六、神经系统疾病研究中实验动物的选择与应用
神经系统试验中实验动物的选择，应根据动物神经系统方面特有的特性而进行。
DBA/2小鼠在35日龄时，听源性癫痫发生率为100%，是研究癫痫病的良好模型。C3H/Ne小鼠对脊髓灰质炎病毒Lan-sing株敏感。C57BL/KalWN小鼠患有先天性脑积水。
沙鼠是研究脑梗死所呈现的中风、术后脑贫血以及脑血流量的良好实验材料，因为它的脑血管不同于其他动物，脑底动脉环后交通支缺损。结扎沙鼠的一侧颈总动脉，数小时后，就有20%～65%的沙鼠出现脑梗死。另外，沙鼠还具有类似人类自发性癫痫发作的特点。
高原鼠兔对吗啡不敏感，可用于神经系统方面研究。研究吗啡对人的中枢作用，应注意吗啡对小鼠和猫主要表现为中枢兴奋，而对犬、兔、猴、大鼠与人类一致，表现为中枢抑制。
豚鼠对实验性变态反应性脑脊髓炎，较兔、大鼠、小鼠、羊、猫、猴为敏感，该病与人类的脱髓鞘病相似。因此，豚鼠常用来作为脱髓鞘病研究的模型动物。
家兔颈部的交感神经、迷走神经和主动脉减压神经是独立行走的。如果观察减压神经对心脏等的作用，就应选用家兔。
犬与猫具有发达的神经系统，是神经研究的良好模型。猫特别是在研究冲动传导、知觉以及机体各系统对接触化学刺激因素如药物、工业废料等各种反应方面普遍使用。犬是红绿色盲，因而以红绿色刺激进行的条件反射实验不能选择犬。不过，灵活型和迟钝型的神经实验常选用犬。
绵羊的蓝舌病和人的脑积水相似，适宜于脑积水研究。
青蛙和蟾蜍的腓肠肌和坐骨神经很容易获得，且制作方便，适于观察药物对外周神经、横纹肌或神经肌肉接头的作用。蛙的大脑很不发达，可选用来做简单的神经反射弧实验。
树鼩是地球上幸存下来的灵长类原宗之一。在给树鼩施行脑外科手术过程中，即使不用任何麻醉，树鼩也能忍受切割皮肤、肌肉、硬脑膜等组织引起的疼痛。除大量流涎外，无异常行为，也很少挣扎。用滴管给它喂牛奶，它依然能贪婪地吮吸。这些现象，在大鼠等实验动物身上是很少见的。因为树鼩在进化上处于这样一种特殊的地位，从比较神经生物学的角度来看，它是一种很好的实验材料。在树鼩下丘脑视上核（SON）和室旁核（PVN）内的加压素能神经元（VP）、催产素能神经元（OT）的胞体总数分别为大鼠的4.2和2.7倍。中国树鼩SON和PVN内OT能神经元虽然其单个体积比大鼠的小，但其数目却比大鼠的多。这种差别的神经生物学意义在于仅就作为灵长类，中国树鼩的OT能神经元接受的突触调控的表面积总和而言，比大鼠多得多，而且接受的神经调控比大鼠精细，并复杂得多。另外，从脑体比可以看出：大鼠的脑体比为1：34，人的脑体比为1：40，猕猴为1：39，树鼩为1：45，这也充分说明其脑组织发育较完全。
黑猩猩的智力发育和人类幼儿及智能低下的成年人相近，对黑猩猩学习行为所取得的数据，可应用于人类幼儿教育，对智力低下的成年人的教育也有参考价值。猴的高级神经活动发达，常用于行为学的研究。研究小儿麻痹症，猴也是优选动物。
七、心血管系统疾病研究中实验动物的选择与应用
心血管系统的疾病，给人类带来严重的恶果。由于在病人体内进行各项试验研究是十分有限的，而且对病变的广度和深度也无法进行活体定量检测，因此，人们广泛选择和利用相应的动物模型进行研究。
（一）动脉粥样硬化症研究
有关动脉粥样硬化症研究，早期选用的实验动物是鸟类（鸡、鸽等）和兔。鸡和鸽能自发主动脉粥样硬化，主要是形成脂纹期病变。在短期喂胆固醇后，可见主动脉的可预测区域发生病变。因而，这类动物在研究与病变发生有关的早期代谢变化方面具有重要价值。兔在饲料诱发的极度高血脂下可发生动脉粥样硬化病灶，但病变的局部解剖学情况与人类不同。另外，兔作为草食动物，与人类的胆固醇代谢不完全一致。
目前，已有多种实验动物被应用于动脉粥样硬化症研究，包括大鼠、鸽、猪、小鼠、犬、火鸡、非人灵长类动物。其中非人灵长类动物，特别是恒河猴，可发生广泛的主动脉粥样硬化，广泛的心冠状动脉、脑、肾和股部等处动脉的粥样硬化症，而且它还是常发生心肌梗死的少数动物之一。在病变研究方面，该类动物是动脉粥样硬化研究的良好模型动物。但是，非人灵长类动物来源困难，不易获得，野外捕获的遗传背景不清楚，人工繁殖每胎只产一仔，饲养管理困难，成本高。小型猪可自发动脉粥样硬化，在用高脂饲料诱发下，可加速粥样硬化的形成。其病变特点及分布情况都与人类相似，主要分布在主动脉、冠状动脉和脑动脉，由增生的血管平滑肌细胞、少量泡沫细胞、胆固醇结晶、纤维帽和灶性钙化组成。由于小型猪在生理解剖和粥样硬化病变的特点方面接近于人类，近年来常被用做动脉粥样硬化研究的模型动物。当然，该动物也存在饲养管理麻烦、成本高、试验数目不易过多、不便做遗传分析等缺点。
（二）高血压研究
对于高血压的研究，虽然有时使用猪、猴、羊等，但常选用的动物是犬和大鼠。犬与人类的高血压有许多相似之处：①高血压早期血压波动大，以后逐渐升高，并维持在高水平；②环境和紧张刺激引起血压明显升高，高血压发展过程中出现高级神经活动障碍；④部分动物血中儿茶酚胺含量增加，特别是对神经精神性高血压研究，犬极为合适。大鼠的饲养繁殖、手术和血压测定比其他动物方便，对药物的反应与人类相似，故也常被选用。因兔的血压不够稳定，一般不用。若是研究高血压病理、生理和药理，自发性高血压大鼠（SHR）是良好的模型，因它和人类的自发性高血压有很多相似之处。表现在：①遗传因素占主要地位；②在高血压早期无明显器质性改变；③病程相似，血压升高随年龄增加而加剧，到6个月时，上升到最高水平；④紧张刺激和大量食盐等环境因素加重高血压的发展；⑤血压上升早期或高血压前期有高血流动力的特征，即血压波动、心率加快、心排血量增加、左心室压力变化速率增加、肾血流量减少等；⑥发生继发性心血管损害，出现心脑肾合并症。降压治疗，可防止或减轻病变的进展和合并症的发生。除自发性高血压大鼠外，现在世界上还培育出许多类型的高血压大鼠模型，如遗传性高血压大鼠（GH）、易卒中自发性高血压大鼠（SHRSP）、自发性血栓形成大鼠（STR）、Dahl盐敏感大鼠（DS）、米兰种高血压大鼠（MHS）、蒙斯特种高血压大鼠、以色列种高血压大鼠（SBH）（DOCA盐敏感高血压）、里昂种高血压大鼠（LH）。
