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　　比较医学绪论Comparative Medicine

　　实验动物中心: xxx

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　　前言 什么是实验动物? 什么是实验动物学科?

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　　什么是实验动物?

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　　实验动物 实验动物(Laboratory animals)是指经人工饲育，对其携带的微生物实行控制，遗传背景明确或者来源清楚的，用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物。

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　　实验动物学 实验动物学(Laboratory animal sciences, LAS)是以实验动物为主要对象和研究重点，以服务于动物实验为工作目标和探索方向的一门综合性、应用性学科。

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　　实验动物科学(LAS)的研究历史源远流长，经过漫长岁月，通过许多科学家的努力，到20世纪50年代才形成一门独立的综合性、应用性的新兴基础学科。 它的研究内容丰富、范围广泛，实验动物是进行比较医学研究的基础.

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　　二、实验用动物

　　与实验动物相对的另一个概念是实验用动物。实验动物与实验用动物极易混淆，严格讲，这两个概念有本质区别，实验用动物泛指所有用于科学实验的动物。它包括： 1.实验动物 经人工培育、对其携带的微生物实行控制、遗传学背景明确或来源清楚，用于科学研究、教学、生物制品或药品鉴定以及其他科学实验的动物。 2.家畜(禽) 以满足人类社会生活需要而生产的动物。 3.野生动物 直接从野外捕获的动物。

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　　实验用动物 是指一切用于科学实验的动物，包括野生动物、经济动物、观赏动物和实验动物。 实验用动物和实验动物尽管都起源于野生动物，然而两者的概念却不尽相同。

　　第二节 比较医学与相关学科的关系及作用

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　　国内外实验动物科学发展趋势 (一)国外发展趋势 1.实验动物使用总量下降，高质量实验动物使用量增加 2.实验动物品种、品系增加 3.实验动物模型走向商品化 4.实验动物替代材料的应用和替代方法的研究发展加快

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　　国外实验动物科学发展概况 1、实验动物标准化管理发展情况 美国《实验动物福利法案》的主要内容是：不得虐待动物，保证实验动物的质量，对实验动物生长发育所需的各种条件必须保证，并对实验动物疾病的处理、周围环境、工作人员的素质等都做了明确规定。达不到规定要求者，不准饲养动物，所做的实验不被承认，并有权作出制裁。

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　　国内实验动物科学发展情况

　　1988年10月31日经国务院批准，国家科委发布了《实验动物管理条例》，这是我国的第一个有关实验动物的法规，这一法规的建立，翻开了实验动物向标准化、法制化迈进的新篇章。1994年10月，我国颁布了控制实验动物质量的《中华人民共和国国家标准》，2001年对1994年版的国标进行了修订并于2001年8月发布，2002年5月1日实施。 我国十分重视高新技术的发展，分子生物学和胚胎工程技术在实验动物的育种、模型动物的培育、器官移植、动物生物反应器以及突变动物基因定位、克隆和基因敲除和转基因等研究已经展开，并取得了一批让世人瞩目的成果。

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　　1.加大对实验动物工作的依法管理力度 2.强化实验动物质量，积极开展科学研究 3.加速实验动物商品化、社会化和产业化进程 4. 加大宣传，普及“3R”，增强动物“福利”意识

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　　3R原则

　　为使动物权益得到保护，动物实验设计应遵循“3R”原则。即：替代(Replacement)、减少(Reduction)和优化(Refinement)为核心的“3R”运动。 3R运动的推进，最终将使实验动物的使用量逐渐减少，动物实验结果的准确性、可靠性不断提高。 1985年美国芝加哥的“伦理化研究国际基金会”提出了4R原则，即在3R的基础上增加了责任(Resposibility)，呼吁试验者对人类和动物要有责任感。

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　　动物福利 福利是指充分考虑对方的人格和思想，相互对等地交流。 现在把这种概念扩大到动物，提出动物是福利的对象而不是保护的对象。 动物权力(animal rights)是指动物和人一样也有生的权利，逃离苦痛的权力。 人有解救动物的义务。

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　　来自不久前结束的“国际动物福利与立法”国际研讨会的消息称，关于实验动物和动物贸易的福利问题的条文被写进相关国际法规中。 目前世界上已经有许多国家制定了比较完善的动物福利法规。

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　　国际上普遍承认动物有五大自由 (1)享有不受饥渴的自由; (2)享有生活舒适的自由; (3)享有不受痛苦伤害和疾病威胁的自由; (4)享有生活无恐惧和悲伤的自由; (5)享有表达天性的自由。

