动物医学进展范文
时间:2023-10-27 17:51:36
导语:如何才能写好一篇动物医学进展,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
1蛋白质组学常用研究技术
蛋白质组学技术主要包括基于二维电泳(two-dimensionelectrophoresis,2DE)、高效液相色谱(highperfoemanceliquidchromatography,HPLC)等蛋白质分离技术;与数据库搜索相结合的同位素标记定量质谱(isotope-codedaffinitytag)、荧光差异凝胶电泳(differenceingelelectrophoresis,DIGE)表面增强激光解吸/离子化飞行时间质谱(surfaceenhancedlaserdesorption/ionizationtime-of-flightmassspectrometry,SELDI-TOFMS)、电喷雾串联质谱(ESI-MS/MS)等蛋白质定量和鉴定技术[6]。近年来蛋白质组学技术在疾病研究方面表现出了独特的优越性并取得了显著的成绩。
2蛋白质组学在动物细菌性疾病研究中的应用
蛋白质组学在动物细菌性疾病中研究范围涉及细菌在不同环境下蛋白表达谱的变化、筛选疫苗候选蛋白以及鉴定与细菌的致病及耐药机制相关蛋白质蛋白质[7]。在完成羊种布鲁菌强毒株16M蛋白质组表达图谱的基础上,比较了牛源布鲁菌强毒株和疫苗株蛋白质组差异。结果表明,强弱毒菌株在铁代谢、糖结合、脂代谢及蛋白合成等方面有一定差异,从分子水平上解释了强弱毒菌株在代谢途径上的关键区别[8]。陈焕春等以2006年引起人发病死亡的2型猪链球菌(SS2)的四川分离株SC-21为研究对象,利用蛋白质组学技术研究了其在37℃(对照条件)和42℃(模拟发病猪的体温)培养条件下的分泌蛋白图谱的差异,并鉴定了5个差异蛋白,为揭示SS2的致病机理、筛选药物靶标以及新型疫苗的研究提供了部分依据[9]。刘国勇等[10]利用蛋白质组学技术分析柱状黄杆菌强毒株G4R3和弱毒株G18的胞外蛋白,共发现了34差异蛋白质点,鉴定出其中的7个蛋白点,分析后认为滑动蛋白K、腺酐甲硫氨酸合成酶和膜蛋白可能是柱状黄杆菌的毒力因子。TavernaF等[11]建立了奶牛炎病原金黄色葡萄球菌细胞表面可溶性蛋白2-DE参考图谱,为比较金黄色葡萄球菌不同菌株对奶牛的致病性和分析鉴定疫苗候选抗原奠定了重要基础。ZicbandtAK等[12]对两株不同的金黄色葡萄球菌RN6390和Col株研究发现发现葡萄糖激酶和脂肪酶蛋白质点存在于RN6390菌株中,而IgG结合蛋白、肠毒素、白细胞毒素D、肠毒素B等9种蛋白质点只存在于Col菌株中存在,为深入研究金黄色葡萄球菌的耐药机制和致病机制奠定了分子基础。
3蛋白质组学在动物病毒性疾病研究中的应用
蛋白质组学在动物病毒性疾病中的研究主要集中在病毒感染后诱导宿主细胞蛋白质组改变以及病毒感染的宿主血清/血浆差异蛋白质组研究等方面,如为揭示PK-15细胞感染CSFV后蛋白质组的变化,利用蛋白组学技术从感染48h的细胞中寻找并鉴定了35个差异表达蛋白质点。Westernblot分析证实了膜连蛋白2上调表达,甘油三磷酸脱氢酶(GAPDH)下调表达[13]。这些差异表达的蛋白是PK-15细胞对CSFV感染的特征性反应,有助于进一步研究CSFV的感染机理。进一步对感染CSFV猪血清进行了差异蛋白质组分析,鉴定了14种差异表达蛋白,其中的急性期蛋白接联珠蛋白(haptoglo-bin)、补体成分C4a、载脂蛋白A-1(apolipoproteinA-1)已被鉴定为其他疾病如乙型肝炎病毒(HBV)或丙型肝炎病毒(HCV)感染或相关癌症的潜在生物标记[14]。同样,鉴定的这些蛋白具也有作为CS-FV感染生物标记的潜能。DhingraV等[15]研究发现,野生型狂犬病病毒(Rabiesvirus,RV)感染能诱导与离子平衡有关的蛋白H+ATP酶和Na+/K+ATP酶上调表达,而Ca2+ATP酶下调表达,这些参与突触泡与突出前膜对接或融合的相关蛋白下调表达会导致细胞内Na+和Ca2+浓度降低和感染鼠的前联会积聚大量突出泡,而弱毒RV感染没有类似现象,这可能是野生型RV致神经机能障碍的机制。另外还发现,弱毒RV感染介导凋亡相关蛋白上调表达,而野生型RV没有这种现象,这一发现解释了仅有弱毒RV感染才能诱导细胞凋亡的分子机制。王娜[16]利用蛋白质组学技术分析了猪繁殖与呼吸综合征病毒071030株和福州株接种Marc-145细胞后蛋白质组学差异,为进一步研究PRRSV毒株间的致病力差异提供了分子基础。ZhangX等[17]用蛋白质组学相关技术发现在PCV-2感染PK15细胞后α微管蛋白、β肌动蛋白、及细胞角蛋白8发生了变化,为进一步理解PCV-2与宿主的相互作用奠定了基础。
4蛋白质组学在动物寄生虫病研究中的应用
蛋白质组学用于动物寄生虫病研究主要集中于对不同生活史阶段发育相关蛋白图谱以及发现药物靶蛋白和疫苗候选蛋白等方面。近年来,蛋白质组学在以血吸虫为代表的重大疾病研究中得到广泛应用。利用蛋白质组学技术,分离、鉴定出日本血吸虫天然分子质量31ku~32ku抗原组分,发现其中3个蛋白点与这些天然分子中起保护性的有效分子相关[18-19]。DvorkJ等[20]对日本血吸虫进行蛋白质组学分析,鉴定了361个蛋白质,其中15种为蛋白酶,并且组织蛋白酶B2能够消化宿主的表皮和结缔组织。YangLL等[21]利用蛋白质组学技术分离、鉴定日本血吸虫正常尾蚴及紫外线致弱尾蚴虫体间差异蛋白,分析得出20个差异表达蛋白,分别于细胞代谢、递呈、酶促反应等血吸虫生命活动相关。GardnerMJ等[22]应用蛋白质组学技术分别研究了恶性疟原虫在孢子期、裂殖体期、滋养体期和配子体期的蛋白质组变化。鉴别了恶性疟原虫1289种蛋白质,其中包括无性生殖期714种、配子体期931种和配子期645种。CohenAM等[23]以对数生长期刚地弓形虫为研究对象,用pH4~7和pH6~11分离到1000余种多肽,分离到3000~4000种多肽。
5蛋白质组学在动物其他疾病及相关领域研究中的应用
随着蛋白质组学技术的发展,该技术也在动物营养代谢疾病以及克隆动物研究领域中逐步得到应用。如EdvardssonU等[24]以高三酰甘油、高血糖和高胰岛素血症的小鼠作为临床肥胖症和胰岛素抵抗模型,给予PPAR-α特异性颉颃剂。结果表明,治疗后1周血浆三酰甘油、高血糖和高胰岛素水平明显降低,蛋白质组学分析发现至少有16个蛋白质位点表达上调,其中有14种为过氧化物酶体脂肪酸代谢有关的蛋白质。ChaeJI[25]等利用蛋白质组学技术分析了体细胞核移植技术克隆的成年猪胰脏蛋白质组的变化发现了69种差异蛋白质。在体细胞核移植样本中,与细胞调往相关的膜连蛋白,核纤层蛋白,热休克蛋白都发生了上调表达。而抗氧化蛋白和过氧化氢酶发生了下调表达。Westenblot鉴定结果显示抗氧化蛋白酶和抗凋亡蛋白也发生了下调表达,而凋亡蛋白酶却发生了上调表达。该结果提示克隆成年猪胰脏中活性氧自由基的积累导致了细胞凋亡的发生。
篇2
(一)强力推进学前教育三年行动计划。
2012年必须落实省定450所公办幼儿园建设的具体项目、地点、改扩建或新建面积和资金来源。各地要根据省政府提出的三年内每个乡镇至少建设1所公办中心幼儿园的要求,结合本地三年行动计划,抓紧研究部署今明两年的任务。
要积极争取国家“城市学前教育发展奖补资金”和“扶持民办幼儿园发展奖补资金”的支持,制订具体政策措施,扶持好城市集体、企事业单位办园和普惠性、低收费、有质量的民办幼儿园;坚持以流入地政府和普惠性幼儿园为主,积极推动各地解决进城务工人员随迁子女入园。
推进“农村学前教育投入及管理体制改革试点”工作。这是我省承担的国家试点任务,各地必须给予高度重视。2011年底,省里业已制发《幼儿园机构编制管理实施办法》,明确了公办幼儿园教职工编制解决办法,各地要抓紧推进落实。要重点面向社会招聘学前教育专业毕业的专任教师,对转岗的中小学教师要严格考核,切实提高“保教”质量。
随着学前教育加快发展,管理任务更加繁重,管理难度剧增。要纠正“小学化”的教育内容和方式,整治“小学化”教育环境,严格执行义务教育招生政策,逐步取消小学附设学前班,健全学前教育教研制度,建立起科学的幼儿园保育教育质量监测机制。依据法律规定,要通过审批、年检、评估和督导等方式,强化动态监管,着力规范幼儿园办园行为和保教工作。
(二)大力推进县域义务教育均衡发展。
要继续坚持“区域统筹、县域推进、改造薄弱、促进均衡”的原则,全力落实教育部与省政府签署的备忘录和省政府与各地市政府签订的责任书,确保完成建设400所标准化学校,实现年度阶段性义务教育均衡发展的工作任务。
进一步明确基本均衡的评价标准和工作要求。各地要依据这一评价标准,按照责任状确定的建设进度,统筹好各方面工作。加大投入力度、加快建设步伐。教育部从2012年开始,要组织开展义务教育基本均衡发展县的认定验收。为此,各地要切实落实省政府《关于进一步推进县域义务教育均衡发展的若干意见》,严格按照确定的建设进度,统筹安排各方面资源,整合人力、物力、财力,切实加快建设步伐,确保按规划的时间完成建设任务,并通过教育部验收。及时解决好工作推进中出现的新矛盾、新问题。要在县域内科学、合理布局中小学校网点。要按照教育规划纲要部署,从实际出发,统筹兼顾城镇化发展、新农村建设和城乡学龄人口变化等因素,科学调整学校布局,建好必要的教学点,坚决防止和纠正因学校布局调整出现学生就学困难、学校班额过大等问题。要贯彻“县域统筹、倾斜薄弱”的原则要求,加快农村学校和薄弱学校标准化建设,提高义务教育学校标准化率,缩小县域内城乡、校际间办学差距。在教师、校长交流上加大改革力度,破除体制机制障碍。省里要制发推进县域内教师、校长交流的指导意见,各地要结合实际,采取多种措施,加强保障,积极探索,稳步推进。及时总结推广成功经验做法。2012年要召开17个义务教育标准化学校建设试点县工作推进会,召开“学区制”办学模式改革牡丹江现场会。