1.实验性高血压通常以刺激中枢神经系统反射性而成或注射加压物质以及分次手术结扎肾动脉血管，诱发肾源性高血压。不过，要根据实验目的的不同进行选择。急性实验性高血压模型，常选用的动物有犬、猫、大鼠、家兔和猴等。引起急性实验性高血压的方式很多，如直接刺激中枢神经系统、通过神经反射、外源性儿茶酚胺类或其他液体性加压物质的注射等。实验一般多在麻醉动物身上进行。
2.慢性实验性高血压模型遗传性高血压，家兔和大白鼠遗传性高血压均属多基因遗传。目前培育成功的遗传性高血压大白鼠SHR和GHR品系。神经源型高血压，可选用犬、大鼠和家兔等，通过功能性方法或物理方法作用于动物神经系统而诱发条件反射性高血压和皮层性高血压模型。肾性高血压，常选用犬、家兔和大鼠，将动物一侧肾动脉狭窄，肾动脉血流量减少50%以上或同时狭窄两侧肾动脉，均可导致血压长期升高。狭窄家兔肾动脉分支部上方的腹主动脉，或造成肾脏小动脉及其分支的多发性栓塞，均可形成高血压。采用玻璃纸或橡皮膜包裹肾脏，或在肾周围间隙中注入火棉胶，或采用乳胶薄膜条或丝线8字形绕肾门结扎，均可使犬、家兔或大鼠血压持久性升高。
（三）心肌缺血实验研究
无论是对冠心病还是心肌梗死的研究，犬、猪、猫、兔和大鼠都可用做冠状动脉阻塞实验。犬是心肌缺血实验良好的模型动物。犬心脏的解剖与人类近似，占体重的比例很大，冠状血管容易操作，心脏抗心律紊乱能力较强。此外，犬较容易驯服，可供慢性观察。猪心脏的侧支循环和传导系统血液供应类似于人的心脏，侧支循环不如犬丰富，易于形成心肌梗死，心室颤动发生率高，如在左冠状动脉前降支起点1～2cm处部分闭塞，约有1/3的动物发生心室颤动，完全闭塞则有1/2的动物发生心室颤动。兔开胸进行冠状动脉结扎不需人工呼吸，可大量进行。但由于将动脉伴行的静脉一起结扎，难以从冠状静脉取血做生化测定。测试心肌耐缺氧实验时，大鼠优于小鼠和兔。小鼠和兔离体心脏耐缺氧实验的特异性虽然高，但不能同时测定心脏的各种血液动力学变化，如心输出量、血压、静脉压、心房压等，难以分析耐缺氧与血液动力学改变的关系。而大鼠心肺灌流测定心肌耐缺氧，可以克服以上缺点；大鼠心肌梗死后存活率较低，结扎大鼠左冠状动脉死亡率为42%。猫耐受心肌梗死能力较强。
（四）心律失常实验研究
心律失常实验研究常用大鼠、豚鼠、兔、猫、犬、猴、猪等动物。大鼠、豚鼠、兔及猫等动物的心脏较小。这些动物的心室颤动有自发恢复的可能，因为冲动在比较短的通路中，可能在仍处于不应期的区域内消失。异常兴奋波将不可能形成环形运动。因大鼠来源广、较为常用，但应注意大鼠对强心苷不敏感。豚鼠和兔的心脏适宜做离体标本，豚鼠心脏对心血管药物的感受性与人类近似。兔耳静脉注射给药方便，宜在不麻醉条件下实验，对用于心脏的药物感受性较好，还宜做开胸手术、固定电极等实验。犬、猴及猪等动物的心脏较大，这些动物的心室颤动很难自然恢复。如研究心律失常的病因学用犬很合适。犬对引起心律失常的刺激很敏感，比人类更易发展成心室颤动，在进化上比犬更高级的猴使用效果更好，但价格昂贵，应用受到限制。猪的冠状血管系统与人类的很相似，因而现在越来越多地选用小型猪，以结扎冠状动脉的方法形成心律失常。若做开胸和心脏实验时，兔是首选动物，因兔的胸腔结构和其他动物不同。其胸膜中央有一层薄的纵隔膜将胸腔分为左右两半，互不相通，心脏又有心包胸膜隔开，当开胸和打开心包胸膜，暴露心脏操作时，只要不弄破纵隔膜，不需做人工呼吸。豚鼠的血管反应敏感，出血症显著，适宜观察出血和血管通透性变化的实验。用犬、兔、豚鼠、小鼠、大鼠及鸡等多种动物的胚胎以及新生或成年动物的心肌，进行细胞培养可形成各种有自发节律的细胞，并保留其固有的生物学特性，可以建立心肌损伤及节律失常等实验模型。
（五）动物心电图
动物心电图与人体心电图在记录原理、方法、基本波形等方面无本质区别，但在具体记录方法、图形识别与判断及影响心电图波形的因素等许多方面与人体心电图有所不同；特别是一般动物心电图除心律失常外，并未建立公认的正常值，故从心电图判断其功能、病理变化比人体更加困难。测量动物心电图常选用犬、猫、家兔、豚鼠和大鼠。测量时麻醉剂要选择好，家兔、豚鼠及经过训练的犬等可不用麻醉，记录清醒状态下的心电图。有时为避免动物挣扎，特别是某些药物刺激动物引起挣扎时以及小动物如大鼠、小鼠则需加用全身麻醉。大、小鼠的心电图中没有ST段，甚至有的导联也不见T波，实验时应加以注意。常用的戊巴比妥钠对心脏有一定抑制，特别是当静脉注射快时，可加快心率，使ST段移位，T波倒置。吸入性麻醉药氯仿对心脏毒性大，除非为了引起心律失常，不可用于心电图检查麻醉。乙醚能加快心率，氟烷减慢心率，乌拉坦和氯醛糖对心脏毒性较小。在麻醉深度方面宜保持稳定，补加过量麻醉药可影响心电图。体位对心电图波形有影响，故应选择适当体位。小动物如豚鼠甚至头的位置都影响心电图波形。犬的前肢和肩部位置对心电图波形影响最大，故在实验过程中应保持固定体位。麻醉动物一般用仰位固定，便于安放胸前电极。
除动物体位，麻醉影响心电图外，还应注意季节温度，豚鼠TⅡ和TavI在冬季自发倒置者比春季要少得多。冷血动物的心脏活动与季节温度关系密切，低温下蟾蜍心率可减少为每分钟10次以下，T波可消失，高温时心率可超过100次/min，T波也增高。小动物心电图受呼吸影响较大，基线可随呼吸上下摆动。犬的P波在Ⅲ导联吸气时直立，呼气时可倒置。
动物的体重越轻、年龄越幼小者有心率越快的倾向；鸟类一般较快，而冷血动物较慢；小鼠、大鼠、豚鼠等小动物心率很快，兔、猫等次之，犬、猴等略慢些，但也比人快很多。
八、消化和呼吸等系统疾病研究中实验动物的选择与应用
进行消化系统疾病的研究，选择实验动物正确与否，可直接关系到实验结果的准确性。如兔、羊、豚鼠等动物均属草食动物，与人类的消化系统迥然不同，故不宜选用。
犬有发达的消化系统，且有与人类相似的消化过程，适宜于做消化系统的慢性实验，如做唾液腺瘘、食管瘘、胃瘘、胆囊瘘等观察胃肠运动、吸收、分泌等的变化。犬的胃小，做胃导管容易，便于进行胃肠道的生理学研究。犬还有与人类极为相似的消化器官，如进行牙齿、部分小肠移植等研究，可选择该动物。幼猪的呼吸、泌尿及血液学系统与人的新生儿相似。适于研究营养不良症，如铁、铜缺乏等。猪的病毒性胃肠炎，可用来研究婴儿的病毒性腹泻。猕猴对人的痢疾杆菌病最易感，是研究人的痢疾杆菌病最好的模型动物。若选择犬时，需通过改变生活条件降低机体抵抗力，加大投菌量，才可复制成犬菌痢模型。