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　　一个国家的国民对动物的态度如何，在某种程度上是衡量一个社会文明程度的主要标志。 动物是人类共同的财富，它们以自己的生命贡献于人类生活，它们至少也应该享受生命的一般乐趣，而不应该在被虐待中走完一生。 我国加入世界贸易组织，现在我们正全力以赴准备绿色奥运，保护动物、善待生命不仅是所有善良人的愿望，也是社会走向稳定和文明的主要因素，更关系到国家在国际上的形象。

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　　比较医学研究内容和发展概况

　　一、定义与研究内容 比较医学(Comparative Medicine)是研究动物与人类的生命现象之间关系，特别是对人类各种疾病进行类比研究的一门新兴综合性基础科学。 比较医学是以实验动物的自发性和诱发性疾病作为研究基础，建立各种实验动物模型，用来研究人类相应疾病的发生、发展规律和诊断治疗;宿主抗力机制;临床变化;药物、致癌物质、残留毒物的作用等变化规律。

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　　比较医学研究的目的 对不同种系动物与人类之间的生理、病理做出有意义的比较，通过建立各种人类疾病的动物模型，对动物与人类疾病的相互类比研究。 了解人类疾病的发生、发展的规律。 用于人类疾病诊断、预防、治疗及病理、生理、药理、毒理等实验。 探索人类生命的奥秘，以控制人类的疾病、衰老，延长人类的寿命。 直接为保护和增进人类健康服务。

　　第一节 比较医学研究内容和发展概况

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　　比较医学的研究内容 比较医学包括基础性比较医学，如比较生物学、比较解剖学、比较组织学、比较胚胎学、比较生理学、比较病理学等。 也包括专科性比较医学，如比较免疫学、比较流行病学、比较药理学、比较毒理学、比较心理学、比较行为学等。 还包括系统性比较医学，如人类各系统疾病的比较医学，它是比较医学中的核心内容。

　　第一节 比较医学研究内容和发展概况

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　　二、发展意义 比较医学的重要性 比较医学作为生命科学研究的重要基础学科，直接影响着生命科学许多领域研究课题成果的确立和水平的高低; 它又是生命科学重要的前沿学科，它的提高和发展，又会把许多领域课题的研究引入新的境地。将对整个生命科学研究发展起到极大的促进和推动作用。

　　第一节 比较医学研究内容和发展概况

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　　比较医学是对各种动物(包括人)的正常与疾病状态进行类比研究，多方位的探求外界因子与机体的本质联系，从而了解疾病发生的机理与规律，构成发病学的全息图解，借以找寻消灭疾病的正常途径与方法。 比较医学是实验医学的核心，现代医学是实验医学的成果。实验和推理是发展各种学科的手段。生物医学创立和前进，靠的是实验动物和比较医学。

　　第一节 比较医学研究内容和发展概况

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　　三、比较医学的发展历史 回顾生物医学发展的历史，不难发现，许多具有里程碑式的划时代研究成果，往往与实验医学、比较医学紧密相关，也和实验动物及动物实验密切相关，很多科研成果和科学发现获得了诺贝尔生理学或医学奖。

　　第一节 比较医学研究内容和发展概况

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　　国际上动物实验的最早记载可追溯到公元前4~3世纪。亚里斯多德(Aristotle，公元前384~322)最早进行解剖学和胚胎学实验，观察各种动物脏器的差异，创立了以描述为特征的生物学。 1813年伯拉德(Bernard)用动物研究疾病，创立了“实验医学”一词。 1792年，捷纳尔(Jenner)发现牛痘可保护人不生天花，第一次科学地论证了疫苗的效能。

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　　1885 年，法国微生物学家巴斯德成功地研制出狂犬病弱毒疫苗，对狂犬病免疫作出了很大贡献，开辟了传染与免疫的新领域，犬的狂犬病是最早发现的人和动物的病毒病。

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　　1889年，年轻的德国医生冯梅林和俄国医生闵可夫斯基在以切除胰腺的犬进行胰腺消化功能的研究时，偶然发现犬的尿招来成群的苍蝇，证明了切除胰腺的犬尿糖增加，从而认识了糖尿病的本质，并从犬胰腺中分离出胰岛素，有效地用于糖尿病的治疗。 19世纪末20世纪初，俄国的生理学家巴甫洛夫致力于用犬研究消化生理和高级神经活动，提出了神经反射的概念，开创了高级神经活动生理的研究。

