二、医学上许多重大发现与动物实验的关系
只要查阅一个医学发展史,就可清楚地看到,医学上许多重大的发现均和动物实验紧密相关。特别是那些具有划时代意义的、里程碑式的、开拓一个新的领域、导致医学的某一方面突飞猛进的革命性发现,哪一个不是通过实验,首先在实验室发现的呢?举例说:各种显微镜的发明和应用、免疫现象、镭和X-射线、化学治疗、抗菌素的发现、核酸与染色体的结构与功能、肝癌病鼠AFP(α-Fetoprotein),比比皆是。它们都是实验研究的成果。特别是医学上几个划时代的成就,如传染病病原发现,预防接种,抗生素,麻醉剂,人工循环,激素的使用,脏器移植,肿瘤的病毒病原和化学致癌物的发现等都不开动物实验。下面我们举一些例子,进一步说明动物实验在医学发展中所取的作用:
1.通过动物实验,发现了大量的人类疾病起因于传染原,证明微生物在传染病发病中的作用,并发展了细菌菌苗,抗毒血清等,在防治传染病的流行上起了重大作用。
用从病人体内分离出的微生物在实验动物上产生类似那些人类疾病的疾病,只有这一事实才确立了这些微生物和人类疾病的关系。直接的成果是:公共卫生方法应用于预防疾病(如在伤寒病),预防免疫法的发现(如在白喉的破伤风),以及治疗传染病有效的抗血清的制备(如白喉、脑膜炎和肺炎)。随后,发现用化疗药物和抗菌素可以治愈实验性受感染动物,这就立即使这些药物在人类疾病上得到应用,使治疗前景大为改观,挽救了无数人的生命。如果离开动物实验,人类至今不可能宣布天花已从地球上消灭。
2.通过动物实验,发现了抗原抗体反应,了解了免疫性紊乱疾患的本质和补体的作用,推动了变态反应性疾病的研究。
动物注射传染原后会产生有保护作用的抗体,这一发现立即引出了料想不到的发展方向。人们发现,动物产生出一些不对抗活的微生物体,但对抗它们的特异的高分子的抗体。我们对免疫性紊乱的疾患如哮喘,枯草热、血清病和过敏性休克等的现代概念,直接来自对动物模型的观察。对抗体产生过程的了解形成了关于人类不同个体有不同血型的知识基础,首先导致输血法的应用成功,后来又引出对胎儿成红血细胞增多症的病因与治疗的知识,这种“Rh婴儿”疾病是新生儿死亡的一个主要原因。循另一条途径进行的一实验构成了把一个人的组织或器官移植到另一个人身上的现代尝试基础。对诸如风湿热和播散性红斑狼疮等疾病的了解,大部分得自从动物实验发展起来的免疫学理论。一个新近的例子是,遗传性血管神经性水肿是一种罕见但致命的疾病,对它的本质了解是以补体的研究为根据。补体是增强免疫性的一些蛋白质的奇妙复合体,最初因它存在于豚鼠血清里面而终为人们所认识。
3.通过动物实验,创立了实验肿瘤学,发现了化学致癌物质和致癌病毒,推动了肿瘤学的研究,为肿瘤的防治开辟了广阔的前景。
通过大量的动物实验,创立了实验肿瘤学,标志着人类与肿瘤作斗争的过程跨进了一个新阶段,从此,人体肿瘤的错综复杂的现象,可以在被控制和条件下进行探索。在17-18世纪,人们成功地移植了动物肿瘤,为实验肿瘤学的创立奠定了基础。20世纪初,用煤焦油涂抹兔耳诱发现皮肤癌后,相继用一些多环碳氢化合物、偶氮染料、亚硝胺以及致瘤病毒或放射线等,几乎可以在动物中复制出所有与人类肿瘤相应的动物模型,为肿瘤研究提供了极为有利的条件。近二、三十年来世界各国对诱发性、移植性动物肿瘤的建立与利用有了新的发展,在肿瘤的生长特性、宿主反应、病因与发病原理、机体免疫性以及抗癌药物的筛选等重要领域中,作出了许多成绩。动物身上移植人类肿瘤的成功,更为实验肿瘤的研究创造了优越的条件。
4.通过动物实验,认清了一些多发病的基本性质,对根除和控制这些疾病趁着极大作用。
具有深远意义的是使用动物去确定那些广泛流行疾病的基本性质,象脚气病、糙皮病和坏血病是营养缺乏的后果。曾使用各种实验动物来研究实验性的不完善饮食的影响,使维生素及其在疾病的预防与治疗上的重要性的得以发现。用加有多种维生素的面包治疗佝偻病、坏血病和干眼病儿童,用维生素K治疗黄疸病的成人,因冠状动脉疾患而作抗凝血治疗的病人,均证明与动物实验结果完全一致。在认识了糙皮病相当于狗的“黑舌病”之后仅几年,这种在美国南部死因占首位达三十年之久的疾病就得到了根除。对缺铁的狗身上的影响的研究,经过迂回曲折的过程,导致了对曾是致命的恶性贫血的控制。