一般动物均有胆囊，而大鼠和马没有。实验需要收集胆汁时，只适合从胆总管收集。大鼠的肝脏枯否细胞90%有吞噬能力，肝脏再生能力强，切除大部（70%左右）肝叶，仍有能力再生，很适于做肝切除术。老龄NIH小鼠多自发性慢性十二指肠溃疡，牛、犬也易发生消化道溃疡，猪以胃的食管端溃疡为多。
自发性牙病研究，可选择绒猴，因绒猴对该病敏感性高。由于绒猴价格昂贵，得不到时，可用猪代替。
胰腺炎研究，可选用幼年雌性小鼠造成胆碱缺乏，诱发出血性胰腺炎。猫、犬等中年以上的肥胖动物常会自发慢性胰腺炎。犬的胰腺很小，适合做胰腺摘除手术。大鼠的胰腺十分分散，位于胃和十二指肠弯曲处。
甲状旁腺功能研究，宜选择兔。因兔的甲状旁腺和甲状腺分布在不同部位，如甲状腺周围、主动脉弓附近，故摘除甲状腺后仍能保留甲状旁腺。犬的甲状旁腺位置较固定，位于甲状腺的表面，适宜做甲状旁腺切除手术，从而保留甲状腺的功能。
呕吐实验研究，常选用猫、犬、雪貂、鸽、猴等。应注意草食动物不易发生呕吐反射，不能使用。对维生素C的研究，一般选用豚鼠，因为豚鼠体内缺乏合成维生素C的左旋葡萄糖内酯氧化酶。
慢性支气管炎研究，选择猴很合适。因为猴的气管腺数量较多，且至三级支气管中部仍有存在。大鼠、小鼠和豚鼠的气管和支气管腺不发达，只在喉部有气管腺，支气管以下即无，选用这些动物做慢性支气管炎或去痰平喘药物疗效观察就不合适。豚鼠对结核杆菌、白喉杆菌很敏感，适合做结核和白喉的研究。大鼠可用于实验性肺纤维化、硅肺和肺水肿的研究。
九、计划生育研究中实验动物的选择与应用
计划生育是我国的一项基本国策，为了寻找更多的有效措施来控制人类的生育，保证避孕药物或其他节育措施的有效和安全，必须首先在实验动物身上进行实验研究。
（一）常用实验动物的生殖功能、结构特点
1.常用实验动物的繁殖周期特点计划生育研究中常用的实验动物有小鼠、大鼠、豚鼠、兔、犬、恒河猴等，各种动物的性周期、排卵时间及妊娠期都各不相同。如犬是季节性单发情，猫季节性多次发情，而大小鼠、豚鼠全年都有动情周期的循环，灵长类动物有月经周期，但只在一定季节才排卵。
2.常用实验动物排卵和性周期特点哺乳动物的排卵可分为2种类型，一般动物是按一定的周期进行排卵的，这类动物不交配也可正常排卵，此称为自发排卵或非刺激性排卵；而兔、猫、雪貂（白鼬）、水貂等，只有经过交配的刺激才能进行排卵，此称为诱发排卵，也称刺激性排卵或反射性排卵。例如，兔的卵巢几乎连续不断地产生卵子，但成熟的卵泡只有经过雄兔交配后才能排卵。这是因为雌兔受到雄兔爬跨时，垂体受到兴奋而引起的刺激，这种刺激出现在交配后1h，此时垂体释放促排卵素（黄体生物素），在促排卵素的影响下大约在交配后10～12h发生排卵。如果没有交配刺激，成熟的卵泡自行退化，经10～16h逐渐被吸收，而新的卵泡又开始成熟。
雌性哺乳动物的性周期可分为三型。
第一型包括犬、马、牛以及其他哺乳动物的性周期。该型性周期又可分为前半期和后半期。前半期由雌激素所控制，雌激素的效果逐渐变强，至发情期达到最高程度。这个时期，卵巢内卵泡成熟，随后便引起排卵，随着排卵，雌激素的作用逐渐减弱，以后即转入以孕激素所控制的后半期。如果没有妊娠，黄体退化，则又转为由雌激素所控制的新的性周期。总之，在这一性周期中，雌激素作用的期间和孕激素作用的期间是相继出现的，在两期之间排卵。
第二型包括小鼠、大鼠、田鼠类、土拨鼠和沙鼠的性周期。这类动物在发情期排卵，也形成黄体，但生成的黄体不能分泌孕激素并立即退化，即没有第一型的后半期，所以性周期是短的。如果妊娠了，黄体继续存在，称为妊娠黄体，能分泌黄体酮。
第三型包括兔、猫等的性周期。这类动物如果不交配就不引起排卵，也不形成黄体，成熟的卵泡逐渐退化消失，随后又有新的卵泡成熟，并不断反复进行更新，这种情况下的性周期为15～16天（成熟卵泡的寿命为13天，卵泡退化1～2天）；如果进行交配，则引起排卵，产生黄体，分泌孕激素；若没有受精，则所形成的假妊娠黄体约经20天退化。
实验动物性季节（繁殖季节）差异较大，兔、小鼠、大鼠、猪等一年四季都有性活动（妊娠时除外），这类动物称为“常年多次发情（或常年发情动物）”，其繁殖力很强。犬的发情有一定的季节性，雌犬一年内发情2次，多在春秋两季，每次发情持续14～21天，每次发情的间隔期约7个月。羊的繁殖季节在秋季（7～10月份），羊也是“季节性多次发情”。实验动物性周期一般分为四期：发情前期，发情期、发情后期和发情间期（休情期）。哺乳类雌性动物在性成熟后出现动情周期变化，其中啮齿类动物在动情周期不同阶段，阴道黏膜发生比较典型的变化。因次，根据阴道涂片法的细胞学改变，可以推断卵巢功能的周期变化。
3.常用实验动物精子和卵子的运输特点
（1）精子的运输哺乳动物精子从阴道到输卵管是很快的。马、猪和大鼠在交配后很短时间，子宫腔内就可看到精子。这些动物由于在交配时宫颈口舒张，所以精子直接射到子宫腔内。兔精子进入子宫需要1～3h。精子获能是一个生理过程，即精子获得穿透新排出卵的透明带的能力。这个过程对一些动物的受精作用是必需的。兔精子获能需要6h，大鼠2～3h，羊约1.5h。实验证明兔、大鼠、小鼠、地鼠、羊和雪貂精子的获能是必需的。哺乳动物精子在进入雌性生殖道以后，对卵的受精能力局限于很短一段时间。各种动物精子在雌性生殖道内有生育能力的时间有很大变化。在整个动情期，小鼠子宫为液体充满而扩张，子宫壁产生蠕动，可以推动精子随液体进入输卵管，在输卵管内，精子移动较慢，约在交配后15min到1h之内，才能到达输卵管壶腹部。精子在输卵管内保持受精力不超过6h，但活动力可长达13.5h。精子要经过在子宫或输卵管中液体的处理后才能获得受精能力。
（2）卵的运输当卵泡破裂时，有一部分卵泡液随之流出，卵被排到围卵巢腔内，所以不会发生漏到腹腔内的现象。当动情期时，围卵腔变大并产生一种液体，能把卵带到输卵管伞部，加之漏斗部的绒毛活动和输卵管的收缩帮助卵运输到输卵管下段。卵子的大小并不取决于动物的个体，而几乎完全取决于所积累的卵黄含量的多少。卵由卵巢滤泡运输到子宫腔的时间为3～4天，不同实验动物输卵管内卵的运输情况和受精时间不同。
4.常用实验动物的生殖结构特点
