確保護動物福利的法律。雖然現有《野生動物保護法》,但該法僅限于保護珍稀動物,普通的野生動物以及圈養動物并不在它的保護范圍之內,而且該法律對傷害野生動物行為的規定也非常少,更多的是針對非法獲取野生動物用以盈利行為的制裁和懲罰。因此我國目前應借鑒其他歐美大國的動物福利立法經驗,盡早出臺明確性的動物福利法。
實驗動物學的定義范文2
關鍵詞:耳聾左慈丸;腎虛耳聾;耳蝸;水通道蛋白4;小鼠
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2015.05.019
中圖分類號:R285.5 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5304(2015)05-0069-03
Abstract:Objective To investigate the effects of Erlong Zuoci Pills on AQP4 expression in cochlear tissue of mice with elderly kidney deficiency deafness;To discuss the action mechanism. Methods Intraperitoneal injection of hydrocortisone method was used to duplicate mice models with kidney deficiency except the normal control group. After the models were established, mice were divided into model group and TCM group, 16 mice in each group. TCM group was gavaged by Erlong Zuoci Pills, model group and normal control group were gavaged by normal saline for 22 d. Cochlear stretched preparation technology was used to observe morphological changes in cochlear inner and outer hair cells, and supporting cells. Immunohistochemistry and Western bolt were used to detect protein expression of AQP4. Results Compared with normal control group, mice in model group missed inner and outer hair cells and supporting cells of the cochlea. Compared with model group, arrangement of cochlear inner and outer hair cells and supporting cells was neat and boundary was clear in TCM group. Compared with model group, protein expression of AQP4 in cochlear tissues in TCM group increased (P
Key words:Erlong Zuoci Pills;kidney deficiency deafness;cochlea;AQP4;mice
中醫認為,耳司聽覺、主平衡,腎為先天之本、藏精之臟,開竅于耳,耳的聽覺靈敏依靠腎精的充沛,髓海的充足。腎氣虧虛是老年性耳聾發病的本質所在。耳聾左慈丸是治療老年腎虛耳聾的經典方劑,用于臨床數十載,其療效得到廣泛認可 [1-2]。水通道蛋白(aquaporin,AQP)主要作用在于參與水分子的跨膜轉運,且已被證實在哺乳動物內耳有多種亞型的分布,而在內外淋巴循環及聽力平衡中的作用至關重要,所以推測AQP對聽力功能可能起著重要的作用[3]。本研究通過建立老年腎虛耳聾模型,觀察耳蝸組織AQP4蛋白表達的變化,并探討耳聾左慈丸的作用機制。
1 材料與方法
1.1 動物
清潔級昆明小鼠66只,11~12月齡,雌雄不拘,體質量(20±5)g,遼寧中醫藥大學實驗動物中心提供,動物許可證號SCXK(遼)2012-0018。自由飲水、攝取標準顆粒飼料,室內溫度22 ℃,相對濕度45%。
1.2 藥物
耳聾左慈丸湯劑(熟地黃24 g,山萸肉12 g,山藥12 g,茯苓9 g,澤瀉9 g,牡丹皮9 g,柴胡3 g,磁石3 g),飲片購于遼寧中醫藥大學附屬醫院。氫化可的松注射液,天津金耀氨基酸有限公司,批號20130522。
1.3 主要試劑與儀器
SABC試劑盒(抗兔)、DAB顯色液(北京鼎國試劑有限公司),親和純化兔抗鼠AQP4多克隆抗體(Proteintech)。動物顱骨鉆(成都泰盟科技有限公司),FSH-Ⅱ型高速電動勻漿器(江蘇金壇市環宇科學技術儀器廠),PoMini-Protein Ⅲ垂直板電泳裝置(美國BIO-RAD),解剖顯微鏡(日本OLYMPUS 322598), werPac200電泳儀(美國BIO-RAD)。