(三)深入推进普通高中多样化发展。
全省普通高中教育工作要在2011年良好布局开局基础上,继续以推进高中教育普及为目标,进一步深入推进普通高中多样化特色化发展。一是以市地为单位,对全省普通高中进行普查,对未达标的薄弱高中由地方政府制订整改计划,全面加强普通高中达标建设。二是深化区域和学校改革试点工作,建立普通高中多样化特色化发展促进机制,引导普通高中找准内涵发展定位,凝练学校文化,培育办学特色,形成一批“高质量、多样化、有特色”的普通高中。年底拟召开试点地区和学校现场会。三是落实教育部和国家发改委关于进一步做好普通高中改制学校清理规范工作要求,加大工作力度,确保按要求在秋季开学前完成清理工作。四是进一步加强普通高中学生学籍管理,规范普通高中办学行为。依托学籍信息化管理系统,明确各级教育行政部门职责,加强和规范普通高级中学学生学籍管理。强化审批和管理,进一步规范国际班办学行为。从规范招生行为着手,切实规范普通高中办学行为。
(四)依法推进民族教育和特殊教育健康发展。
民族教育工作方面。全面贯彻新修订的《民族教育条例》,以民族教育发展项目建设为依托,加快少数民族各级各类学校建设;继续推进民族中小学“双语教学”教学模式改革;广泛深入开展民族团结教育,继续抓好教育援疆、工作;全面启动民族文化教育基地学校建设;加强扫盲教材建设,积极推进少数民族扫盲教育工作。特殊教育工作方面。大力推进特殊教育学校标准化建设和特殊儿童随班就读工作;继续推进特殊教育课程改革,大力推广“医教结合、综合康复”教学模式,力争年内取得相应科研成果,形成一支具有示范、带动作用的骨干教师队伍,指导各学校加大校本课程开发和利用力度,组织优秀特殊教育校本课程评选。
—— 深化课程改革,全面提高教育质量
(一)贯彻执行好义务教育新课标。
为认真贯彻执行好新课程标准,一是要统筹设计义务教育新课标的学习培训,要求各级教育行政、教科研部门、中小学校长和广大教师,透彻理解、深刻把握新课标,内化行为,创造性地贯彻到教与学的过程中去,促进教师专业发展,全面提高教育质量;二是省里要按照国家新课标的精神,研制我省《地方课程标准指导意见》;三是各地要进一步加强义务教育地方课程与学校课程建设与管理,大力推广普及地方课程;四是中小学校要充分利用学校和当地资源,开发丰富多彩、独具特色的学校课程。
(二)创造性落实好高中课程方案。
继续创造性地深入贯彻实施我省的《普通高中课改方案》,以课程实施为重点,探索创新人才培养模式,优化完善“课程模块修习考核”、“学业水平考试”、“高校招生考试”以及“高中学生综合素质评价”等“三考一评”制度建设。要按照普通高中多样化、特色化发展要求,加大普通高中选修课程开设力度,实行分类规划与指导,满足不同学生的成长与发展需求。加强学生选课指导和人生规划指导,加强实验教学,培养学生动手实践能力,促进学生全面而有个性地发展。
(三)深化教与学改革。
要把教学改革作为深化课改的核心环节,深入探索教学规律和人才成长规律,贯彻“学思结合、知行统一、因材施教”教学原则,注重维护学生的尊严和人格,激发学生好奇心,发挥学生主观能动性,鼓励广大教师从教育教学的实际出发,遵循教育规律,进行个性化、多样化的探索与创造,形成丰富多彩、生动活泼的教与学的局面,全面提高教育质量。要探索建立和完善中小学教育质量综合评价制度。
(四)全面加强教研工作。
各级教研部门要切实转变教研服务方式,进一步完善省、市、县和基层学校以校为本、基于网络、上下联动、由点到面、覆盖全省城乡的各级教研功能互补的教研模式,强化“研培一体”教研制度,充分发挥教研工作促进教师专业发展和深化课程改革的作用。省里要制发《中小学教研工作指导意见》,各地各校要抓住贯彻落实新课标这一重要任务,全面提升研培能力,建立促进教师专业发展成长机制。
(五)大力推进基础教育信息化建设。
各地要把信息化作为实施素质教育、提高教育质量的有效手段。继续加快推进基础教育信息基础设施建设,结合国家实施的农村义务教育薄弱学校改造、配置多媒体远程教学设备项目,加快推进“班班通”建设,完善现代远程教育网络;继续以农村为重点,加强教师培训,加强中小学现代远程教育能力建设,全面提升农村学校应用信息技术的水平。要充分运用远程教育网络,推动优质课程资源共享。
—— 强化教育管理,努力缓解热点难点问题
(一)关于抓好“留守儿童”和进城务工人员子女工作。
一方面,各地要针对“农村留守儿童”的安全保障、身心健康、行为习惯培养等突出问题,建立健全关爱服务体系,尽力满足农村留守儿童上寄宿制学校的需求,保障不能寄宿的农村留守儿童就近上学。另一方面,各地要按照进城务工随迁子女教育“两为主”的政策要求,深化“两为主”为“两个全部纳入”,保障随迁子女平等接受义务教育,并融入城市生活。
(二)关于抓好规范办学行为工作。
一是切实减轻中小学生过重课业负担。严格落实省政府《关于全省中小学深入实施素质教育规范办学行为意见》和教育部要求;全面推行学生综合素质评价工作,制发全省义务教育阶段学生综合素质评价指导意见,构建小学、初中与高中有机衔接的学生综合素质评价机制;积极推进高中招生制度改革,不得向学校下达升学指标,不得以升学率为主要标准来评价学校和校长的工作成绩。二是切实规范办学行为。坚决治理人民群众反映还比较强烈的乱办班、乱补课,择校乱收费,教辅材料滥散以及基建、招生、采购等领域还时而发生的违纪违法问题。三是切实推进改制学校清理规范工作。各地要切实落实好教育部和国家发改委关于进一步做好普通高中改制学校清理规范工作要求,加大工作力度,确保按要求在秋季开学前完成清理工作。同时,继续巩固义务教育阶段改制校工作成果,对义务教育阶段改制学校清理规范后的运行情况逐校进行排查,发现问题迅速纠正解决。
篇3
糖尿病是由多种病因引起以慢性高血糖为特征的代谢紊乱。糖尿病的病因尚未被完全阐明。目前公认糖尿病不是唯一病因所致的单一疾病,而是复合病因的综合征,与遗传、自身免疫及环境因素有关。近年来,由于糖尿病的发病率上升,防治糖尿病已成为科学工作者的一个重要课题。故合适的糖尿病模型是人类研究糖尿病的重要手段。
1 糖尿病研究中动物模型的使用现状
由于糖尿病的病因不明,诱发因素较多,因此糖尿病研究所涉及范围较广,而且使用的实验动物种类也较多。主要以哺乳动物为主,如灵长类动物猕猴,主要用于病因学、遗传学、神经系统、细胞生化及药物鉴定等方面研究,这样的动物模型,研究人类糖尿病会更接近自然,结果也比较理想[1],但因价格昂贵,难以得到,国内较少使用。啮齿类动物用量最大,如大鼠、小鼠、地鼠、豚鼠等,以药物筛选和血液生化、病理改变等方面的使用为主。家兔主要用于糖尿病高脂血症和药物研究,但由于胆固醇沉积所致的家兔动脉硬化病变与人类动脉硬化机制不尽相同,因此,用家兔作这方面的研究应该有所考虑。近年来人们对进化程度及器官功能更接近于人类且具有自发性糖尿病倾向的小型猪产生兴趣,其为研究糖尿病的病因学及并发症带来了方便[2]。Rulifson等[3]认为,果蝇的IPC和哺乳单位的胰岛β细胞可能来源于一种共同的可以产生胰岛素的祖先神经元。还认为,遗传是容易控制的无脊椎动物果蝇,可作为研究人类依赖于胰岛素的糖尿病的有用模型。
2 糖尿病动物模型
从Minkowski 和Von Mehring用切除狗胰腺的方法建立DM动物模型以来,已有100多年的历史。迄今为止,已建立了多种建立DM动物模型的方法,主要有:(1)手术切除胰腺;(2)化学药物诱导;(3)自发性DM;(4)转基因动物等[4]。下面就这几种常见的动物模型做简要的综述。
2.1 手术切除胰腺[3]
将实验单位的胰腺全部或大部分切除后,β细胞缺如而产生永久性DM。自100多年前,Minkowski和Von Mehring首创用切除狗胰腺的方法建立DM动物模型以来,国内外学者对此法作了改良并得到了成功,均成功制作了稳定的1型糖尿病模型。
2.2 化学物质损伤
2.2.1 链脲佐菌素(streptoxolocin,STZ)
STZ是一种广谱抗菌素,具有抗菌、抗肿瘤的性能和致糖尿病的副作用,对实验动物的胰岛β细胞具有高度选择性的毒性作用[5]。STZ诱导的糖尿病因给药方式不同,其成模效果也有所差别,如采用小剂量分次给药的方法,则建立与人类1型糖尿病表现相似的大鼠模型,如采用较大剂量一次性注射的给药方法,则建立与人类2型糖尿病表现相似的大鼠模型,其原理可能与胰岛的损伤程度有关[6]。
1型糖尿病模型(IDDM模型):静脉或腹腔一次大剂量注射STZ所制得的速发型糖尿病系胰岛β细胞直接受损害所致:按55mg/kg给大鼠腹腔内注射STZ,由于STZ对胰岛β细胞的直接损害,胰岛的分泌减少而致血糖升高,出现糖尿病的各种表现[6]。多次小剂量注射所制得的迟发型糖尿病模型则与T淋巴细胞介导的β细胞不断破坏有关:应用30mg/kg多次注射STZ诱导大鼠DM,逐渐加重胰岛功能损伤,终达失代偿,可有效模拟糖尿病病程及发病机理,并降低动物模型的死亡率7]。这样建立的动物模型与人类IDDM更接近。