（1）子宫结构特点家兔的子宫属于双子宫型，是由一对几乎独立的、游离的子宫弯曲而成，2个子宫各有一个子宫颈分别与同一个阴道相通，即2个子宫的子宫颈共同开口于同一个阴道。啮齿类动物的子宫均属双子宫型。其中，大鼠的子宫呈Y字形排列，左左2个子宫颈开口于共同阴道，和家兔的子宫一样，属于双子宫，双子宫颈，单阴道类型。豚鼠的子宫属于双角型子宫，子宫颈有2个内口，但只有一个公共外口。肉食动物的子宫属于双角型子宫，具有发育良好的2个子宫角，单子宫体，单子宫颈和单阴道，不过左右2个子宫腔愈合范围较大，未愈合部分则形成弓状弯曲的子宫角。犬的子宫角细而长，子宫体很短。另外，犬的子宫角腔内径均匀，没有弯曲，近乎直线，子宫颈很短，含有厚的肌肉层。灵长类动物的子宫属于单子宫型、梨状，无子宫角，输卵管直接开口于子宫腔。
（2）胎盘类型牛、马、猪为上皮绒膜型；绵羊、山羊为结缔绒膜型；犬、猫为内皮绒膜型；兔为血内皮型；大鼠、豚鼠、恒河猴为血绒膜型。
犬缺少精囊和尿道球道腺，猫也没有精囊，雄兔还有前列旁腺，鼠类多一种凝固腺，大鼠和小鼠有包皮腺。
（二）动物的选择与应用
1.口服避孕药物的筛选研究目前国内外广泛应用的口服避孕药（孕激素与雌激素的复合片以及单纯孕激素药片）其避孕效果都非常好，但还存在一定副作用。为了提高口服避孕药的可接受率，有必要寻找更加理想、有效、安全、经济、方便的药物。筛选口服避孕药的实验动物多使用啮齿类实验动物，因为它们具有规律的动情周期，排卵有明显的指标，易于检测，价格便宜，而具有月经周期的灵长类动物反而不是被选择的对象。因为这类动物来源困难，价格昂贵，排卵和月经周期难于检测。当动物实验证实某药物有抗生育的效果后，还必须进行各种药理实验。
2.避孕药物的药理研究
（1）女用避孕药物研究最基本方法是抗生育实验，就是在与雄性动物合笼前和合笼交配期间，给雌性动物服药，观察药物对生育的影响，以检查雌性动物怀孕百分率和每只孕鼠之胚胎数为指标。如果能找到一种药具有防止受精卵着床或中断早期妊娠的作用，那就不必天天服药，而只在需要时服用，这是避孕药研究工作者多年来的一项设想。
做抗着床和抗早孕实验：抗着床实验是将雌鼠与雄鼠合笼，每天上午检查雌鼠阴道口有无阴道栓，于出现阴道栓后第1～5天，每日给药一次，于阴道栓出现后第12天处死动物，以胚胎数和怀孕百分率为指标。某些啮齿类动物在交配后，随即形成的一种白色浆液性物质，堵塞在阴道至子宫颈的腔内，称为阴道栓（vaginal plug）。它是检查动物是否交配的一种标志，将出现阴道栓的当天算为妊娠“零天”。阴道栓是由雄鼠精囊腺和凝固腺的分泌物在阴道内凝固而成的产物。小鼠一般在交配后4～5min内形成。大的阴道栓可凸出于阴道口，小的阴道栓或在子宫颈内，需要翻开阴道口才能查见。阴道栓一般在交配后1h起渐渐软化，经16～24h后脱落。但也有只存在4～5h，而最多的可存在48h以上。小鼠阴道栓比较牢固，大鼠的阴道栓不牢固，容易脱落，所以检查大鼠阴道栓时，除检查阴道外，还应在笼底寻找阴道栓。亦可用生理盐水冲洗阴道，在显微镜下检查冲洗液中有无精子，有精子表示已交配。抗早孕实验是在着床（出现阴道栓后第5天着床）以后给药，一般于阴道栓出现后第6～9天连续给药4天，第12天处理，以检查胚胎数和死胎为指标。抗生育、抗着床和抗早孕实验中最常用的动物为壮年的28～35g的小鼠，也可用体重200～250g的大鼠。在探讨一个避孕药的作用原理时，有时需要检查一个药物有没有抑制排卵作用。需要进行抗排卵实验，常选用体重2～3.5kg的雌兔进行实验。
（2）男用避孕药物研究长期以来，对男用避孕药的研究不很重现，进展缓慢。药物通过抑制精子的生成过程，干扰男性生殖活动的激素调节，干扰副性腺和改变精液的理化特性等，均可达到不孕的目的。现在认为，精子形态的成熟是在睾丸，而生理的成熟是在附睾。药物作用于副性腺，干扰精子成熟或改变精液理化性质所引起的男性不育似较理想。常选用成年雄性大鼠做实验，如观察药物对大鼠生育力的影响；对大鼠精子数的影响；对大鼠精子活动力的影响以及对雄性激素的作用等。
实验中常需要采集实验动物的精液，采集的方法有电刺激法、假阴道法、按摩法以及直接杀取法。
阴道涂片可以准确地判断大鼠和小鼠动情周期的各个阶段，从而可推测排卵前LH峰及排卵，但此方法很少用于田鼠，因为田鼠在动情周期阴道有渗出物，所以不一定要做阴道涂片。推测灵长类动物LH峰，须测定外周血的孕激素水平，如单独根据月经出血期来推测有可能导致判断的错误。
十、微循环研究中实验动物的选择与应用
通常用以进行微循环研究的动物有：小鼠、大鼠、金黄地鼠、家兔、猫、犬，最近也有用羊、小牛或猴的。研究微循环的方法很多，有间接法（如86Rb测心肌营养性血流量）和显微直接观察法之分。后者一般又分两大类：一类是体表微循环实验方法；另一类是内脏微循环实验方法。体表微循环动物实验方法有金黄地鼠颊囊循环，家兔眼球结膜和眼睑微循环，家兔舌尖微循环，蝌蚪尾部微循环，还有兔耳、兔耳透明窗和大鼠气管微循环等。内脏微循环的实验研究方法也很多，有用动物的肠系膜、心肌和肝脏等来观察研究其微循环，其中观察肠系膜的方法种类较多，可用大鼠、家兔、豚鼠、小鼠等的肠系膜。也有利用脏器“开窗”手术做慢性实验，还有取用观察部位的活组织通过电子显微镜观察并做超微结构摄影。当前物理化学的研究方法——血液流变学也不断被采用，例如，红细胞电泳、血黏度的测定、测定微血管的压力、血小板和红细胞凝集功能的测定、血小板黏附性的测定等方面的研究以及观察毛细血管通透性的变化等。
可进行微循环观察的动物器官如下。
1.头部器官动物的眼球结膜、虹膜、眼底、鼻黏膜、口唇、牙龈、舌、鼓膜、耳壳等都可以用普通显微镜在放大40～100倍的条件下进行微循环观察。这些部位的动物观察方法与人的相似。以家兔眼球结膜观察方法为例：要选用白色家兔，因其眼球结膜无色，微血管清晰可见。不可采用灰色或黑色的家兔，因其眼球结膜色深，不易辨别其微血管。
2.气管正常大鼠或家兔气管软骨环间区的微血管较为丰富。细静脉、细动脉血流方向相反，毛细血管网穿插于细动脉和细静脉间，而在软骨环表面上有极细的毛细管网。微血管内血流均匀，流速较快，血管充盈度良好。连续观察25～30min不见有明显改变。气管炎模型的大鼠气管微循环出现明显变化，变化程度与气管黏膜病变程度密切相关。活血化淤药物注入后，可明显改善大鼠气管炎微循环障碍。
3.肺一般用家兔、猫、犬或其他大动物进行。要谨防损伤胸膜，只要在胸膜上造成针尖大小的孔，肺便可发生萎陷。