1.4 分組與造模
隨機抽取50只小鼠,參照文獻[4]方法造模。小鼠每日按0.5 mg/只劑量腹腔注射氫化可的松,共9 d。之后進行聽力測試:注射10%水合氯醛麻醉,置于隔聲屏蔽室內,應用腦干誘發電位儀(丹麥)進行檢測。每只小鼠分別測試雙耳ABR反應閾。每耳測3次,以至少一耳ABR閾值≥15 dB為耳聾模型制備成功。小鼠出現體毛枯槁無光澤或稀疏脫落,四肢無力、活動少,聽力減退(至少一耳ABR閾值≥15 dB)為腎虛耳聾模型制備成功。成功獲得老年腎虛耳聾小鼠32只。按隨機數字表法將腎虛耳聾小鼠分為模型組和中藥組各16只。另16只小鼠作為正常對照組。
1.5 給藥
耳聾左慈丸湯劑按照中藥水煎液制備,濃縮至0.3 g/mL[5],按照小鼠的體質量換算得出小鼠的給藥量為0.5 mL/只,每日灌胃1次,共22 d。模型組和正常對照組每日給予0.5 mL/只生理鹽水灌胃,共22 d。
1.6 指標觀察與測定
1.6.1 耳蝸基底膜鋪片及形態學觀察 采用基底膜硬鋪片法[6]。將小鼠斷頸處死,取出雙側聽泡,行耳蝸鋪片,在解剖顯微鏡下去除鐙骨,用細鋼針挑破蝸頂骨殼和蝸窗及前庭窗膜,從蝸尖灌注4%甲醛溶液并固定于該溶液中24 h(4 ℃)。固定的耳蝸經0.1 mol/L PBS洗滌,脫鈣1周。在20倍解剖顯微鏡下剝離耳蝸,取全層基底膜于生物顯微鏡下觀察,攝片。
1.6.2 免疫組化法檢測小鼠耳蝸組織水通道蛋白4的表達 采用鏈霉親和素-生物素-過氧化物酶復合物技術,即SABC法。兔抗鼠AQP4一抗(1∶100)稀釋后滴加,4 ℃冰箱過夜,切片PBS液沖洗3次后滴加二抗,室溫放置30 min。經PBS液沖洗3次后滴加辣根酶標記鏈霉卵白素工作液,室溫放置30 min。DAB顯色,蘇木素復染,反向梯度脫水,每張切片滴中性樹膠1滴,蓋玻片封片。在生物顯微鏡下觀察,以胞膜或胞漿有棕黃色染色者為陽性細胞。應用BI2000醫學圖像分析系統,對采集的圖像測定陽性反應物的灰度,每只動物隨機取5~6張切片,且各組所選部位相同。
1.6.3 Western blot檢測小鼠耳蝸組織水通道蛋白4的表達 將耳蝸組織取出后放入EP管中,加入pH 7.5裂解液,將樣品剪碎后勻漿,12 000 r/min離心15 min,取上清液即為總蛋白。兔抗鼠AQP4一抗(1∶1000),山羊抗兔二抗(1∶10 000)抗體稀釋液稀釋后, O-dianidine、β-naphthyl acid phosphate顯色,掃描儀掃描NC膜,分析結果。
1.7 統計學方法
采用SPSS17.0統計軟件進行分析。實驗數據以―x±s表示,組間比較采用方差分析。P
2 結果
2.1 耳聾左慈丸對小鼠耳蝸基底膜形態學的影響
正常對照組耳蝸內、外毛細胞與支持細胞基本無缺失,排列整齊。模型組耳蝸支持細胞排列混亂,甚至缺失或脫如,外毛細胞缺失嚴重,波及中回和頂回,在耳蝸底回和中回的內毛細胞亦有缺失,僅見零星殘留,殘余的內毛細胞靜纖毛叢散亂、變短融合、斷根。中藥組耳蝸內、外毛細胞和支持細胞排列較整齊,外毛細胞缺少并不嚴重,邊界尚清楚。中藥組與模型組差異明顯。見圖1。
2.2 耳聾左慈丸對小鼠耳蝸組織水通道蛋白4表達的影響
免疫組化檢測顯示,AQP4免疫反應物呈棕黃色,其反應部位位于螺旋神經節細胞及基底膜外側Cortis'器的Hensen細胞和Claudius細胞等處,染色強度中藥組較模型組明顯變深,見圖2。與模型組比較,中藥組AQP4蛋白表達水平上調(P
Western blot檢測顯示,中藥組與正常對照組耳蝸組織AQP4蛋白表達無明顯差異,中藥組耳蝸組織AQP4蛋白表達較模型組上調(P
3 討論
由于年齡增長使聽覺器官衰老、退變而出現的雙耳對稱、緩慢進行性的感音神經性聽力減退,定義為老年性耳聾。近年來研究發現,11~12月齡小鼠耳蝸底回和中回外毛細胞幾乎完全喪失,內毛細胞顯著缺失[7]。耳蝸螺旋神經節細胞退變,血管紋老化引起能量轉導減少,呈隱性進行性退變是老年性耳聾的關鍵。本實驗中,模型組耳蝸毛細胞與支持細胞排列紊亂,甚至變短或融合,從而與該研究結果相符。1991年,Agre[8]在紅細胞克隆了AQP1,證明了該蛋白具有很強的水通透性,從此AQP成為人們研究的熱點。鑒于AQP對水分子的高度通透性和內淋巴容積的穩定及內耳內環境的穩定對聽力功能的重要作用,人們開始研究AQP與內耳疾病的關系。黃氏等[9]研究發現,小鼠內耳中有多種AQP亞型的存在,而且其分布區域沒有重疊性,在內耳環境的調節中起著協調平衡作用,而其中AQP4在小鼠內耳中分布最廣泛,而AQP4基因敲除的小鼠出現明顯的聽力受損(神經性耳聾除外)[10]。聽力損失的嚴重程度可能與耳蝸細胞中AQP4的表達有關。有研究表明,隨著年齡的增長,聽力損失愈發嚴重,則AQP4表達呈現下降趨勢,而中腦中AQP4 mRNA表達則出現先降后升的波動性表達[11]。
現代醫學對腎與耳在研究耳聾方面的資料尚少。本研究采用耳蝸鋪片技術更加清楚直觀地看到模型組與中藥組耳蝸毛細胞與支持細胞的變化。免疫組化和Western blot檢測結果表明,模型組小鼠AQP4蛋白表達降低,中藥組AQP4蛋白表達增強,提示耳聾左慈丸治療腎虛耳聾可能是通過上調耳蝸組織AQP4蛋白表達而發揮治療作用。但腎虛通過何種途徑或何種通路影響耳蝸組織AQP4的表達,還有待進一步探討。
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