2型糖尿病模型(NIDDM模型):用STZ处理的新生大鼠成年后将呈典型的NIDDM模型:先以高脂饲料喂养,再加小剂量一次腹腔注射链脲佐菌素制作的大鼠模型,表现出肥胖、高血糖伴有高血脂、高胰岛素血症及胰岛素抵抗,与2型糖尿病的特征一致[8]。通过高糖高脂饮食诱发出高胰岛素血症和胰岛素抵抗,再通过注射低剂量的STZ打击胰腺功能,导致胰腺代偿性分泌胰岛素的功能障碍,最后诱发出高血糖症[9]。自发性高血压鼠(SHR)在新生期予以STZ处理,成年可获得2型糖尿病合并原发性高血压模型[10]。国外Simionesce等[10]给雄性Syrian金黄地鼠注射STZ,同时予高脂饮食而诱发糖尿病合并血症模型,有助于观察研究糖尿病慢性血管并发症。
2.2.2 四氧嘧啶(Alloxan)
四氧嘧啶致动物血糖升高主要是通过破坏胰岛细胞导致体内胰岛素分泌绝对不足[11]。使用四氧嘧啶制备糖尿病模型是一种经济可靠的实验方法,但实验条件要求较为苛刻:选取雄性Wistar大鼠,体重190~240 g,在日照时间10 h以上,且阳光充足的条件下饲养,给药方式采取两步给药法,剂量为120 mg/kg(第1天),100 mg/kg(第2天),其成模率最高[11]。也有报道[12],使用ALX制作糖尿病模型所需的最适合的剂量为200 mg/kg,但注射前须禁食12 h,在注射后4h灌胃50%葡萄糖(5 ml/100 g体重),造模成功率可达到98.1%。
2.2.3 STZ和Alloxan联合使用联合使用SIz+ALX ,减少了每种试剂的剂量,降低了毒性,增加了动物模型的成功率,同时,因STZ用量的减少而降低了成本。用此法复制模型与临床I型的糖尿病有很多相似之处,所建立的大鼠DM模型可代表1型糖尿病模型[13]。
2.2.4 乌克坦(Yucatan)[14]小型猪(亦称墨西哥无毛猪)也是糖尿病研究中一个很好的动物模型,只需一次静脉注射水合阿脲(alloxan monohydrate)200 mg/kg体重,就可以产生典型的急性糖尿病。其临床体征包括高血糖、剧渴、多尿和酮尿等。
2.2.5 环丙庚哌(cyrpoheptadine)[14]大鼠连续给药4周后,可见高血糖症状,并出现胰岛素β细胞的分泌颗粒逐渐消失,胰岛素分泌在安静时呈正常值,当补充葡萄糖过量时,则不能引起胰岛素的补充分泌。这与人类糖尿病患者的胰岛素动态极其相似。
2.2.6 注射激素[14]给动物注射糖皮质激素、生长激素、甲状腺素、胰高血糖素拮抗胰岛素的作用,可制备内分泌性糖尿病动物模型。但激素类药物制造动物糖尿病模型有共同的缺点:需时长,停药后缓慢恢复至正常,一般较少应用。
2.2.7 注射生物及生物制品注射生物及生物制品可引起β细胞的破坏,如鼠脑炎病毒、心肌炎病毒(M型变异)可诱发若干品系的成年小鼠形成糖尿病[14]。静脉注射卡介苗可造成稳定的胰岛素抵抗模型[15],白介素1(IL1)在一定剂量范围内对β细胞有选择性细胞毒作用,这种由NO介导的细胞毒效应可得到IDDM[2]。
2.2.8 催肥选择性破坏下丘脑腹内侧核的饱食中枢,使动物产生贪食,或用特殊的实验室饮食催肥,使动物肥胖,继而产生高血糖、高胰岛素血症和胰岛素抵抗[14]。用含37%蔗糖+10%猪油的饲料喂养贵州小香猪,可使其产生严重的高血糖症,空腹血糖均值为(7.45±3.10) mmol/L,可建立较理想的2型糖尿病动物模型[16]。
2.3 自发性DM[4]是指动物未经过任何有意识的人工处置,在自然情况下发生的DM。包括BB(Bio Breeding)鼠、db(diabetes)鼠和NOD(nonobesiw diabetes)鼠等常用的1型DM 自发性动物模型,以BB鼠尤为理想。常用的2型DM 自发性动物模型有中国地鼠(Chinese hamster),GK(CotoKakisaki Wistar rats)大鼠和NSY鼠(NagoyaShibataYasuda)。而肥胖Zucker大鼠(obese Zucker rat)则是研究2型DM伴高血压的理想的动物模型[17],嗜沙肥鼠(psammomys obesus),PO则适用于LADA的研究。SHHF肥胖大鼠有较强胰岛索抗性,可能是胰岛素分泌过多导致更多的有赖于脂肪和性别的危险效应[18]。OLETF(OtsukaLong-EvansTokushimaFaty)大鼠[19]是1984年由日本制药公司开发的自发性2型糖尿病鼠种。该鼠胆囊收缩素(CCK)A受体mRNA的表达完全缺失,其携带的ODB1和ODB2基因与糖尿病的发病有关。该鼠贪食,不好运动,体形肥胖,逐渐出现糖尿病的临床表现。早期以胰岛素抵抗、糖脂代谢紊乱为主,以后逐渐出现胰腺功能减退,晚期合并糖尿病肾脏病变,与人类2型糖尿病极为相似。自发糖尿病模型是在自然发生糖尿病的个体和糖负荷发生异常的个体中实施遗学控制(近交系、突变系等)获得的。如果糖尿病的病态能够作为系统特征表现出来或突变基因能被固定下来的话,则能够作为病态模型分类的。但这一阶段的病因依然是不清楚的。另一方面,制作病因模型必须制作出转糖尿病基因的动物来用于分析糖尿病的特性。首先要考虑的问题是,在动物体中无论是导人或是敲除和人相同的糖尿病基因,都不能肯定会显示出和人完全相同的病态。自发性糖尿病模型只有在各个变异基因被弄清之后,并发现了相对应的人的致病基因才有可能说有了病因模型[20]。目前国内外不少部门可供应这些动物模型,但价格十分昂贵,且对饲养和繁殖此类动物的条件要求较高,在近交系中常出现变异,繁殖后代的个体差异大,需要专用的动物房及专人管理。
2.4 转基因模型[4]研究者按照自己的意愿,借助于实验手段来控制实验动物的特定基因组分及其表达等,而使动物表现特有的遗传性状,此称为转基因技术,运用此技术干预的动物称为转基因动物。有关l型 、2型糖尿病和MODY 的转基因糖尿病动物均有报道。随着对糖尿病研究的逐步深入,相应的糖尿病动物模型发展势在必然。越接近于人类的动物模型将越受欢迎。转基因动物的建立将为糖尿病研究提供更科学有效的工具。日本的研究者曾报道[21]转录因子ICER通过竞争性抑制其他的转录激活因子直接与胰岛素基因相结合,有效地抑制胰岛素基因转录,同时,在糖尿病状态下,胰岛内ICER同分异构体的表达增强,因此培育了ICER转基因鼠,发现该鼠可表现严重的高血糖,ICER可强有力地抑制体内胰岛素基因的转录,引起严重的胰岛素缺乏性糖尿病。
3 讨论
了解糖尿病实验动物模型的研究发展概况可为此疾病发病机理、遗传因素及其治疗的研究提供必要的依据。由于实验动物与人类之间有较多的偏差,所以至今还没有一种动物模型与人类疾病特征完全吻合。为了深入对疾病的探讨,我们必须依赖于实验动物及模型,这需要我们继续对该方面进行进一步的研究。同时在选择糖尿病动物模型时,需根据研究目的和实验条件,合理地培养和利用实验动物。
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篇4
吸入物的血/气分配系数和组织/气分配系数决定了药物诱导和苏醒时间长短。如吸入具有较高的溶解度,那么诱导期间停留在血液里的药物就会增加,而脑内相应减少,所以诱导需要较长时间。七氟烷和地氟烷溶解度低,血气分配系数小,所以诱导和苏醒迅速。血/气分配系数也会受外界因素影响。体温降低时数值增加:而血液稀释后溶解度降低,系数减小。吸入物诱导时肺泡浓度与吸入浓度比值(fa/fi)随着药物溶解度降低而增加,氧化亚氮的fa/fi比值最高,其次为地氟烷,氟烷具有较高的脂溶性,因而fa/fi比值最低。
吸入麻醉诱导时,快速增加吸入浓度容易产生药物的呼吸道刺激症状,如呛咳、屏气、喉痉挛和流涎等,尤其是没有使用术前药物的患者,其中义以地氟烷为显著。儿童发生呼吸道刺激反应的机牢高于成人两倍,这容易导致儿童血氧饱和度降低,发生缺氧,因此地氟烷不适合儿童麻醉诱导。如果诱导前使用阿片类镇痛药物,则能够降低地氟烷对呼吸道的刺激作用。氟烷和七氟烷因为没有气道刺激反应,因而适合于儿童麻醉诱导,七氟醚的诱导快,对于循环的下扰较小,苏醒快,并且没有肝脏毒性顾虑,因此在儿童麻醉诱导时多被采用。但是也有研究认为氟烷能够提供比七氟烷更好的插管条件,这是由于高脂溶性的氟烷在肺泡内的浓度比较稳定。
吸入物通过血流分布全身,根据血液灌注程度不同,物分布也存在时相差异。药物与血流丰富组织(脑、心脏、肝脏、肾脏等)达到平衡的时间仅为10分钟,肌肉和皮肤组织需要4小时才能达到平衡,而脂肪组织需要30小时才能达到半量饱和。肥胖患者脂肪组织中血流相对高灌注区域,如心脏周围、肾脏周围、肠系膜和网膜脂肪等较多,它们能够储存大量高脂溶性吸入,在麻醉苏醒期,这些部位的药物重新回到血液,从而延长苏醒时间,因此需要格外注意。对于肥胖患者使用低溶解度的吸入物,不会影响这些患者的苏醒时间。地氟烷和七氟烷脂溶性低,并且具有较高的mac-awake值,其苏醒速度甚至快于异丙酚麻醉。
吸入物大部分以原形通过呼吸道排出体外,少部分在体内经过代谢排泄,也有极少的一部;分通过皮肤和内脏器官,手术创面排出体外。吸入物的排出速率主要与其血液溶解度有关,低脂溶性的新型物如七氟烷和地氟烷具有苏醒迅速的特点。
衡量吸入物的临床麻醉效能时,通常采用mac和mac-awake两个指标。mac是指在一个大气压下,50%的动物对于超强疼痛或伤害刺激不产生体动反应的最低肺泡吸入物浓度,它是药理学中ed50、的另外一种表现形式。mac-awake是指在一个大气压下,50%的受试者不能对命令产生正确反应时的呼气末物浓度。mac和mac-awake分别反映吸入物制动和意识消除(抑制学习记忆)的效能。