4.颊囊在金黄地鼠动物口腔两侧后角各有一颊囊供储存食物之用。颊囊组织与皮肤组织相似。颊囊的伸缩性很大，其容量可由1～2ml扩张到5～6ml。颊囊血供丰富，有致密的微血管网，是各种口径的微血管高度集中之地。颊囊组织薄而嫩，颜色淡，透光性好，微血管清晰，制备简单，既可做急性实验，也可做慢性连续观察实验，而且由于它是双侧对称器官，有些实验过程可在同一动物身上进行自身对照。
5.肠系膜、大网膜、肠壁小鼠、大鼠、豚鼠、田鼠、家兔、猫、犬等动物的肠系膜和大网膜及肠壁皆可用于微循环观察，并且无明显差别，所用动物不宜过老，否则脂肪过多影响观察。回盲部肠系膜是最好的微循环观察区。因为它具有区域小而局限、没有肠蠕动、取出时不易损伤、脂肪组织少等优点。在进行肠系膜微循环观察时，要特别注意维持动物体温恒定。因为过冷或过热都要引起不正常的肠蠕动，影响实验效果。
十一、皮肤病学研究中实验动物的选择与应用
1.麻风病研究裸鼠对麻风杆菌具有高度易感性，1975年发现麻风杆菌接种于裸鼠足垫后能大量繁殖，并扩散至全身，引起瘤型麻风。以往麻风杆菌只有在背上长够9条纹的犰狳身上才能生长，而这种产于南美等地的动物难于寻找，也不易饲养和操作。现在可以在裸鼠身上接种麻风杆菌，并且生长良好，病理组织学检查结果类似人的瘤型麻风感染，这为研究麻风杆菌生理学特性、免疫原性和麻风病发病机制提供了极为有用的实验模型。裸鼠的感染能传代，有再现性，在裸鼠的足垫内接种麻风杆菌，并分别一次给0.5mg和每2周0.2mg利福平，结果类似于人一次服利福平1500mg或者每天给600mg共2周那样的效果。从每天用利福平治疗的病人那里取来麻风杆菌接种裸鼠，结果表明仅在服用利福平450mg，2天以后细菌即丧失其感染力。异烟肼、二甲胺四环素、氯洁霉素对裸鼠体内麻风杆菌无致死作用。氨苯砜对裸鼠中生长的麻风杆菌起抑制作用或抑菌作用。这些结果提示，裸鼠作为麻风化疗研究的模型有着重大的价值。常选用CFW小鼠建立鼠麻风足垫感染模型。过去在筛选抗麻风药物、验证耐药菌株、判断细菌活力、开展实验化疗等方面常被应用。在正常小鼠足垫中的麻风杆菌繁殖有限，到一定数量后即不再增加，这和正常小鼠在足垫感染后期出现对麻风杆菌的细胞免疫有关。如用胸腺摘除并经X射线照射的免疫抑制鼠进行足垫接种，麻风杆菌在足垫中的对数生长期延长到接种后13个月，且菌量比正常小鼠明显增高，可达100～1000倍，以后感染可散播到耳、尾、鼻、前后足等部位。病理组呈现偏瘤型麻风的特点。不过免疫抑制鼠死亡率高，难以进行长期的研究，不够理想。
2.黑色素瘤研究裸鼠是人类恶性黑色素瘤适宜的动物模型，有利于人类恶性黑色素瘤的研究和治疗。黑色素瘤移植到裸鼠的成功率比较大，为50%～70%。用同样药物化学治疗，其结果与临床医治病人的实践相类似。这可为人类黑色素瘤的治疗方法提出许多有效的药物和药物联合体，也为黑色素瘤的检测和免疫治疗提供了新的方法。裸鼠还可用于其他皮肤肿瘤（如基底细胞和扁平细胞癌等）的诱发、生物学特性及治疗研究。
3.真菌感染研究裸鼠用于真菌感染实验相当合适，特别是对新型隐球菌高度易感。裸鼠作为宿主对抗真菌感染时的防御机制研究是很有用的。近年来，利用CFW幼鼠可建立真菌感染模型，尤其是应用于念珠菌病的诊断和治疗方法的研究，对隐性患者的早期诊断更有意义。
4.免疫血清学研究随着免疫血清学研究的需要，目前已发展成用致敏动物含反应素抗体的血清注射到同种或密切相关的异种正常动物皮内，24～72h后，静脉注射抗原，观察局部皮肤过敏反应，统称PCA反应。药物对各种动物PCA反应的影响是不同的。抗组胺药对各种动物PCA反应均有抑制作用，说明各种动物PCA反应时，均有组胺释放。但色甘酸二钠可抑制大鼠PCA反应，而对小鼠及兔PCA反应则无影响，因此，应用PCA反应来判断一个药物的抗变态反应作用时，最好不要根据一种动物PCA反应的结果。PCA反应试验常选用的动物是大鼠，亦用小鼠，有时根据实验需要用兔。这些动物PCA（24～72h）反应是由IgE介导的。豚鼠很少采用，因其PCA反应主要是由IgG介导的。
5.肿瘤研究辛克莱猪（Sinclair）能自发恶性黑色素瘤，并且与人类的相应肿瘤有许多共同的特点：肿瘤是自发性的；有由良性黑色素细胞病变转变为恶性能力；猪的黑色素瘤组织学上类似人的浅表扩散性黑色素瘤；转移发生于深部浸润皮肤肿瘤；转移表现与人类黑色素瘤转移的分布相似；宿主体内发生肿瘤相关性免疫反应；遗传成分十分明显，与人类某些黑色素瘤的遗传成分相当。但有些特点可区分猪与人的黑色素瘤，如白猪不发生黑色素瘤；猪肿瘤发生与紫外线照射无关；大多数病猪的肿瘤能完全消退。猪黑色素瘤模型与人类恶性黑色素瘤有许多共同的特点，而且有可靠的证据说明宿主免疫因素对这一肿瘤的发生、生长及消退都有作用。
6.皮肤病研究家犬可以自发全身性红斑狼疮；豚鼠是研究实验性接触性变态反应的常用实验动物，并为研究接触性变态反应的最佳动物。豚鼠易于致敏，其发生的变态反应性接触性皮炎（ACD）与人类十分相似。然而豚鼠躯干部表皮层较薄（仅4层细胞），发生的病理变化与人类也有差异，如不易发生水疱等。而乳晕部表皮较厚，层次基本与人类表皮相当，且无毛，便于标本制作和观察。
十二、病毒学研究中实验动物的选择与应用
病毒学研究常选用的实验动物有金黄地鼠、小鼠、豚鼠、家兔、绵羊、禽类、猴等。分离病毒广泛使用的是乳鼠，它对柯萨奇病毒、呼吸道肠道病毒和虫媒病毒感染有高度易感性。许多柯萨奇病毒A型直到目前仍然不能在1个月龄小鼠以外的任何非人的宿主中培养。因此，目前研究虫媒病毒常选用小鼠乳鼠及刚断乳的幼鼠，A型柯萨奇病毒需用出生1天内的小鼠培养。用感染乳鼠脑制备补体结合抗原，滴度常较高且非特异性反应较少。其他实验动物，如成年小鼠、兔、豚鼠、雪貂在人类病毒学的发展史上曾起过关键性作用，但目前它们主要用来研究病理机制、制备诊断用品等，并不用于分离病毒。灵长类动物广泛用于致病性研究，特别是可能由“慢病毒”感染引起的一些疾病。选用作为病毒学研究的实验动物，应首先考虑采用该病毒的易感动物。
在进行肿瘤病毒研究时要注意选择病毒的自然宿主和实验宿主动物。因为病毒与肿瘤关系主要来源于实验动物的研究，实验动物的选择很重要。动物肿瘤病毒因所含核酸不同而分为2类，即RNA肿瘤病毒和DNA肿瘤病毒。RNA肿瘤病毒有3种电镜形态，称为A型、B型和C型。最常见的为C型颗粒。DNA病毒中，有多种能引起动物肿瘤。其大小不一，最大的病毒如痘病毒、疱疹病毒、传染性软疣病毒，最小的病毒如多瘤病毒。