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　　*诺贝尔生理或医学奖得者

　　20世纪70年代后，科学家利用动物实验，在医学各个领域中作出了大量的具有创造性、里程碑性的科研成果。

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　　以上列举的事例，充分说明了实验医学对于整个医学发展的作用，动物实验和实验动物对医学发展所作贡献。 从整个医学发展历史可看出：古代医学-实验医学-比较医学-生物医学，这就是现代医学发展的全过程。 19世纪实验医学发展奠定了现代医学，实验医学主要依靠实验动物和动物实验把古代医学发展成为现代医学。

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　　—、比较医学与生命科学 比较医学是现代生命科学极为重要的前沿学科和重要基石，也是多个相关学科相互融合、相互渗透的中心。 比较医学是研究实验动物和人类生命现象，特别是疾病进行类比研究的科学，其研究对象、手段、目的与生命科学完全一样的，都是研究人类的生命奥秘，达到控制人类的疾病和衰老，延长人类的寿命。 因此，比较医学是生命科学的重要组成部分，也是它的重要前沿学科。两者不仅研究目的一致，而且采用的手段也非常一致。

　　第二节 比较医学与相关学科的关系及作用

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　　二、比较医学与医学 (一)比较医学与医学的关系 生物医学是现代生命科学的重要组成部分，也是比较医学密切相关的多个学科相互融合相互渗透的中心。 生物医学之所以有如此快速、纵深的发展，受益于近年来人们对基因的了解和各种基因技术的逐渐形成。 人类基因组计划、基因重组、生物技术、转基因技术等这些划时代的名词几乎成了现代生命科学包括生物医学、农学等的概言。

　　第二节 比较医学与相关学科的关系及作用

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　　(二)比较医学与生物医学模型 比较医学的重要手段就是建立各种人类疾病的动物模型。 模型和模型系统是改进人类健康的生物医学研究的关键组成部分，它包括许多门类的个体动物、细胞和各种类型的培养物。 这些模型可以提供实验研究有价值的替代物，特别是对那些在人体上无法完成的实验更为重要。 比较医学的研究在发展、创造生物医学模型方面起到十分重要的作用。

　　第二节 比较医学与相关学科的关系及作用

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　　(三)功能基因组实验动物模型 本世纪遗传学、分子遗传学及分子生物学都得到突飞猛进的发展 开始认识人类的多种疾病和遗传的关系。因此基因与人类健康之间的关系已引起人类的关注。 人类的疾病很少是由一种单一基因作用的结果，因此了解基因的相互作用和基因在生物整体上的作用将成为21世纪基础医学研究的焦点。 下一步的计划将是集中研究生理方面的课题，提出了功能基因组(Function Genemics)的概念，就是研究基因是如何控制人类自我。

　　第二节 比较医学与相关学科的关系及作用

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　　(四)衰老的实验动物模型 医学研究发展到今天，如何延长人类的寿命已成为21世纪生物医学的研究焦点之一。 这种研究具有一些独特的需要，因此有关衰老的实验动物模型必将成为新世纪的实验动物科学研究的“焦点模型”。 (五)行为和生物学动物模型 个人的学习条件和生活环境可影响人的行为，适当的饮食调节手段用来调节人的行为方式和增强自我控制能力。

　　第二节 比较医学与相关学科的关系及作用

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　　(六)传染性疾病的实验动物模型 近年来，从世界范围内，传染性疾病对人类的危害越来越受到重视。尤其是丙型肝炎和结核病等的发病率逐年增加。有关传染性疾病和免疫系统的平衡研究已引起科学家的注意。 (七)实验动物模型的计算机模拟系统 20世纪末期，人类已迎来了计算机信息时代。增加科学研究的整体性和综合性，在科学研究的领域运用数学模拟、系统论、信息论、控制论、协同论等在未来科学研究中的地位将更加重要。

　　第二节 比较医学与相关学科的关系及作用

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　　三、比较医学与人兽共患病学 (一)人兽共患病的危害性 在人类历史上，一些人兽共患病曾造成了巨大的灾难。鼠疫是最为引人关注的一种人兽共患病，也是危害人类最严重的烈性传染病。 多数人兽共患病，人是其终端宿主。人与人之间的相互传播是极少见的。 但近年来，一些国家发生的一些高度致死性和传染性的的人兽共患病，例如猪链球菌病,SARS,高致病性禽流感。