人类和不同种属动物(人鼠、小鼠、狗、兔、猫、猪)的mac没有非常明显差异,况且这些数值差别可能是实验研究时动物的年龄和温度影响所致,这提示决定mac的基因在不同动物中相对保守。
脊髓是介导吸入物制动反应的主要中枢。mac定义中超强刺激主要指:手术切口、夹尾、置放喉镜、电刺激等,而气管插管的刺激强度高于超强刺激,抑制这类刺激时药物浓度也高于1mac。临床麻醉通常采用比1mac高10%-30%的吸入浓度来保证大多数患者都能够产生制动效应。
mac是年龄为40岁左右人群的平均数值,多数吸入物mac数值受年龄影响,小于l岁时 mac最高,以后每增加10岁,mac降低6.7%左右。针刺能够适度降低吸入物的mac。使闲阿片类镇痛药物和/或其他镇静类辅助药物也可以降低mac,3μg/kg的芬太尼就可使地氟烷的 mac从0.63降至0.32,这与它们均作用于脊髓背角神经细胞有关。
随着体温的降低,动物的mac也相应减少,体温每降低1℃,mac降低4%-5%,20℃时就不需要物了。然而体温降低对于氧化亚氮的 mac影响微弱。
妊娠能够增加吸入物效能,降低mac,这可能与妊娠期间孕激素浓度的增加有关。
mac-awake和mac比值可用于衡量估算吸入麻醉时患者的苏醒时间。该比值随着药物种类不同而各异,常用吸入物异氟烷、七氟烷和地氟烷的mac-awake是其mac数值的1/3。氟烷的比值超过亍50%,而氧化亚氮的比值达到60%以上。mac-awake同样随着年龄的增长而降低,它与mac的比值不随年龄变化。
阿片类镇痛药物降低七氟烷的mac-awake作用微弱,它们能够降低麻醉期间抑制体动反应的吸入药物浓度,但是不影响苏醒时吸入物浓度,所以,阿片类药物对于吸入物苏醒时间的影响较小。
mac-bar是指抑制外科手术刺激产生自主反应时的肺泡浓度,对于复合使用60%的氧化亚氮的异氟烷和地氟烷,它们的mac-bar是mac的1.3,而成人七氟烷的mac-bar是mac的2.2。
吸入物存在浓度效应和第二气体效应。氧化亚氮能够增加密闭腔隙的气体容积,它不仅能够增加肠道、胸腔内气体的含量,同样也可以进入气管导管气囊,喉罩内囊,swan-ganz导管末端气球,增加它们的容积,这些都可能会加重组织损伤。
采用乳化技术使吸入物能够直接用于静脉注射。该方法的优点可能是其具有更短的诱导和苏醒时间,目前已有多种卤代类吸入物乳化制剂用于动物实验的研究报道,但是其人体药理学研究还需要全面深入仔细的探讨。
参 考 文 献
[1]李进,丰新民,袁世荧.乳化吸入的研究进展[j];华中医学杂志;2007年02期.
[2]王立文,张宏.吸入对肌肉松弛药效应的影响[j];宁夏医学杂志;1999年04期.
[3]杨昭云,徐军美.吸入抑制心肌细胞凋亡研究进展[j];国外医学.麻醉学与复苏分册;2004年05期.
[4]张军,梁伟民,顾华华.不同浓度吸入对脑电双频指数的影响[j];临床麻醉学杂志;2002年10期. 随着体温的降低,动物的mac也相应减少,体温每降低1℃,mac降低4%-5%,20℃时就不需要物了。然而体温降低对于氧化亚氮的 mac影响微弱。
妊娠能够增加吸入物效能,降低mac,这可能与妊娠期间孕激素浓度的增加有关。
mac-awake和mac比值可用于衡量估算吸入麻醉时患者的苏醒时间。该比值随着药物种类不同而各异,常用吸入物异氟烷、七氟烷和地氟烷的mac-awake是其mac数值的1/3。氟烷的比值超过亍50%,而氧化亚氮的比值达到60%以上。mac-awake同样随着年龄的增长而降低,它与mac的比值不随年龄变化。
阿片类镇痛药物降低七氟烷的mac-awake作用微弱,它们能够降低麻醉期间抑制体动反应的吸入药物浓度,但是不影响苏醒时吸入物浓度,所以,阿片类药物对于吸入物苏醒时间的影响较小。
mac-bar是指抑制外科手术刺激产生自主反应时的肺泡浓度,对于复合使用60%的氧化亚氮的异氟烷和地氟烷,它们的mac-bar是mac的1.3,而成人七氟烷的mac-bar是mac的2.2。
吸入物存在浓度效应和第二气体效应。氧化亚氮能够增加密闭腔隙的气体容积,它不仅能够增加肠道、胸腔内气体的含量,同样也可以进入气管导管气囊,喉罩内囊,swan-ganz导管末端气球,增加它们的容积,这些都可能会加重组织损伤。
采用乳化技术使吸入物能够直接用于静脉注射。该方法的优点可能是其具有更短的诱导和苏醒时间,目前已有多种卤代类吸入物乳化制剂用于动物实验的研究报道,但是其人体药理学研究还需要全面深入仔细的探讨。
参 考 文 献
[1]李进,丰新民,袁世荧.乳化吸入的研究进展[j];华中医学杂志;2007年02期.
[2]王立文,张宏.吸入对肌肉松弛药效应的影响[j];宁夏医学杂志;1999年04期.
篇5
近年,大量动物试验研究中发现心肌缺血预适应的保护作用,医学界从有创和无创方面进行了广泛研究,这些研究提示了动物均存在IPC(心肌缺血预还应)现象,IPC的保护作用是目前延迟心肌梗死发生最为有效和可以复制的方法。
IPC是几次短暂缺血的快速适应反应,可以减慢随后长时间心肌缺血所致的细胞坏死速度,是组织细胞在漫长的生物进化过程中获得的一种内在的抗损伤能力[1]。
心肌早期预适应在动物心肌预先经历亚致死性短暂缺血,可以产生对其后严重缺血的保护作用,这种保护作用是心肌保护的第1窗口,心肌保护的早期保护作用。
心肌缺血预适应的保护作用消失后又出现的现象,这种作用是心肌保护的第2窗口,心肌保护的晚期保护作用[2]。
心肌缺血预适应
心肌早期预适应和晚期预适应的保护作用相同,只是强弱程度、时间窗、持续时间不同。通过动物试验的确可限制动物的心肌梗死范围作用。试验中提示:连续4次5分钟缺血,5分钟再灌注,继以40分钟再缺血,我们认为心肌梗死前多次发作不稳定性心绞痛可使缺血心肌处于预适应状态,从而限制梗死面积。
心肌缺血预适应可以提高室颤阈,减少再灌注和缺血诱发心律失常的发生率,在人体中具有抗心律失常的拮抗作用,特别对再灌注损伤导致的快速性心律失常的拮抗作用更强[3]。
心肌缺血预适应的机制
侧支循环假说:陈黄氏等提出重复短暂缺血使局部形成丰富的侧支循环从而增加供应,但近年有少量学者提出怀疑预适应与侧支循环关系的趋势[4]。
能量需求降低学说:预适应对心肌的保护作用是通过线粒体,ATP酶抑制蛋白而降低ATP的消耗,通道开放对心肌缺血的保护作用机制是抑制细胞内ATP的消耗,导致心肌顿抑,心肌收缩减弱,能量消耗降低。
ATP敏感性钾通道:心肌被生理状态下细胞内ATP抑制而关闭,不参与静息电位的形成。心肌缺血时二磷酸腺苷、鸟苷酸结石蛋白活化,可改变对ATP的敏感性。钾通道开放剂预处理使缺血心肌细胞外钾浓度进一步升高,细胞膜超极化,动作电位进一步缩短,抑制Ca2+内流,减轻Ca2+超载,再灌注后收缩功能恢复,功能良好,心肌损害减轻[5]。
抗氧化 :心肌缺血后再灌注期产生大量的氧自由基,对心肌有损害作用,细胞内的抗氧化酶超氧化物歧化酶,过氧化氢酶等可以消除DFR,拮抗其对膜脂质的氧化反应,保护细胞结构完整性及膜表面蛋白质功能,从而保护心肌细胞[6]。
细胞信号传导通路:腺苷A受体,α肾上腺素受体等结合配体后活化PLC,催化磷酸肌醇酯产生DG而变位后激活细胞核中的PKC,使转录因子等磷酸化,增加HSPS,抗氧化酶等保护性蛋白质,产生心肌缺血的预适应[7]。
心肌缺血预适应具有广泛的生理学作用与临床应用价值,其机制复杂,因而成为心血管系统的一个焦点,心肌缺血预适应的临床应用范围将不断拓展[8]。在溶栓治疗中,可利用有心肌缺血预适应的药物降低再灌注损伤的程度,在心脏移植术或冠状动脉搭桥术等外科手术过程中,利用心肌缺血预适应现象使心肌产生保护作用,从而延长耐受手术的时间,降低手术死亡率[9]。
参考文献
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7 曹建芝.冠心病若干治疗进展.医学理论与实践,2004,17(2):147
篇6
关键词:实验动物;处死方法;动物福利
安乐死是英文单词Euthanasia的中译,Euthanasia一词来源于古希腊语,意思是美好的死亡、快乐的死亡、无痛苦的死亡。日本学者将Euthanasia翻译为“安乐死”,这一译称为中国学者所接受[1]。实施安乐死一般遵循以下原则:①尽量减少动物的痛苦,尽量避免动物产生惊恐、挣扎、喊叫。②注意实验人员安全,特别是在使用挥发性麻醉剂(乙醚、安氟醚、三氟乙烷)时,一定要远离火源。③方法容易操作。④不能影响动物的实验结果。⑤尽可能缩短致死时间,即安乐死从开始到动物意识消失的时间。⑥判定动物是否被安乐死,不仅要看动物呼吸是否停止,而且要看神经反射、肌肉松弛等状况[2]。
1物理方法致死
1.1急性失血法
此法应用于大鼠和小鼠等小动物时,常是剪断动物的股动脉,放血致死。可以采用摘眼球法,在鼠右侧或左侧眼球根部将眼球摘去,使其大量失血致死。如果是犬、猫或兔等稍大型动物应先使动物麻醉、暴露股三角区或腹腔,再切断股动脉或腹主动脉,迅速放血。动物在3~5 min内即可死亡[3]。采用急性失血法动物十分安静,对动物的脏器无损害,但器官贫血比较明显,若采集组织标本制作病理切片时可用此法。
1.2断头法