病毒敏感动物的研究，一直是病毒学中的重要内容之一。实验动物在人类病毒学发展史上曾起过重要作用，主要用做分离病毒、研究发病机制、抗病毒药物筛选、疫苗效果及完全性鉴定、制备诊断用品等。实验动物选择，应注意影响动物实验效果的各种因素。
不同种属动物对同一致病因素的易感性不同，对一种动物是病原体，对另一种动物可能并不致病。即使是同一种属动物的不同品系，对同一刺激的反应也有很大差异。年龄、体重、性别、生理状态、健康情况，往往导致对同一刺激的不同结果。此外，病毒学研究中，接种途径的改变往往导致不同的感染结果。实验中，应尽量利用经微生物控制的动物和纯系动物。
常见病毒敏感动物的选择如下。
1.黄热病毒灵长类动物都易感，最为敏感的动物是恒河猴，另外，可用中国猴（Macacus Sinicus）及短尾猴（M。Speciosus Thibetanus）。小鼠对黄热病毒也敏感，在没有经济实力使用灵长类动物时，可用小鼠。令人感兴趣的是：纯血清接种的小鼠尚能存活，而以稀释血清接种的小鼠却于较短时间死亡。这一奇特现象的理由，可能是由于病人体内血清抗体早期出现之故。应用纯血清时，这些抗体中和了病毒的作用，而当应用稀释血清时，抗体浓度不足，但病毒在稀释后仍然具有活力。
2.乙脑病毒乙脑病毒属于披盖病毒的B组虫媒病毒。实验室内，乳鼠和成年小鼠脑内接种后发生致死性脑炎，腹腔内接种后乳鼠发生致死性脑炎。恒河猴、食蟹猴和成年仓鼠脑内接种后发生致死性脑炎，但周围途径接种时只发生无症状的病毒血症。豚鼠和兔脑内或周围接种，蝙蝠和小鸡周围接种后都只发生无症状的病毒血症。蝙蝠可保持感染，经过冬眠后重新发生病毒血症。
3.淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒（LCMV）本病毒属沙粒病毒属，对小鼠脑内接种尤为敏感，可供分离病毒用，对猴及豚鼠有致病力。应使用4周龄的小鼠及乳鼠、未断乳豚鼠和200～400g重的豚鼠。可能时，采用瑞士Albinos种小鼠。饲养中，应确保无LCMV病毒感染。为取得最好效果，一方面接种幼年动物，另一方面用年龄较长的动物。
不同接种途径的感受性亦不同。脑内接种感染而发病的鼠数（4周龄以上的）远比经腹腔内接种者为多。经腹腔接种者可不显任何症状。豚鼠（250g以上）2种接种途径的发病数大致相等（有时脑内接种稍高些），但这些资料并不对所有毒株适用。小鼠感染后表现多样，可能有3种情况：①急性疾病并死亡；②急性疾病，恢复并产生抗体；③形成持续感染，携带病毒，不产生抗体。产生急性疾病的动物一般在感染后4～7天出现体征，表现为弓背、竖毛、嗜睡、眼炎、头部水肿等。
4.脊髓灰质炎病毒属小核糖核酸（RNA）病毒科、肠道病毒属的一种。1908年Landsteiner和Popper成功地把此病毒传播于猴。在后来的40年里证明了亚人类灵长类动物能经消化道感染。
（1）猴在此属内猩猩能感染和人类完全相似的疾病，但此类动物不易常备。实际工作中，各种不同的猕猴对本病来说是猿类中最为优良的品种，特别是Macacus Rhesus。长尾猴类以及狒狒类对脊髓灰质炎病毒亦有感受性，唯敏感性远较猕猴为差。接种方法可用腹腔注射、坐骨神经附近的深部肌内注射、鼻腔滴注。实际操作中最好以不同方法混合接种。
（2）啮齿动物病毒在应用于啮齿动物前，常需经猿类适应1～2代。啮齿动物（棉鼠、小鼠、田鼠、鼷鼠）可经脑内接种，最好选用年幼的动物、2～3周龄的小鼠或15天龄的棉鼠。动物常于12～25天出现麻痹。
5.柯萨奇（Coxsackie）病毒属小RNA病毒科肠道病毒属。根据本病毒对乳鼠的致病情况将其分成2组。A组：产生弥漫性肌炎伴有随意肌纤维的急性炎症及坏死。B组：主要引起大脑局部退行性变化等。
6.流感病毒属于正黏液病毒属。动物模型最好选用雪貂，也可用小鼠、金黄地鼠、豚鼠、猴及猪。
7.麻疹病毒除灵长类动物外，一般动物均不易感。1911年首次成功的传给猕猴，以后证明，除了接种和吸入外，其他种类的猴，如猿类、恒河猴、爪哇猴、矮猴等，对各种不同接种途径也易感染。其症状类似人类麻疹。潜伏期为2～3天，病毒血症期为4～15天，约一半动物有皮疹、结膜炎、卡他症状和发热。
适应在组织培养上的病毒可在乳鼠或乳地鼠体内繁殖，脑内接种可引起脑膜炎症状。
8.呼吸道合胞病毒猩猩感染后可产生与人一样的上呼吸道临床症状。猴，如Cebus 猴感染本病毒后，可引起肺炎，在肺和支气管都可以找到呼吸道合胞病毒抗原。Cobues 猴感染后4～6天，病毒繁殖方可达到高峰，并出现临床症状。地鼠和棉鼠对呼吸道合胞病毒较敏感，感染后，在其细支气管及肺可以找到呼吸道合胞病毒。
9.狂犬病毒（rabies virus）Galfiev首先用家兔作为实验动物，进行了传统的实验，在该实验中，巴德斯培育了对犬致病力减弱而对家兔具有固定潜伏期的毒株。实验室感染实验，常选用中国地鼠、小鼠、豚鼠和兔（按敏感性程度排列）。颅内接种比皮下或肌内注射更可靠。
10.天花病毒猴及家兔均敏感。应选用雄兔做皮肤划痕接种、角膜划痕接种、睾丸内接种。猴则在胁腹部皮肤上做划痕，如系雄猴则同时做睾丸内接种。感染后兔皮肤划痕处出现明显的皮疹，轻微角膜炎，无睾丸炎；猴沿皮肤划痕出现典型皮疹，如做睾丸内接种，则有睾丸炎发生。
11.单纯疱疹病毒（HSV）家兔为最适宜的动物，豚鼠、小鼠、地鼠也可用。用家兔及豚鼠的原因之一，是因为可以用有菌材料做角膜接种而可不加抗生素或过滤，不妨碍病毒生长。
12.水痘病毒带状疱疹（VZV）、巨细胞病毒还未发现有实验动物对这2种病毒敏感。
13.甲型肝炎病毒（HAV）绒猴、黑猩猩、红面猴对HAV均易感，经口或静脉注射接种病毒后，可产生肝炎。尽管黑猩猩和绒猴对甲型肝炎病毒具有易感性，人工感染可使其发病，而且在感染的肝细胞浆中也能检出病毒颗粒，但是，它们会自粪便中排出病毒颗粒，应十分小心。