5.通过动物实验,创立了“应激学说”,对临床上广泛应用激素疗法起了重要的指导作用。
1936年到40年代,Selye的实验室作了一系列的动物实验,发现给动物各种有害刺激(如注射亚致死量的肾上腺素、甲醛、吗啡、阿托品、肌肉运动、脊髓横断、过冷、过热等等),都可引起一系列与刺激物的药理性质及其他特性关系不大的症候群,称之为“全身适应症候群”(general adaptation syndrome),并证明垂体一肾上腺皮质的变化在全身适应症候群中起主要作用,其意义在于提高机体对有害刺激的抵抗力。从而创立了“应激学说”。
机体受到强烈刺激,处于“紧急状态”时,出现以交感神经兴奋和肾上腺皮质分泌增多为主的一系列神经内分泌反应,并由此而引起各种功能和代谢的改变。这种应激反应对临床实践具有指导意义。应激时的神经内分泌变化及功能代谢的改变,是我们理解各种疾病的全身性非特异性反应的理论基础。在临床实践中应当着眼于消除或减少应激元的作用,减轻应激反应,以避免或减少应激反应带来的并发症;努力减轻应激反应带来的损害;对急性肾上腺皮质功能不全(如肾上腺出血、坏死)或慢性肾上腺皮质功能不全的病人,受到应激元的侵袭时,由于不能产生应激反应,病情危急,应立即大量补充肾上腺皮质激素。
6.临床医学的许多重大技术的创造和发展也与动物实验息息相关。
外科医生在研究新的手术或麻醉方法时,往往先是通过动物实验,取得熟练而精确的技巧,然后才妥善应用于临床,大家知道,低温麻醉、体外循环、脑外科、心脏外科、断肢再植、器官或组织的移植术等成就,都与动物实验的开展紧密相关。特别是20世纪50年代外科进入了低温、深低温麻醉时代,进入了人工心脏体外循环的时代,这些技术完全是在动物实验的基础上发展起来的。
临床研究也无可估量地得助于对实验及其离体的器官所作的正常生理机制与反应的研究。我们所知道的有关心脏、肺脏和肾脏生理学的大部分知识,来源于动物实验。离体的心-肺灌注标本这个称誉一时的方法,曾是临床上惯用的许多概念和对于一切心脏和肺脏外科必不可少的机械援助得以发展起来的原因。同样的,对动物神经系统的恰当的生理学研究,为现代神经病学和神经外科提供了基础。
在动物上做的生理学研究,有时可以产生预料不到的广泛的临床意义。胃肠道疾患诸如溃疡病的诊断,大半依靠在病人口不透射线的物质后所做的X线检查。这种日常的“胃肠造影”是关于动物的胃肠道机动性的早期实验在临床上的推广;当时这样做是为了研究正常生理学,完全没有想到诊断上的意义。
现代对病因的研究和对诊断的探讨,不管是宏观的还是微观的,大部分都需要使用实验方法,主要是以高等动物为对象,把从动物获得的结果逐步推广到人。现代医学的治疗措施,已经极大地依赖于基础医学的实验成果了。动物实验帮助临床研究的种种用处,可以病床边上,在接受胰岛素治疗的糖尿病病人中,在先天性心脏缺陷得到修复的病儿中,或者在能活够正常寿命期限的恶性贫血患者中衡量出来。

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- 医学检验中的应用《免疫学和免疫学检验》
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《实验动物科学》
- 第一章 实验动物科学绪论
- 第一节 研究范围和发展意义
- 第一节 国内外实验动物科学发展情况
- 第二节 实验动物科学在生物医学发展中的作用
- 第三节 动物的类群和生物学分类上的位置
- 第四节 实验动物的分类方法
- 第二章 常用实验动物的特点及应用
- 第一节 小鼠(Mouse;Musculus)
- 第二节 大鼠(Rat;Rattus norregicus)
- 第三节 豚鼠(Guine-pig;Cavia porcellus)
- 第四节 地鼠(Hamster)
- 第五节 家兔(Rabbit,Oryctolagus curiculus)