此法适用于鼠类等小动物,可用直剪刀,也可用断头器。断头法处死动物时间短,并且脏器含血量少,若需采集新鲜脏器标本可采用此法。断头法会引起血液循环的突然中断和血压的迅速下降并伴随意识的消失,只能用于恒温动物。对于变温脊椎动物不推荐用断头法,因为它们相对能更高的抵制缺氧[4]。
1.3空气栓塞法
当空气注入静脉后,可阻塞其分支,进入心脏冠状动脉可造成冠状动脉阻塞,发生严重的血液循环障碍,动物很快死亡。此法适用于较大动物的处死,家兔、猫用此法需注入20~40 mL空气,犬致死的空气剂量为80~150 mL。由于应用此法后,动物死于急性循环衰竭,所以各脏器淤血十分明显。
1.4断髓法
此法适用于小鼠、大鼠等小动物。用于家兔时可敲击延髓致死,用木锤用力锤动物的后脑部,破坏延脑,动物痉挛后死亡,简单迅速。用于蟾蜍、蛙类可直接捣毁脊髓,将金属探针插入枕骨大孔,破坏脑脊髓使动物死亡,操作过程中要防止毒腺分泌物射入实验者眼内。
2化学药物致死
常用安乐死药物有:吸入式麻醉剂(包括CO2、CO、乙醚、三氯甲烷等)、氯化钾、巴比妥类麻醉剂、二氯二苯三氯乙(DDT)等。
2.1药物吸入
药物吸入致动物死亡适用于啮齿类,如小鼠、大鼠、豚鼠等小动物,操作简单,是实验中安乐死的常用方法。因CO2无毒,制备方便,效果确切,是最常用的致死药物。对1日龄的雏鸡研究表明,CO2是有效的安乐死试剂,它几乎不引起痛苦,抑制神经紧张活动,在5 min之内引起动物的死亡。CO2浓度越高,动物失去意识的时间就越短。当CO2浓度增长缓慢时,也会延长动物失去意识的时间[5]。可以采用特制的安乐死箱,能使CO2气体充满整个箱室,确保麻醉致死效果和人员安全[6]。
2.2药物注射
药物注射是通过将药物注射到动物体内,使动物致死。这种方法适用于较大的动物,如兔、猫、犬等。
氯化钾适用于家兔和犬,可采用静脉注射的方式。高浓度的钾可使心肌失去收缩能力,心脏急性扩张,致心脏迟缓性停跳而死亡[7]。实验证明注射氯化钾后细胞损伤严重,线粒体肿胀很明显,嵴模糊不清,细胞核明显异常[8]。家兔和犬的致死量分别为10%氯化钾5~10、20~30 mL。
巴比妥类麻醉剂适用于兔、豚鼠,用药量为深麻醉剂量的25倍左右。一般用量为90 mg/kg,约15 min内死亡。该类药物能抑制丙酸氧化酶系统,从而抑制中枢神经系统(特别对大脑皮质及下丘脑),使反射机能逐渐消失[9]。也有人称用麻醉方法处死实验动物不应称为安乐死,这是按照设定程序“必须将其适时处死”,选用了无痛方法[10],在应用上还存在争议。
DDT适用于豚鼠、兔、犬。豚鼠致死量为3.0~4.4 mg/kg,家兔为0.5~1.0 mg/kg,犬为0.3~0.42 mg/kg[11]。豚鼠皮下注射,家兔和犬静脉注射。其机理可能与DDT 损伤细胞修复和免疫抑制有关,并能诱导肝微粒体酶系统,使某些酶发生抑制,而且本身经肝代谢而表现肝毒性作用[12]。
3特殊实验动物的处死
处死昆虫一般用烫死法,快速,可避免昆虫挣扎或人的抓捏而造成虫体的损伤。很多直翅目昆虫的腿可能会因剧烈的抽搐而脱落,可在制作昆虫标本时用万能胶粘上去,不会影响虫体的完整和美观[13]。处死青蛙时可用酒精麻醉,用镊子夹取一浸透95%酒精的棉球,塞入青蛙口腔中,三四分钟后,青蛙便瘫倒不动,效果极佳。也可用香烟麻醉,向装有青蛙的瓶里吹几口烟,盖紧瓶盖,几分钟后,青蛙瘫倒不动[14]。狐的处死方法为将人用氯化琥珀酞胆碱针剂1支(2 L,内含100 mg)稀释100倍,注入其心脏中,狐在10~60 s内昏迷,4~7 min内死亡,昏迷后即可取皮[15]。
随着时代的进步与发展,科学工作者在从事生命科学研究时,对待实验动物,越来越考虑到动物福利的问题。动物福利是社会进步和经济发展到一定阶段的必然产物,体现了人与动物协调发展的趋势。应爱护和善待实验动物,树立人性化的实验精神。这样不仅能保证实验动物的质量,确保实验结果的可靠性和准确性,还能培养良好的临床心理,实现人性化的实验与教学。
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篇7
关键词:牛;抗病基因 研究进展
中图分类号:S823 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2013)-04-0282-2
0 前言
动物可能对一些传染性疾病存在完全或部分的抗性,即抗病性。抗病性大多是由遗传因素来决定和控制的,动物自身的遗传性状决定着疾病的发病率。[1]抗病基因是动物抗病性的遗传基础,它是在外来因素的刺激下能够抵抗疾病入侵、能使动物体内产生抗体,即动物对疾病产生抗性的基因。抗病基因按照效应大小分为三类:第一是单一主基因,这种基因的功能主要是控制抗性状的表达;第二是微效多基因,这种基因控制的抗病能力是由多个基因共同完成的;第三是独立的多基因,一般抗病能力多受到独立的多基因控制,而特殊抗病能力主要受到单个主基因位点的控制。[2]
虽然预防接种在动物疾病控制方面起到了重要的防治作用,但仍未能完全遏制传染病的流行。当前可以利用分子生物学技术,进而找寻抗病基因进行抗病育种,从根本上改变动物的遗传性状,已成为控制和减少一些疾病发生的有效途径。而利用分子遗传学方法,采用基因图谱和数量性状位点扫描技术寻找与抗病力相关的基因,进行间接选择也日渐成为了新的方法。[3]目前,已经发现的在牛体内与免疫相关的抗病候选基因数量逐渐增多,主要有主要组织相容性复合物(MHC),天然抗性巨噬结合蛋白1(NRAMP1),甘露糖结合凝集素(MBL),Toll样受体基因(TLR),干扰素(IFN)等,这些抗病候选基因有望成为动物抗病育种的新靶点。
1 主要的抗病候选基因
1.1 天然抗性巨噬结合蛋白1(NRAMP1)
NRAMP1基因是一个比较保守的基因,主要存在于吞噬细胞,嗜中性粒细胞以及外周血液细胞中,为特异性表达,会影响动物自身的固有免疫,所以是综合抗病能力较好的候选基因。NRAMP1基因最初在小鼠体内发现,是在网状内皮细胞中的巨噬细胞表达。NRAMP1基因的存在可以抵抗多种细胞内病原微生物的入侵,发挥着重要的免疫功能。[4]通过把小鼠的基因敲除发现,NRAMP1基因与一些细胞内菌,病原微生物菌,例如分枝杆菌中的结核分枝杆菌、沙门杆菌、利什曼菌等的抗性和易感性有关。牛的NRAMP1基因位于第2号染色体上,研究表明其对牛布鲁氏病、乳腺炎等疾病有抵抗作用。对NRAMP1基因功能的研究表明可能是通过消耗含有胞内病原微生物吞噬体中的二价金属离子,使病原微生物缺乏繁殖必需的金属离子而达到抵抗胞内病原微生物的作用[5],但具体的作用机制目前尚不清楚。Ciro Estrada-Chavez,Ana L. Pereira-Suarez[6]等人发现在人体中,NRAMP1基因已被确定与结核易感性有关。
1.2 主要组织相容性复合物(MHC)
MHC是由连接紧密的多态性基因组成的,是一个与抗病性和免疫应答有着紧密相关性的基因家族,在免疫反应中对细菌、病毒、寄生虫等的控制和清除起着重要的作用。目前已经证实MHC与多种疾病间存在着密切的联系,牛的MHC物位于第23号染色体上,1978年牛的MHC基因得到了首次报道,命名为BoLA基因。有关BoLA基因和疾病的报道很多,Gilliespie,Sharif等人研究出BoLA-DRB3第2外显子与奶牛炎的高发病率有显著相关性。Wei Lei,Qinglong Liang等人研究了牛BoLA-DRB3基因和皖北FMDV与牛口蹄疫易感性之间的关联,采用BOLA-DRB3基因扩增的半巢式聚合酶链反应,分析基因频率和基因型频率在健康和感染口蹄疫牛之间的差异,发现等位基因Hae III A在皖北牛中与口蹄疫易感性显著相关,而Hae III C则对口蹄疫病毒具有很强的保护作用。[8]牛的BoLA基因与肠道寄生虫病、高酮症的易感性相关,牛的白血病与BoLA-AW16相关,牛的慢性后脊椎轻瘫与BoLA-A8相关,牛眼癌与W6相关,W14单倍型与牛结核病易感性相关。
1.3 Toll样受体基因(TLR)
TLR基因是一类普遍存在于哺乳动物中已经被鉴定出来的跨膜蛋白家族,主要存在于巨噬细胞、树突状细胞中,Toll样受体的作用是作为膜受体来识别侵袭机体的病原体含有的保守蛋白,还起着传递识别信号,激活核转录因子,转录相应的效应分子以及影响机体天然免疫等作用。[9]自从2006年牛的TLR基因mRNA序列在GenBank上公布,对TLR基因家族和牛疾病之间的相关性研究便迅速增多。Colleen A. Fisher, Eric K. Bhattarai[10]等人运用自定义下一代测序方法以及等位基因分型检测方法对牛的10个TLR基因变体的280双等位基因进行SNP检测和验证。采用验证牛TLR识别细菌配体基因的病例对照研究发现有6个SNP位点可能与结核分枝杆菌的易感性和奶牛感染副结核病的易感性相关。还有研究认为,TLR基因可能与牛呼吸性疾病、肠道性感染疾病、牛炎、口蹄疫病毒感染疾病、败血病及子宫内膜炎等。
1.4 甘露糖结合凝集素(MBL)
