犬(dog, Canis familiaris)屬于哺乳綱,、食肉目,、犬科、犬屬動物,。犬是最早被馴化的家養(yǎng)動物之一,,其歷史長達12萬年之久。從20世紀40年代開始,,犬才作為實驗動物應(yīng)用,。國際通用實驗用犬的主要品種為Beagle犬,此外還有少量的四系雜交犬,、墨西哥無毛犬,、Boxor犬、Labrador犬和Dalmation犬等品種,。
01 犬的生物學(xué)特性
(1)遺傳特性
由于選擇性育種,,在需要遺傳一致性的科學(xué)研究中,或要求給藥組和對照組動物之間的動物差異較小的長期研究中,,與種源未知的犬相比,,目的性繁育的犬(例如比格犬)可能是更合適的選擇。但是,,如果研究是為了確定實驗對象中可能發(fā)生的變量的最大范圍,,或者如果實驗持續(xù)時間較短,隨機來源的犬可能更有用,。
犬的基因型和表型在品種間存在差異,,這造成了品種間等位基因頻率的變異。雖然“純”種犬的某些基因出現(xiàn)的頻率更高,,但大多數(shù)品種仍存在基因的變異,。在純種犬中遺傳性缺陷很常見,包括溶酶體貯積癥,、視網(wǎng)膜變性,、凝血病、補體缺乏以及各種肌肉骨骼,、造血系統(tǒng),、免疫和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
(2)生理特性
犬是單胃食肉動物,,世代時間較短(即計算出的幼崽出生和其第一個后代可能出生之間的間隔),,最大壽命約為 20 年;在研究環(huán)境因素的終生影響時,,犬是非常合適的動物模型,,而且關(guān)于其在輻射生物學(xué)中的應(yīng)用已有廣泛的文獻。較大的犬特別適用于心血管、移植和骨科研究,,因為體重和血容量與人類相似,。犬的體型也適合進行那些無法在較小種屬中無法完成的操作,例如,,當(dāng)收集科學(xué)數(shù)據(jù)所需的儀器體積較大時,,或當(dāng)成像設(shè)備的分辨率需要比在小動物中可用的更大的靶區(qū)時。
單個動物就可以進行非常詳細的研究或以多種方式進行研究,,這可以減少研究所需的動物數(shù)量,,并生成更明確的數(shù)據(jù)集。例如,,可以在不損害犬健康的情況下,,在一段時間內(nèi)從單只犬中采集多份血樣,但在同一時期從單只小鼠或大鼠中采集相似大小的血量是不可能的,。
(3)行為特性
大多數(shù)犬可以被馴化,,接受人類作為其社會等級中的主導(dǎo)個體,特別是在馴化時提供正向激勵(如食物獎勵,、撫摸和言語強化),,且將不良體驗降至最低時。不同品種和個體動物在馴化的難易程度和快慢程度存在差異,。然而,適當(dāng)?shù)鸟Z化可以讓犬變得溫順,,也更易訓(xùn)練它們來配合研究人員的操作,。
02實驗犬在科學(xué)研究中的應(yīng)用
(一)實驗外科學(xué)
犬廣泛應(yīng)用于實驗外科各方面的研究,如心血管外科,,腦外科,,斷肢再植,器官和組織移植等,。臨床外科醫(yī)生在研究新的手術(shù)或麻醉方法時往往選用犬來做動物實驗,,通過實驗取得經(jīng)驗和技巧后用于臨床。
(二)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究
犬是目前基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究和教學(xué)中最常用動物之一,,尤其在生理,、藥理和病理生理學(xué)等實驗研究中起著重要作用。犬的神經(jīng),、血液循環(huán)系統(tǒng)發(fā)達,,適合做失血性休克,彌漫性血管內(nèi)凝血,,脂質(zhì)在動脈中的沉積,,急性心肌梗死,心律失常,,急性肺動脈高血壓,,腎性高血壓,,脊髓傳導(dǎo),大腦皮層定位,,條件反射等實驗研究,。
(三)藥理學(xué)、毒理學(xué)實驗
磺胺類藥物代謝研究,,各種新藥臨床前的各種藥理實驗,、代謝實驗以及毒性實驗等。
(四)非傳染性疾病研究
如蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良,,高膽固醇血癥,,動脈粥樣硬化,糖原缺乏綜合征,,先天性白內(nèi)障,,遺傳性耳聾,血友病,,先天性心臟病,,先天性淋巴水腫,家族性骨質(zhì)疏松,,視網(wǎng)膜發(fā)育不全,,黑頭粉刺病,淋巴肉瘤,,紅斑狼瘡病,,周期性嗜中性白細胞減少癥,軟骨發(fā)育不全,,胱氨酸尿癥,,腎盂腎炎、青光眼等疾病的研究,。
(五)傳染病學(xué)研究
如利用犬制作病毒性肝炎,、狂犬病等動物模型,細菌性疾病如鏈球菌性心內(nèi)膜炎,、牛型或人型菌株所致結(jié)核病,,霍亂的動物模型,寄生蟲病如犬惡絲蟲病,、十二指腸鉤蟲病,、日本血吸蟲病、中華枝睪吸蟲病等動物模型,。
(六)腫瘤學(xué)研究
母犬乳房混合型腫瘤,,皮膚的基底細胞和腺體腫瘤,黑色素瘤,骨肉瘤,、白血病,、扁桃體癌、腸淋巴肉瘤,,睪丸腫瘤,,雌性纖維平滑肌瘤、甲狀腺腫瘤等動物模型,。
(七)行為學(xué)以及精神病研究
將狗隔離飼養(yǎng)的辦法,,建立隔離與抑郁癥的模型。其他如神經(jīng)官能癥,,狂躁抑郁型精神病等動物模型,,條件反射動物模型。
(八)老年學(xué)研究
犬可作為老年和老化機制研究的實驗動物,。如骨骼老化,、關(guān)節(jié)炎、造血系統(tǒng)老化,、慢性腎炎和腫瘤,。犬易發(fā)老年性癡呆的神經(jīng)炎斑,犬也是老年性白內(nèi)障,、老年性耳聾的常用模型,。
(九)慢性實驗研究
由于犬可以通過短期訓(xùn)練很好地配合實驗,所以非常適合于進行慢性實驗,。如條件反射實驗,、各種實驗治療效果實驗、毒理學(xué)實驗,、內(nèi)分泌腺摘除實驗等。犬的消化系統(tǒng)發(fā)達,,與人有相同的消化過程,,所以特別適合于作消化系統(tǒng)的慢性實驗。如可用無菌手術(shù)方法做成唾液腺瘺,、食管瘺,、腸瘺、胰液管瘺,、胃瘺,、膽囊瘺等來觀察胃腸運動和消化吸收、分泌等變化,。
(十)口腔醫(yī)學(xué)研究
犬在口腔醫(yī)學(xué)研究中應(yīng)用很廣泛,,犬的牙周膜的組織學(xué)、牙周炎的組織病理學(xué)及牙周病的許多病因與人的相似,所以犬作為牙周病動物模型的研究極為理想,。
在自休牙移植和放射治療的研究問題上,,犬是常用的動物。犬的下鐙骨突出的方式相似于人下頜內(nèi)突出,,因此犬可作為頜面部畸形的動物模型,。
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參考文獻:
Laboratory Animal Management (Dogs), National Research Council, 1994