- 第六节 狗(Dog;Canis familiaris)
- 第七节 猴(Monkeys)
- 第八节 猫(Cat;Felis Catus)
- 第九节 猪(Swine;Sus scrofa)和小型猪
- 第十节 其他实验动物
- 第三章 近交系动物的特点及应用
- 第一节 近交和近交系
- 第二节 近交系的特征和应用意义
- 第三节 近交系的培育技术
- 第四节 近交品系的命名法
- 第五节 近交系的新进展
- 第六节 常用近交系动物品系特征
- 第四章 突变系动物的特点及应用
- 第一节 突变系动物的基本概念
- 第二节 突变品系的模型性状
- 第三节 带病理模型性状的突变株
- 第四节 突变基因的特点
- 第五节 无胸腺裸鼠特点及应用
- 第五章 杂交群和封闭群动物的特点及应用
- 第一节 杂交群动物(F1)的特点及应用
- 第二节 封闭群动物的特点及应用
- 第六章 无菌动物、悉生动物和无特定病原体动物的特点及应用
- 第一节 无菌动物
- 一、无菌动物的基本概念
- 二、无菌动物的发展
- 三、无菌动物的特征
- 四、无菌动物技术
- 五、无菌动物的饲料和饲育装置
- 六、无菌动物的检查
- 七、无菌动物在生物医学研究中的应用
- 第二节 悉生动物
- 第三节 无特定病原体动物
- 第七章 野生动物在生物医学研究中的应用
- 第一节 开发野生动物的意义
- 第二节 黑线仓鼠
- 第三节 长爪沙鼠
- 第四节 树鼩
- 第五节 鼠兔
- 第六节 棉鼠
- 第七节 九带犰狳
- 第八节 黑线姬鼠、大仓鼠
- 第九节 有开发价值的其他野生动物
- 第八章 生物医学研究中实验动物的选择
- 第一节 选择原则和方法
- 一、选用与人的机能、代谢、结构及疾病特点相似的实验动物
- 二、选用遗传背景明确,具有已知菌丛和模型性状显着且隐定的动物
- 三、选用解剖、生理特点符合实验目的的要求的动物
- 四、选择不同种系实验动物存在的某些特殊反应
- 第二节 各类实验动物选择索引
- 第九章 生物医学研究中的动物模型
- 第一节 动物模型的意义和优越性
- 第二节 动物模型的分类
- 第三节 动物模型的设计原则和注意事项
- 第四节 动物模型的复制方法
- 第十章 生物医学重点研究课题中的实验动物选择与应用
- 第一节 免疫学研究中实验动物的选择与应用
- 第二节 单克隆抗体研究中实验动物的选择与应用
- 第三节 肿瘤学研究中实验动物的选择和应用
- 第四节 放射生物学研究中实验动物的选择和应用
- 第五节 药理学研究中实验动物的选择与应用
- 一、中枢神经系统药理学研究中的选择与应用
- 二、传出神经药理学实验中的选择与应用
- 三、心血管系统药理实验中的选择与应用
- 四、消化系统药理实验中的选择与应用
- 五、呼吸系统药理实验中的选择与应用
- 六、泌尿系统药理实验中的选择与应用
- 第六节 口腔医学研究中实验动物的选择与应用
- 第七节 计划生育研究中实验动物的选择和应用
- 第八节 微循环研究中实验动物的选择和应用
- 第九节 皮肤病学研究中实验动物的选择与应用
- 第十节 病毒学研究中实验动物的选择与应用
- 第十一节 老年病研究中实验动物的选择与应用
- 第十二节 中医中药研究中实验动物的选择与应用
- 第十一章 生物医学研究的基本途径、方法和影响因素
- 第一节 生物医学研究的基本途径
- 第二节 动物实验基本方法
- 一、动物实验的常用方法
- 二、实验动物的抓取固定方法
- 三、实验动物编号标记方法
- 四、实验动物的随机分组方法
- 五、实验动物被毛的去除方法
- 六、实验动物给药途径和方法
- 七、实验动物用药量的确定及计算方法
- 八、实验动物的麻醉
- 九、实验动物采血方法
- 十、急性动物实验中常用的手术方法
- 十一、实验动物的急救措施
- 十二、实验动物的处死方法
- 第三节 影响动物实验效果的动物因素
- 第四节 影响动物实验效果的动物饲养环境和营养因素
- 第五节 影响动物实验效果的动物实验技术环节因素
- 第十二章 实验动物常用的各种生物学数据