MBL基因是人体和动物体内重要的天然抗感染免疫分子,是由肝脏合成后分泌到血液中的,在抗原抗体发生特异性免疫反应前,其可以诱导并激活机体的固有免疫反应。MBL基因与免疫调节、补体活化的介导等生物学效应有着紧密的关联,同时又是临床上介导多种疾病发生的基础结构,MBL基因在防御病原微生物侵袭的天然免疫中起着抗感染分子的作用。[11]研究发现MBL基因的多态性和免疫缺陷性疾病、病毒性疾病、类风湿性关节炎、细菌性疾病、真菌性疾病以及寄生虫性疾病等均有相关性。根据Gen Bank的数据,牛具有MBL1与MBL2两种基因,Andersen等人通过亲和层析法从牛的血清中得到了纯化的MBL基因。Kawai等人采用编码人MBL基因的胶原区、颈区及糖识别区域探针的方法,从牛肝cDNA文库中筛选编码牛MBL基因的cDNA克隆,同时从牛血清中分离得到了MBL基因。Capparelli R[12]等人研究发现MBL基因多态性与水牛抗布鲁杆菌病的能力密切相关,其作用机理为MBL基因突变导致甘露糖结合凝集素血清水平下降,影响了正常的免疫功能。Liu J, Ju Z, Li Q等人选择了MBL基因启动子区域的三个新SNP位点和两个已报道的MBL1基因外显子2的位点进行检测,采用PCR单链构象技术在中国奶牛的三个不同品种中进行性多态性分析,分析其基因型和单倍型频率,血清MBL-A的水平,补体活性等,结果表明MBL1基因与抗奶牛乳腺炎存在相关性。[13]
1.5 干扰素基因(IFN)
由于IFN具有抑制肿瘤细胞生长、抵抗病毒感染及调节机体免疫功能的作用,因此成为病毒学、遗传学、免疫学、以及分子生物学比较活跃的研究领域。IFN-γ在调节机体免疫系统功能、增加巨噬细胞杀菌力、影响细胞的增殖与凋亡等方面具有重要的研究意义,其主要是通过刺激或抑制相应的基因发挥作用。[14]孙仰峰等人2008年对牛IFN-α基因高效表达及纯化进行了研究。[15]张永红等人研究鲁西黄牛BoIFN-α基因,并获得了具有较高抗病毒活性的重组干扰素产物。[16]蔡进忠从我国环湖型牦牛和野牦牛基因组DNA中克隆了α干扰素基因,重组后的BoIFN-α基因对牛传染性鼻气管炎病毒具有一定的抑制作用。[17]Sweeney RW, Jones DE等人选取5只未受感染的成年荷斯坦奶牛,7只自然感染结核分枝杆菌的成年荷斯坦奶牛,屠宰时从每只牛体内取回肠和盲肠的淋巴结样品,运用逆转录-聚合酶链反应法测定IFN-γ和白细胞介素4在每个样品mRNA表达量。结果感染结核的牛IFN-γ基因的表达量显著高于未感染牛,因此,IFN -γ的表达量增加,可能会增强牛的抗感染性。[18]
2 抗病基因应用于动物抗病育种时可能存在的问题与前景展望
2.1 存在的问题
动物抗病能力的遗传机制很复杂,还有环境的影响也很大。病原微生物的遗传特性与宿主动物的关系也很复杂,同时对抗病性和易感性指标的测定也没有统一的规定,而且还缺乏用于选择的可靠性标记。研究表明抗病性性状是由微效多种基因所控制的,但基因之间还会存在相互的作用,单纯的使用某种标记辅助选择达不到全面性效果,基因工程育种虽然有很强的针对性,但成功率却极低,而且需要的花费也相当巨大,很难实现大规模的操作。[19]因此,单独应用某一种抗病育种技术都会呈现出很多方面的局限性,还有抗病性与生产性状之间存在着负相关作用,不同的疾病间也会存在拮抗作用,目前除了一些已知的疾病外,大多数疾病在抗性选择方面可以参考的数据还很少,抗病机理也不是很明确和清楚,这些问题也同样在制约和阻碍着抗病育种的发展和应用。
2.2 前景展望
抗病育种并不是育种的最终目的,还需要与动物的生产性能、疾病的生理学特征、流行病学、免疫机制等多方面的综合因素相结合考虑,才能产生最适合经济需要的效果。在目前畜牧业抗病育种的方法中,应当充分将常规的表型选择和标记型的辅助选择有效的结合起来,让两者的优势得到互补,有效的提高家畜机体的一般抗病能力和特殊抗病能力。[20]对此,应该将分子学技术与抗病基因结合,开展动物基因组的基础研究工作,采用现代生物学技术和转基因工程技术系统地对基因的结构和功能进行全面性的研究。随着抗病基因作用机制研究不断的深入,抗病育种进展缓慢的局面将会得到逐渐的改善,综合性抗病育种研究将对我国畜牧业发展产生巨大的推动力。
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篇8
【关键词】 脑出血;多器官功能障碍;内毒素;TNFα;基因表达;大鼠
急性脑血管病导致的多器官功能障碍综合征(MODS)在临床最常见。目前在外科与创伤领域,动物及临床研究均证实全身炎症反应综合征(SIRS)是发展为MODS的必由之路,肠源性内毒素学说在MODS的发病机制中占有重要地位〔1〕。但对于急性脑血管病致MODS是否也由SIRS发展而来及如何启动炎症介质的瀑布样释放仍不得而知,我们以往的研究结果表明脑缺血导致的MODS存在肠道内毒素易位和血清内毒素异常升高的现象〔2,3〕。本实验采用Ⅶ型胶原酶0.8 U加上适量肝素成功复制脑出血致MODS的动物模型,在此基础上探讨血清内毒素与肿瘤坏死因子(TNFα) mRNA基因表达的变化规律及相关性,以期揭示脑出血所致脑源性MODS的炎性致病机制。
1 材料与方法
1.1 实验动物分组及模型的建立 成年健康雄性Wistar大鼠(清洁级)54只,体重250~300 g,由山东大学实验动物中心提供。随机分为9组:① 正常对照组;② 假手术组;③脑出血组,分为4、8、12、24、36、48和72 h时相点的7个亚组,每组6只。
在室温22℃及恒定湿度的条件下,大鼠术前禁食12 h,禁水4 h。轻柔抓取动物, 以1%戊巴比妥溶液40 mg/kg剂量腹腔注射麻醉动物。参照Rosenberg等〔4〕方法,微量注射器沿钻孔垂直进针6 mm,出血组缓慢注入Ⅶ型胶原酶0.8 U和3.2 IU的肝素钠(共2 μl)混合液,留针10 min后缓慢退出。假手术组注射同体积的生理盐水,其余步骤均同出血组。
1.2 检测项目与方法 观察术后动物的一般情况,包括意识、精神状态、肢体活动等。记录麻醉后动物的肛温、呼吸、心率改变。到各时相点颈静脉抽血5 ml,检测血常规、肝功、肾功、心肌酶。4%多聚甲醛灌注后立即取肺脏、肝脏、小肠、肾脏,观察大体标本的形态变化,随后放入盛有10%中性甲醛的容器内及时固定。脱水、透明后,包埋切片,行HE染色,光镜下观察各脏器的病理改变。
1.3 血清内毒素的测定 采用偶氮显色法鲎试验定量测定内毒素,试剂购自上海伊华临床医学科技公司。
1.4 原位杂交技术测定组织TNFα mRNA的水平 试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司;使用CMIA真彩色医学图像分析系统,检测表达TNFα mRNA阳性颗粒的面密度和光密度,作为细胞TNFα mRNA的相对含量。
1.5 MODS动物模型诊断依据 按照盛志勇院士提出的MODS实验动物诊断标准为依据〔5〕。
1.6 统计学处理 各项指标均以x±s表示,应用SPSS10.0统计软件包进行统计分析,组间两两比较用t检验,两变量相关分析用直线相关分析。
2 结 果
2.1 脑出血模型并发SIRS、MODS发生率 出血组表现为手术4 h后精神萎靡不振,食欲下降,12 h后呼吸急促深大,均出现不同程度的腹胀。有15只在24 h后出现神经源性肺水肿表现。24 h后未到时相点的动物的死亡率达31.7%。依据诊断标准SIRS的发生率为100%,MODS发生率为67.9%。
2.2 脑出血模型主要脏器病理改变 肺:出血后4 h血管腔内中性粒细胞增多;24 h和36 h见到轻度支气管肺炎的改变;48 h出现了大叶性肺炎的改变,72 h仍有部分支气管肺炎的改变。肝:8 h出现少数肝细胞浊肿,24~36 h肝细胞点状坏死;72 h可见少量慢性淋巴细胞浸润。小肠:4 h出现黏膜下层水肿;24~36 h黏膜和黏膜下层炎细胞浸润达到高峰;72 h仍见黏膜和黏膜下层充血、水肿。肾:12 h出现肾间质充血,近曲肾小管上皮细胞浊肿;48 h出现了蛋白及细胞管型,72 h仍见近曲肾小管上皮细胞浊肿。
2.3 血清内毒素检测结果 血清内毒素于术后8 h开始升高, 24~36 h达高峰,72 h仍维持较高水平。脑出血组血清内毒素〔(0.425±0.102)~(1.225±0.215)Eu/ml〕含量与正常对照组〔(0.175±0.02) Eu/ml〕及假手术组〔(0.180±0.03) Eu/ml〕比较,差异有统计学意义(P
2.4 脑出血后TNFα mRNA在各脏器的表达 正常对照组及假手术组肺、肝、小肠和肾组织中均有少量TNFα mRNA的表达,两组相比各组织TNFα mRNA表达无显著差异(P>0.05);脑出血组肺、肝、小肠和肾组织TNFα mRNA表达均随时间进展而变化,12 h开始升高,24~36 h达高峰,12~48 h各器官组织与正常组和假手术组比较,均有差异,其中以肺和小肠组织升高幅度最显著(P
2.5 各脏器TNFα mRNA表达与血清内毒素的相关性 肺、肝、小肠和肾组织TNFα mRNA表达与血清内毒素均存在显著相关性(r分别为0.705、0.548、0.793、0.412,均P
3 讨 论
MODS是由失控的SIRS导致的微循环功能障碍,继而引起急性多器官功能障碍的观点已被危重病学领域学者普遍接受。本研究建立了脑出血致MODS的动物模型,结果显示0.8 U胶原酶加上适量肝素复制脑出血模型SIRS的发生率为100%,MODS的发生率为67.9%,周围器官组织的病理结果证实存在较明显、持久的炎症反应,证实脑出血诱发了SIRS,然后导致MODS的发生。
徐晓筑等〔6〕研究证实在严重颅脑外伤患者早期存在内毒素血症及炎性介质的过度释放,推测颅脑损伤后导致胃肠道及免疫系统等的功能改变出现内毒素易位,进一步激活单核巨噬细胞系统等引发炎性因子的瀑布样释放,继而诱发MODS的发生。本研究结果显示,血清内毒素在脑出血后8 h随时间进展浓度迅速升高,在24 h达高峰,72 h仍维持较高水平,结合脑出血后肠、肝脏组织的病理改变表现,为脑出血后出现内毒素血症提供了形态学依据。