14.乙型肝炎病毒（HBV）黑猩猩与长臂猿、狒狒等其他非人灵长类动物相比，对人的乙型肝炎病毒更易感。但该动物价格昂贵，且不易获得，不可能进行大批量的动物实验。树鼩对人的乙型肝炎病毒感染率较高，且可形成一定的肝脏病理改变，但是却不能长期携带该病毒。与上述2种动物相比，豚鼠具有一定的实用价值。豚鼠可作为研究乙型肝炎慢性化和免疫耐受机制、整合病毒基因在肝细胞癌发生过程中的作用、Delta联合感染和重叠感染的机制、乙肝疫苗研制和抗病毒化疗药物的筛选等的模型材料。这些研究在人体需观察20～30年，在豚鼠仅需2～4年。
十三、老年病研究中实验动物的选择与应用
随着社会的发展，人类的平均寿命亦越来越长，老年人在总人口中的比例不断增加，老年病研究已成为生物医学研究的重要课题。在老年病研究中，对实验动物来说，应重点解决建立研究人类的老化用实验动物模型；积累各种实验动物的正确而详细的生物学资料；供应为老化研究用的实验动物，特别是老龄实验动物。
目前，用于老年医学研究的实验动物以哺乳类动物为主，有小鼠、大鼠、豚鼠、兔、犬、猪、猴等，其中大鼠使用最多，并广泛用于各种项目的研究，其中以细胞生物化学、消化器官、激素、酶等研究为主。小鼠的使用数虽比大鼠低，但用途广泛，以放射线、消化器官、免疫、酶等的研究为主。鸟类的使用率不高，但涉及的研究项目很广。鱼类、两栖类、爬虫类以及无脊椎动物等，绝大多数被用于比较生物学的研究。
老年医学研究中实验动物选择应注意下面几个问题。
（一）老年学实验研究中实验动物的选择原则
选择原则：①有明确的生命期限，确知使用时的寿命；②具有与人类相似的生长发育、繁殖和衰老的生命阶段；③对感染和传染病有一定的抵抗能力；④食物内容和营养条件与人类相似；⑤能够施行多种检测指标进行检验；⑥染色体的分析方便易行。
（二）应注意人、实验动物的寿命及各种动物间寿命的相应时间
老龄实验动物可依据动物的牙齿磨损程度、外形颜色、趾爪长度及厚度、眼睛的蒙眬程度、毛色色泽、行动迟缓程度等来判定。雌性大鼠和小鼠可检查其阴道涂片的细胞学变化，如连续检查3个动情周期均无规律性的细胞学变化，即表示其已进入老龄。
（三）应注意选择标准化的实验动物
在进行老年医学研究中应充分考虑所用实验动物的生物学状态，即遗传基因型、表现型、演出型。应尽量选择经遗传检测、微生物检测、营养检测、环境检测合格的标准化实验动物。最常被选用的是各种品系的小鼠和大鼠。在选用时应了解各品系小鼠或大鼠的生物学特性和寿命期限。
（四）应注意选择适合老化研究特殊需要的实验动物
1.老化研究的小型猪猪在生理学研究中，特别是在循环系统的研究上，是极好的模型动物。但由于猪体形过大，给实验操作带来不便。小型猪基本上达到了老化研究用实验动物的基准，成为理想的实验动物。小型猪的寿命大致和普通猪相同，其生理学性质与人相似。由于小型猪早期就可患自发性动脉硬化症，故已成为研究动脉硬化症的极为理想的实验动物。另外，猪还常用做包括心律不齐研究在内的人体循环系统的模型，并可用于肾功能、胰、皮肤、繁殖、体温调节等的研究，它还具有与人类风湿性关节炎极为类似的自发性的胃溃疡病。
2.老化研究的裸小鼠为了能看到老化进展状态，很多研究者都用裸小鼠进行观察。如果把此种裸小鼠饲养在无菌或SPF环境中，也可与正常小鼠同样发育而不患消耗性疾病，寿命也与正常小鼠相同。由此可知，消耗性疾病并不是由胸腺缺乏直接引起的，而是由感染引起的继发变化。因此，对以往着眼于胸腺和老化之间关系进行研究的消耗性疾病，有进一步探讨的必要。由于裸小鼠胸腺缺损，是研究胸腺和年龄之间关系的最合适动物。
3.老化机制研究的豚鼠关于老化的游离基学说——过氧化脂质学说，虽也常用大鼠和小鼠，但必须根据研究目的选择合适的实验动物。例如，研究肾上腺脂质的过氧化时，几乎不可能在大鼠的肾上腺中证实；而在豚鼠中，却能随着年龄的增长，检测其脂质过氧化物的增长状况。
第四节 影响动物实验的因素
一、动物实验的概念
动物实验是现代医学研究中常用的方法，是进行教学、科研和医疗工作必不可少的重要手段和工具。动物实验是根据实验目的，恰当地选用标准的并符合实验要求的实验动物，在设计的条件下，进行各种动物实验，观察、记录动物的反映过程与反映结果，以探讨或检验未知因素对生命活动的作用与影响。
动物实验可用如下公式表示：
R=（A+B+C）×D+E
R：实验动物的总反应或演出型。
A：动物种间的共同反应。
B：动物品种、品系特有的反应。
C：动物的个体反应。
D：环境因素（包括实验处理）引起的反应。
E：实验误差。
要想获得正确可靠的动物实验结果，就必须了解影响动物实验结果的各种因素，排除各种影响实验结果的干扰因素，对动物实验质量和动物实验各环节实行控制。
A、B、C是相对已知的，由动物本身的遗传因素决定的，应正确的选择实验动物，在严格控制环境因素和实验处理因素D条件下，改变其中某一条件后探索或检验出实验处理因素与机体内在的特殊联系，从而得到可信的实验结果R。
影响动物实验结果和数据变动的因素是多方面的，但主要有遗传因素、环境因素、动物实验因素和实验误差等因素。其中环境因素，包括营养因素和微生物因素已在前面各章中进行了论述，不再重复。
二、遗传因素对动物实验的影响
不同种属的哺乳类动物，其生命过程有一定的共性，这正是科学实验中可以应用实验动物的基础。但另一方面不同种属的动物在解剖、生理生化特征和各种反应上又有个性。例如，某种致病因素对一种动物是致病的，而对另一种动物可能完全无害。因此熟悉这些种属差别有利于动物实验的进行。如犬、猴、猫对呕吐反应敏感，适宜做呕吐实验。兔和豚鼠呕吐不敏感，大小鼠无呕吐反应。大鼠是致畸最敏感动物。豚鼠对过敏实验适宜，它的耳蜗对声波变化十分敏感，可做听觉实验。家兔对致热物质十分敏感，可用于发热，解热和致热原的研究。兔是诱导排卵的动物，适宜做药物对排卵影响的实验。
同种属不同品系的动物对同一刺激的反应也有很大差异。如DBA/2小鼠100%可发生听源性癫痫发作，而C57BL/6小鼠根本不出现这种反应。AKR为高发白血病品系，C3H小鼠乳癌发病率为97%，C57BL/6属低癌组。A系与BALB/c两个品系在存活期、自发肿瘤、对药物反应和生殖发育上都有显著差异。BALB/c和C3H小鼠对鼠伤寒沙门菌的敏感性存在显著差异，不同来源的Swiss小鼠对仙台病毒的敏感性也不同，不同品系实验动物对微生物感染的抵抗力也不同，如小鼠对细菌感染的抵抗力就存在品系差异。