　　第二节 比较医学与相关学科的关系及作用

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　　人兽共患病对国民经济的发展有直接的影响，它的广泛流行，可明显降低动物生产产品的效能。 动物生长、肉类质量、乳品生产等都会受到影响;皮革、皮毛的数量和质量也都会随之下降。 不少人兽共患病严重地危害动物的生殖，引起不育、流产或出现有残缺的后代，也可使家畜的繁殖率下降。 由此可见，人兽共患病不仅严重影响人的健康，破坏生态平衡(在进行杀灭某种疫源动物时)，还直接关系到国民经济的发展、国家的繁荣和民族的兴旺。

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　　人兽共患病是指脊椎动物与人类之间自然传播的疾病或感染，它具有以下一些特点： 1.人兽共患病是世界范围的疾病，广泛分布于五大洲，尤其是发展中国家。 2.人兽共患病病种繁多，已证实约有200种。近年来，一些新的严重流行的动物源病不断地被发现，病种不断地增多。 3.人与脊椎动物的人兽共患病由共同的病原体引起，病原体的生物特性极为相似。 4.人与脊椎动物的人兽共患病有密切相关的流行病学，人与动物自然传播力极为明显。 5.这些疾病在动物可表现为与人极为相似的症状和体征。但多数表现为隐性、亚临床或慢性轻型。 6.有的动物虽自身完全健康，却可成为人类疾病的重要传染源或储存宿主。

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　　(二)比较医学与人兽共患病关系 比较医学的热点在建立各种人类疾病动物模型，这些年来建立了大量自发性和诱发性动物模型，特别是近些年来随着转基因技术的发展. 转基因疾病鼠就有几百种，已广泛用于生物医学各个领域，极大地促进了生物医学科学研究的发展。 人兽共患病不但为人类疾病研究提供了比较病理学资料，而且也显示比较免疫、比较流行病学的宝贵资料。

　　第二节 比较医学与相关学科的关系及作用

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　　免疫学上兽医科学曾作出过的重大贡献：

　　1.用疫苗进行人工免疫 如Jenner的牛痘苗、巴斯德的禽霍乱疫苗。 2.接种死的培养物来免疫动物以预防疾病 如猪瘟疫苗。 3.寄生虫免疫预防法 如羊纲尾线虫。 4.免疫耐受现象的验证 如牛的异性孪生的不育雌体，小鼠胎内感染淋巴脉络丛脑膜炎病毒而终身带毒。

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　　动物和人一样会得病，很多人兽共患病不仅病原体是相同的，而且病原体的生物特性、传播方式、疾病发展过程、症状和体征等均极为相似。 因此，比较医学的发展也是从最早比较解剖学、比较胚胎学、比较生理学等发展起来的，由此可见，动物医学与人类医学和比较医学的关系非常密切。 比较医学的重要特点是对实验动物与人类疾病进行相互类比研究，因此人兽共患病正是比较医学研究的重要内容。

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　　在实验动物科学发展历程中，近交系、SPF级动物的成功培育和应用以及免疫缺陷动物的问世是实现实验动物科学跨跃式发展的里程碑。 在高等生物体中没有一个基因是单独活动的，基因功能的评估，唯一的办法是从分子生物学本身转移到生物个体——即整体动物模型的分析。一般来说是:分子→细胞→组织→器官→个体 近年来，人们利用分子生物学技术和胚胎工程技术进行了大量的基因定位突变、基因敲除(Knock-out)和转基因(Knock-in)研究工作，成功地培育了上千种转基因动物(Transgenic Animal)和上百种动物生物反应器(Animal Bioreactor)。

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　　(三)实验动物与动物实验的作用及关系 随着医学生物科学的突飞猛进发展，产业公害、仪器公害、药品毒性等，均直接影响人体健康，对这些问题的研究，最终必然要通过动物实验(包括动物疾病模型的开发等)来解决。 因此，实验动物科学，特别是实验动物的重要性愈来愈被人们所认识，它已被认为是人类追求幸福生活的支柱，故实验动物科学亦被称之为生命科学之基础。 为此，发达先进国家对实验动物科学的发展给予高度重视，其投入的经济和技术力量，几乎可同发展原子能科学相提并论，其重要意义可想而知。

　　第二节 比较医学与相关学科的关系及作用

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　　(四)实验动物、动物实验和比较医学之间的关系 实验动物是工具，动物实验是手段，比较医学则是综合学术，生物医学才赖以发展。 实验动物是生物医学研究的载体，比较医学是推理验证机理的手段。

　　第二节 比较医学与相关学科的关系及作用

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　　思考题?

　　1.比较医学的定义与研究内容? 2.实验动物使用遵循的"3R”的原则? 3.实验动物与实验用动物的区别? 4.实验动物,动物实验与比较医学之间的关系。

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　　谢谢