- 第一节 一般生物学数据
- 一、实验动物染色体数目
- 二、实验动物繁殖生理数据
- 三、实验动物组织生长和细胞更新数据
- 四、哺乳动物和人的细胞更新速度
- 五、实验动物和人各类正常组织细胞分裂间期各进相的时间
- 六、哺乳动物和人全身照射的半致死量
- 七、哺乳动物平均寿命和最长寿命
- 八、哺乳动物和人的水代谢期与寿命的关系
- 九、狗与人的年龄对应
- 十、实验动物正常新陈代谢率
- 十一、哺乳动物和人产热量和水半代谢期
- 第二节 生理学数据
- 一、实验动物红细胞总数、压积、体积、大小和血红蛋白浓度
- 二、实验动物白细胞总数、分类计数及血小板数
- 三、实验动物正常骨髓象数值
- 四、实验动物血容量、心率、心输出量
- 五、实验动物全血、血浆、红细胞的容量和静脉血比容
- 六、实验动物血液温度、酸碱度、粘稠度、比重和体温数据
- 七、实验动物血细胞脆性、沉降速度和凝血时间
- 八、实验动物正常血压数值
- 九、实验动物的循环时间
- 十、实验动物心电图正常参考数值(间期)
- 十一、实验动物心电图正常参考数值(波辐电压)
- 十二、实验动物正常心率时心脏周期情况
- 十三、实验动物血液动力学指标数值
- 十四、通气量、耗气量
- 十五、实验动物呼吸器官相对形态特点及外在气体代谢
- 十六、实验动物饲料、饮水要求量和排便排尿量
- 十七、哺乳动物肾的结构与浓缩能力
- 十八、各种动物尿比重
- 第三节 生物化学数据
- 一、实验动物血液中葡萄糖、果糖含量
- 二、实验动物血液中蛋白结合糖总量及分布
- 三、实验动物血中糖代谢产物含量
- 四、实验动物血清脂蛋白及其成分
- 五、实验动物血中脂肪、脂肪酸、甘油酯、胆固醇、胆固醇酯含量
- 六表12-41实验动物血液中磷脂总量及其分类值[SB][60][/SB]
- 七、实验动物血中磷脂总量及其分类值
- 八、实验动物血中氧和二氧化碳含量、二氧化碳压力、钠、氯离子浓度、水及蛋白质含量
- 九、实验动物血浆总蛋白、白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原含量
- 十、实验动物血浆蛋白分类值
- 十一、实验动物血中游离氨基酸含量
- 十二、实验动物血中非蛋白氮、尿素、尿酸含量
- 十三、实验动物血中蛋白质代谢产物含量
- 十四、实验动物血及器官中5-羟色胺含量
- 十五、实验动物器官和血浆中儿茶酚胺含量
- 十六、实验动物血及器官中乙酰胆碱含量
- 十七、实验动物器官中RNA和DNA含量
- 十八、实验动物血及器官中腺苷酸含量
- 十九、实验动物血中吡啶核苷酸、辅羧酶、磷酸吡哆醛、碱性磷酸酶含量
- 二十、实验动物组织与器官中细胞色素氧化酶活性
- 二十一、实验动物器官与组织中琥珀酸脱氢酶含量
- 二十二、实验动物器官与组织中乳酸脱氢酶的活性
- 二十三、实验动物血清与器官中乳酸脱氢酶同功酶的活性
- 二十四、实验动物器官中脱氢酶活性
- 二十五、实验动物血液中氧化还原酶活性
- 二十六、大白鼠器官及血中转氨酶活性
- 二十七 兔、豚鼠器官与血中转氨酶活性
- 二十八、实验动物血及器官中转换酶活性
- 二十九、实验动物血及器官中碱性和酸性磷酸酶活性
- 三十、实验动物器官及血中水解酶活性
- 三十一、实验动物血液中胆碱酯酶活性
- 三十二、实验动物器官与组织中胆碱酯酶活性
- 三十三、实验动物器官与血中醛缩酶及碳酸酐酶活性
- 三十四、实验动物血中维生素A、胡萝卜素、维生素C与D、胆碱、肌醇含量
- 三十五、实验动物血中维生素B1、B2、B6、B12及烟酸、泛酸、叶酸含量
- 三十六、实验动物血液中无机磷、有机磷、铁的含量
- 三十七、实验动物血液中钾、钠、钙、氯、镁含量
- 三十八、实验动物血液中硫、碘、铜、锌、钴、溴、氟含量
- 三十九、实验动物生化指标综合参考值
- 第四节 脏器重量、长度和其他数据
- 附1 实验动物管理条例
- 附2 医学实验动物合格证暂行条例(北京)
- 《北京医学实验动物检定暂行标准》
- 参考文献