在各种内外科危重疾病的刺激下,单核细胞产生大量的TNFα,进一步促进其他细胞因子及炎症介质的产生,可以导致机体MODS的产生〔7〕。我们的研究发现,正常对照组及假手术组各器官组织中均有少量TNFα mRNA的表达,两组相比各组织TNFα mRNA表达无显著差异(P>0.05);脑出血组肺、肝、肠和肾组织TNFα mRNA表达均随时间进展而变化,8 h开始升高,24~36 h达高峰,12~48 h各器官组织与正常组和假手术组比较,均有差异,其中以肺和小肠组织升高幅度最显著,在72 h仍未有明显的下降趋势。
内毒素可诱导TNFα mRNA产生,本研究显示肺、肝、小肠和肾组织TNFα mRNA表达与血清内毒素均存在显著相关性,提示内毒素血症刺激炎症因子TNFα的异常释放,诱发失控性的炎症介质瀑布样释放,出现全身炎症反应,最终导致MODS的发生。
参考文献
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5 盛志勇,胡 森.多器官功能障碍综合征〔M〕.北京:科学出版社,2000:1161.
篇9
[关键词] 二氢杨梅素;肝纤维化;脂质过氧化;丙二醛;超氧化物歧化酶
[中图分类号] R575[文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2009)06(c)-026-03
Protective effects of dihydromyricetin on lipid peroxidation in rats with hepatic fibrosis
KUANG Manyuan, LUO Mingying, JIA Lei
(Department of Anatomy, Xiangnan College, Chenzhou 423000, China)
[Abstract] Objective: To observe the protective effects of dihydromyricetin on hepatic fibrosis in rats induced by carbon tetrachloride (CCl4), and explore its mechanism related to anti-lipid peroxidation in rats. Methods: 84 male SD rats were randomly divided into six groups: normal group, model group, Fufangbiejia positive control group, lower, middle and high dosages of dihydromyricetin treatment groups. The hepatic fibrosis rat model was developed by subcutaneous injecting 40% CCl4. At the same time, rats were treated with dihydromyricetin at 25 mg/100 g, 50 mg/100 g or 100 mg/100 g. The levels of malondialdehyde (MDA) and superoxide dismutase (SOD) activities in liver tissue were determined, the histopathological change of the liver tissues was observed under optical microscope. Results: Dihydromyricetin could decrease serum level of MDA obviously (P
[Key words] Dihydromyricetin; Hepatic fibrosis; Lipid peroxidation; Malondialdehyde; Superoxide dismutase
藤茶,学名显齿蛇葡萄(Ampelopsis grossedentala),是葡萄科蛇葡萄属多年野生藤本植物的茎叶,具有消炎、止咳、抑菌、镇痛、消脂、抗高血压等功效[1]。显齿蛇葡萄的主要成分为黄酮类化合物,笔者在前期的研究中发现,藤茶总黄酮具有较好的保肝、护肝、抗肝纤维化的作用[2-3]。研究表明,二氢杨梅素是藤茶中含量最高的化学成分(约占40%)[4],具有抗脂质过氧化、保肝、护肝等作用[5-6],但其抗肝纤维化作用尚未见报道。本实验采用40% CCl4皮下注射制备大鼠肝纤维化模型[7],研究二氢杨梅素对肝纤维化大鼠脂质过氧化损伤的保护作用。
1 材料与方法
1.1 实验动物
SD雄性大鼠84只,体重180~220g,由南华大学医学院实验动物学部提供。
1.2仪器与试剂
E260电子天平(梅特勒公司);低温高速离心机(美国Beckman公司);二氢杨梅素、白色结晶由湖南中医药大学药学院中药化学教研室提供;复方鳖甲软肝片由福瑞中蒙药科技股份有限公司生产;CCl4分析纯购自天津市北宏试剂厂;MDA、SOD测定试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
1.3动物分组及处理
84只雄性SD大鼠随机分为6组:正常对照组(A组)、模型组(B组)、复方鳖甲阳性对照组(C组)和二氢杨梅素低、中、高剂量组(D、E、F组),每组14只。正常对照组正常喂养,仅每天与模型组予以同体积的生理盐水灌胃。模型组、复方鳖甲阳性对照组和二氢杨梅素各剂量组予以40% CCl4橄榄油(将CCl4与橄榄油按体积4∶6配成40%油剂),首剂0.5 ml/100 g,以后0.3 ml/100 g,每周2次皮下注射,共13周。造模的同时,二氢杨梅素低、中、高剂量组分别予以二氢杨梅素25 mg/100 g、50 mg/100 g、100 mg/100 g体重灌胃干预,每次灌胃前将二氢杨梅素以生理盐水分别配制成25、50、100 mg/ml浓度的混悬液,每天1次,共13周。复方鳖甲阳性对照组:将复方鳖甲软肝片原药研磨成粉末,按照100 mg/ml的浓度,与生理盐水配成混悬液,每次按100 mg/100 g体重灌胃,每天1次,共13周。
1.4 取材和标本处理
造模13周后,大鼠处死前禁食12 h,称重后经腹腔注射10%水合氯醛溶液麻醉并固定。在肝右叶取约0.5 g肝组织,在低温条件下剪碎,放入匀浆器中,再加入9倍体积的冷生理盐水,研磨成匀浆后,倒入离心管中,低温高速离心机3 000 r/min,离心15 min,取上清装入Eppendorf管中,保存于-20℃冰箱,按试剂盒说明书测定MDA的含量和SOD的活性。
1.5 统计学处理
数据以均数±标准差(x±s)表示,经SPSS 13.0软件处理,采用单因素方差分析,组间比较采用LSD-t检验,以P
2 结果
2.1大鼠肝脏病理学变化
造模结束时,模型组、复方鳖甲阳性对照组和二氢杨梅素低、中、高剂量组大鼠分别死亡5、2、3、4、2只,正常组无死亡。HE染色(图1)显示,正常组肝细胞结构完整,无变性、坏死;模型组可见肝细胞脂肪变性、水肿,肝索排列紊乱,汇管区及肝小叶内可见明显的炎性细胞浸润,纤维组织增生明显,形成假小叶,证明造模成功。Masson染色(图2)显示,正常组大鼠仅在汇管区见少量胶原纤维;模型组可见较粗的纤维间隔;复方鳖甲阳性对照组和二氢杨梅素各剂量组可见稍细的纤维间隔。
图1 肝组织的HE染色(×200)
(A:正常组;B:模型组;C:复方鳖甲阳性对照组;D:二氢杨梅素低剂量组;E:二氢杨梅素中剂量组;F:二氢杨梅素高剂量组)
2.2 二氢杨梅素对肝组织匀浆MDA含量和SOD活性的影响
与正常组比较,模型组大鼠肝组织中MDA含量明显升高,SOD活性明显下降,差异有统计学意义(P
表1 各组大鼠肝组织匀浆MDA含量、SOD活性比较(x±s)
与正常组比较,#P
3讨论
肝纤维化是多种致病因素作用于肝细胞引起肝细胞变性、坏死后的共同病理基础,是肝脏纤维组织过度沉积的过程,表现为细胞外基质的合成大于降解[8]。CCl4诱导的大鼠肝纤维化模型是研究肝纤维化的经典模型[9]。CCl4进入机体后,可直接溶解肝细胞膜,且在肝细胞内质网中经肝微粒体内依赖于细胞色素P450的混合功能氧化酶的代谢后,生成有活性的三氯甲基自由基和氯甲基自由基,它们与肝细胞内的大分子发生共价结合,也可攻击膜不饱和脂质,引发活性氧自由基的产生和脂质过氧化,损伤肝细胞,促使肝脏纤维化形成。MDA是氧自由基与细胞膜表面不饱和脂肪酸脂质过氧化反应的终末产物,SOD是细胞内天然的氧自由基清除剂。研究表明,肝纤维化的发生、发展与氧自由基损伤、脂质过氧化有关,肝组织中脂质过氧化产物MDA含量明显增加,SOD活性不同程度地降低[10-12]。本研究中,在采用CCl4诱导制备大鼠肝纤维化模型的同时,给予不同浓度的二氢杨梅素干预,从组织切片发现3个不同剂量组的大鼠肝脏纤维组织增生、脂肪变性、炎性细胞浸润均低于模型组,肝纤维化病理改变明显得到改善,说明二氢杨梅素对CCl4诱导的大鼠肝纤维化有较好的预防、保护作用。同时,随着剂量的增大,二氢杨梅素低、中、高剂量组升高的MDA有不同程度的降低,降低的SOD有不同程度的升高,说明二氢杨梅素能提高肝组织的抗氧化酶活性,抑制自由基的产生及其引起的脂质过氧化反应,并清除氧自由基,使大鼠肝纤维化程度减轻,提示抗脂质过氧化损伤作用可能是二氢杨梅素抗肝纤维化的作用机制之一,为进一步研究和开发藤茶提供基础。
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篇10
【关键词】实验动物学中医药院校教学改革
实验动物学是一门研究实验动物及动物实验的综合性新兴学科,它融合了生物学、医学、兽医学、遗传学等诸多学科的知识,具有很强的综合性和交叉性,同时它的发展又推动了基础医学、临床医学、预防医学和中医药学的发展,对科学研究尤其是生命科学研究起着越来越重要的作用,因而受到了相关部门的高度重视,也逐步步入了高等医学院校的课堂,是中医药院校多数专业研究生必修的一门基础课,也是部分中医、中药、药学、生物工程、中西医结合专业本科生的选修课程[1]。我院在研究生和本科生中开设这门课程也有近十年的历史,这对于我院普及实验动物学的有关知识和提高学生的动手能力起到了一定的推动作用。但由于教师队伍的不专业(多为实验动物中心的工作人员或病理、生理教研室的教师),加之教学大纲及教学内容的不统一、考核办法的过时以及该课程是选修课的缘故,使得教学效果不好,流于形式化,达不到预期的目的,对学生动手能力的培养也就无从谈起[2]。为此,笔者在实验动物教学实践中大胆进行教学改革,更新教学观念,改革教学模式,改进教学方法与考试考核办法,在我院中西医结合专业研究生及中医、中药、药学等本科班教学中取得了较好的效果。
1更新教育观念,确立了理论与实践并重的指导思想
在以前的实验动物学教学过程中,我们基本上以讲授实验动物学的基本理论为主,忽视了实验操作和动手能力的培养,学完后即进行理论考试,与当时开设这门课程主要为提高学生综合素质和科研能力的初衷不符。因为实验动物学是一门实践性较强的学科,单纯讲授理论对于以往很少接触实验动物的学生来说,往往非常抽象,效果也不好。因此,在实验动物学教学过程中,有必要更新教学观念,确立以理论与实践并重的指导思想,改过去的以理论学习为主为现在的以理论与实践相结合为重点,改过去仅重视课堂学习为现在还重视实践操作,采用更加行之有效的教学方法逐步提高实验动物学的教学水平和教学质量,为学生进入实验室和走上社会工作岗位打下良好的基础。在具体实施过程中,要紧紧围绕提高学生动手能力为目的这个中心,制订切实可行的教学计划,适当减少理论课时数,增加实验课时数,使实验课时占到总课时的40%左右。同时丰富教学内容,使实验教学不单纯停留在实验动物的捉拿、保定、麻醉、采血、给药等基本操作上,而是把科学设计实验、选择合适动物复制中医证候动物模型进行相关的中医药实验等综合项目放在学生的实验课上,确保学生动手能力的提高。
2丰富教学内容和改革教学方法,探索适合本学科特点的新的教学模式
实验动物学的主要内容包括如何培养出高质量的符合各种实验要求的实验动物以及如何利用这些符合要求的实验动物合理地设计、开展动物实验并获得准确可靠的实验结果。对于中医药院校的毕业生,他们未来大多是实验动物的使用者。因此,对如何培养标准的实验动物的内容可略讲,而对如何利用实验动物进行科学实验的内容要详讲。在教学内容的选择上根据学生的具体情况要有所侧重。对研究生来说,重点要讲授实验动物的选择和应用、动物模型的复制技术、影响动物实验效果的因素及其控制、相关的动物实验方法、最新的法规和动物实验的进展,增加学生实验动手的机会,提高实验课程的深度和难度;对本科生来说,重点要提高学生的学习兴趣,着重讲述实验动物学的新技术、新进展(转基因技术、克隆技术、基因敲除技术)、实验动物的一般操作技术等。坚持以基础知识为根本,侧重相关知识、前沿知识的原则,通过对实验动物学知识的学习,使学生对实验动物的教学内容和方法,对其历史、现状、前沿等方面的知识有整体的了解。在教学过程中根据不同的教学内容采用不同的教学方法。除传统的教学方法以外,还采用演示法、参观法、实验法等[3],以提高教学效果。
2.1演示法实验动物学的内容十分丰富,在信息化的今天,实验动物学课堂教学就不能再停留在单纯的黑板加粉笔上,而应该充分利用现代化的教学辅助手段,不然的话会造成教师努力讲,学生认真听,但收效不大的现象,为此,教师在讲授这门课程时,不能一味地采用讲授、描述等传统方法帮助学生理解和记忆,还应灵活运用各种现代化的教学辅助手段,如投影、幻灯、多媒体课件等,把要讲的内容形象化,视、听并用,以增强学生的感性认识,同时又有助于调动学生的学习积极性。如介绍实验小鼠的常用品种、品系时,可以将KM小鼠、DBA小鼠、C57BL/6小鼠、615小鼠的图片通过多媒体展示出来,并结合图片介绍它们的生物学特性及在生物医学中的应用,使学生能形象、直观地理解和记忆,加深对不同品种、品系小鼠的认识,改变过去认为实验小鼠就只有单纯白色,而没有黑色、野生色、灰色等的错误观念;再如介绍该学科较前沿的转基因和克隆技术时,也可以通过多媒体向学生展示嵌合体小鼠、绿色荧光小鼠、移植技术使身上能长出人耳朵的裸鼠及动物无性繁殖(即克隆)的动物,激发学生学习本课程的兴趣。
2.2参观法实验动物的环境控制是实验动物学一个十分重要的内容,但在讲授屏障环境时,涉及到屏障环境的温、湿度调节系统、通风净化系统、消毒隔离系统以及屏障环境系统内要做到人流、物流、动物流“三流”分开时,在课堂上讲,教师往往难以讲清楚,学生也难以听懂。如能根据教学目的,组织学生到实地参观并讲解,那么效果将十分好。屏障系统除感染性实验室以外,一般多为正压,学生通过实地参观进入实验室时开启每一扇门迎面吹来的气流就可以切身感受到屏障环境内不同区域存在着的压差;通过实地参观,可以更好地理解屏障环境要进行人、物及动物分流的重要性,了解消毒隔离系统的操作规程。为今后走上工作岗位,进入实验室工作掌握第一手感性资料。
2.3实验法在实验动物学的实验教学中,教师应尽量以学生为主体,自己仅充当指导与协作者,让学生多动手、动脑,以激发学生的兴趣,培养其知难而进的勇气。让其独立完成实验的各个步骤,从而提高学生学习这门课程的积极性和动手能力。对于诸如捉拿、保定、麻醉、采血、给药等基本操作技术,在进行示范之后,要让学生亲手操作,对于学生因将动物抓得太紧引起动物窒息死亡和灌胃灌到气管里导致动物死亡等的错误操作要及时予以纠正;对于不同动物为何要采取某种采血和给药的方式。如小鼠采血为什么多采用尾静脉和摘眼球采血而不用心脏采血,主要原因是因为动物小,心率太快,无法进行心脏采血,让学生在实践中找答案。这样在教师指导下,既能让学生熟练掌握实验技术,培养实际操作技能,又能对一些实验方法有更深的了解。
当然,实验动物学教学除了以上方法以外,还可以采用讨论或问题式教学方法。倡导以教师为主导、学生为主体、形式多样、生动活泼的师生双向交流、教学相长的教学模式,积极营造“平等、和谐、求知、创新”的课堂教学氛围,充分调动教与学的积极性[4]。如对某抗肿瘤药物的实验研究可以同学生一起讨论为什么要选择这种动物(如裸鼠)而不选择别的动物,同时还可以对造模接种的部位、给药的方式及药效的评价等进行探讨,让学生对抗肿瘤实验研究从实验设计开始到实验结束全过程有一个全面的认识,为全面提高学生素质打下坚实的基础。
3加强考试考核改革,培养“高分高能型”的科技人才
多年来,在我国人才培养中经常会出现学习成绩很好,毕业后工作能力一般的所谓“高分低能型”人才现象,造成这种“高分低能”现象的主要原因是考试考核重理论轻实践、重分数轻能力的结果。对于实验动物学教学同样存在这种情况,学生通过该课程的学习是否对实验动物学的基本知识有比较系统的了解,能否应用实验动物学的基本知识去分析和解决问题,能否熟练地开展有关动物实验,能否对动物实验的各个环节进行严格的控制和科学的处理,既能反映学生“学”的效果,也能反映教师“教”的水平。以前多是通过理论考试,根据学生的分数来评定学生“学”的效果和教师“教”的水平。不可否认,这样的评价方法有一定的科学性、合理性和可操作性,但对像实验动物学这样一门实践性较强的学科就有一定的局限性。为了避免出现“高分低能”现象,培养“高分高能”人才,在本学科的教学改革过程中,加强了考核办法的改革,对理论考试的基本概念部分可通过问答、思考、判断题等形式考查;对综合应用部分可提出某个科研设想,由学生自行设计,并根据其设计方案评分,同时加强实践基本操作考核,将实验成绩单列,并将实践动手能力考核成绩提高到该门课程总成绩的40%。综合评定学生的学习效果。
尽管在实验动物学教学改革方面做了一些工作,但仍存在许多亟待探索和解决的课题,如本课程内容及相关基础课(生理、病理、药理实验课)合并的改革;编写全国中医药院校统一的教科书;建立专业化的实验动物学教学队伍;开设教师进修培训基地,加强实验动物学科建设等。我们期望中医药实验动物教学工作能够得到教育行政管理部门及广大实验动物科技工作者的高度关注。
【参考文献】
[1]邹移海,黄翔,连至诚,等.中医实验动物学[M].广州:暨南大学出版社,1999:11.
[2]黄文华,张灯成.与大学生探讨实验动物学在医学研究中的重要性[J].西北医学教育,2002,10(4):243.
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