在不同种属动物身上做的实验结果也有较大差异。由于不同种属动物的药物代谢动力学不同，对药物反应性也不同，所以药效就不同。主要表现为：①吸收过程差异，如大鼠吸收碘非常快，而兔和豚鼠则吸收得慢，因而碘在二者的药效也就有差异。②排泄过程的差异，如大鼠体内的巴比妥在3天内可排出90%以上，而鸡在7天内仅排出33%，因此巴比妥对鸡的毒性比对大鼠要大得多。氯霉素在大鼠体内主要随胆汁排泄，存在肝肠循环现象，半衰期较短，药物作用时间的长短就有差异。③代谢过程差异，如磺胺药和异烟肼在犬体内不能乙酰化，多以原型从尿排出；在兔和豚鼠体内能够乙酰化，多以乙酰化形式随尿排出；而在人体内部分乙酰化，大部分是与葡萄糖醛酸结合，随尿排出。乙酰化后不但失去了药理活性，而且不良反应也增加。可见这2种药物对不同种属动物的药效和毒性都有差别。
不同种属动物对药物的反应也有差异，大鼠、小鼠、豚鼠和家兔对催吐药不产生呕吐反应，在猫、犬和人则容易产生呕吐。组胺使豚鼠支气管痉挛窒息而死亡，对于家兔则是收缩血管和使右心室功能衰竭而死亡。苯可使家兔白细胞减少及造血器官发育不全，而对犬却引起白细胞增多及脾脏和淋巴结增生；苯胺及其衍生物对犬、猫、豚鼠能引起与人相似的病理变化，产生变性血红蛋白，但在家兔身上则不易产生变性血红蛋白，在小鼠身上则完全不产生。
不同种属动物的基础代谢率相差很大。常用的实验动物中以小鼠的基础代谢最高，鸽、豚鼠、大鼠次之，猪、牛最低。
实验动物由于遗传变异和自然选择作用，即使同一种属动物，也有不同品系，经过采用不同遗传育种方法，可使不同个体之间在基因型上千差万别，表现型上同样参差不齐。因此，同一种属不同种系动物，对同一刺激的反应有很大差异。不同品系的小鼠对同一刺激具有不同反应，而且各个品系均有其独特的品系特征。
近交系动物由于其基因型、表现型相同，故对刺激的反应性一致，实验结果的重复性、可比性极好；而封闭群动物由于遗传组成具有很高的杂合性，个体间反应性具有差异，故个体间重复性和一致性没有近交系动物好。如在致瘤性实验中，KM小鼠的肿瘤体积大小和重量个体差异较大，而BALB/c小鼠个体间差异较小。近交系动物由于高度近交而降低其在某些生理过程中的稳定性，使其对外界因素的敏感性比封闭群高，故对营养与饲养条件要求较高。
动物的解剖生理特征和反应性随年龄而有明显的变化，一般情况幼年动物较成年敏感。老年动物代谢能力低下，反应不灵敏，一般的动物实验应选成年动物进行。慢性实验或观察动物的生长发育，应选择幼龄动物。在老年医学研究中，应选用老龄动物。题目设计要保证在动物生存期内完成。不同年龄尤其年龄差距较大的动物，对药物的毒性反应亦有差异。如用断奶鼠或仔鼠做实验，其敏感性通常较成年鼠高。有学者将大鼠、小鼠分成幼年、成年和老年3组，分别观察各组动物对乙醇、汽油、苯和二氯乙烷的急性毒性反应，并以LD50和麻醉浓度作为评判敏感性的指标，发现其敏感性从大到小顺序为幼年＞老年＞成年。
三、生物因素对动物实验的影响
生物因素涉及同种动物因素和异种生物因素等。同种动物因素包括社会地位，势力范围和饲养密度等。异种生物因素主要指微生物、寄生虫及人等因素。
1.同种动物因素实验动物也存在为社会地位和势力范围的相互争斗，在社会地位形成过程中可能发生激烈的争斗。这种现象在同一笼内饲养数只雄鼠时经常能看到。沙鼠、仓鼠在配种时常有一只被咬死。动物的争斗和社会地位也可影响到内分泌系统的功能。
实验动物要有一定的活动面积和空间。密度大使动物活动受到限制，同时由于排泄物大量增加，使温度、湿度、有害气体的浓度增加，患传染病的机会增大，内分泌和代谢也随之发生变化，对实验结果造成影响，因此实验动物饲养要有合理的密度。
2.异种生物因素异种动物之间可产生相互影响，将小鼠和猫在同一房间内饲养时，就会出现小鼠性周期不规则的现象。动物种间常有共患传染病。健康的豚鼠如放入有隐性感染支气管败血杆菌的兔房中，豚鼠就会发病。因此不同种、品系的动物应分室饲养。
3.病原微生物对实验动物的影响特别是动物潜在性感染往往无临床体征和症状，一旦外界条件适当或机体免疫功能低下时，疾病便可表现出来。在进行动物实验时容易激活一些潜在的病原体引起发病，影响实验结果。因此一定要选用清洁级，最好是SPF级的动物进行实验。不宜采用不健康或患病的实验动物，否则就会影响实验结果。为确保实验动物健康，动物购入后应有一定的检疫观察期，确认为健康动物后再进行实验。对于大动物实验前通常要观察7～14天，除一般表现如摄食量、活动度及大小便外，应每隔1～2天称体重、量体温一次，发现不健康动物应予以剔除。
动物潜在性感染对实验结果的影响也很大，如观察肝功能在实验前后变化时，必须要排除实验用的家兔是否患有球虫病，不然家兔的肝脏上已有很多球虫囊，肝功能必然发生变化，所测结果波动很大。
四、实验技术环节因素对动物实验的影响
动物是由人饲养管理和进行实验的，饲养管理和科研人员的素质直接影响动物实验结果。要爱护动物、善待动物，要合理设计实验，严格按标准实验操作程序去做工作，才能得到准确的实验结果。
1.动物实验要求按照实验室操作规范（GLP）和标准操作程序（SOP）严格执行这些法规对实验动物、实验室条件、工作人员素质、技术水平和操作方法都有明确要求。科研人员必须接受实验动物学的培训，持证上岗。
2.精神、神经因素对实验研究的影响当动物遭受到虐待、创伤时疼痛、粗暴对待等意外刺激时，其内分泌系统、循环系统、免疫功能和机体代谢都与正常时不同。应养成日常善待动物，并熟练掌握捉拿、固定、注射、给药、手术等技能，减少对动物的不良刺激。
3.给药途径这也是影响实验的重要因素。如有的药品可在胃内被破坏或在肝内分解，经口服给药就会影响其效果。有些中药制剂经静脉注射和口服其疗效相差很大。有些药的效果与给药次数和浓度关系很大，动物和人用药剂量的换算也应准确。
4.保定和麻醉动物实验中需要使用保定和麻醉，不同动物品种（系）对不同麻醉剂、麻醉方法的反应有所不同，必须根据实验要求结合动物种类加以选择。麻醉的深度控制与始终如一是顺利完成实验，获得正确实验结果的保证。如麻醉过深，动物处于深度抑制，甚至濒死状态，动物各种正常的反映受到抑制；麻醉过浅，在动物身上进行手术或实验，将会引起强烈的疼痛刺激，使动物全身，特别是呼吸、循环功能发生改变，消化功能也会发生改变，从而给实验带来难以分析的误差。要特别注意怀孕动物、新生动物和有攻击性动物的保定和麻醉，以防止动物和人在操作时发生意外。
5.营养因素动物实验后对动物的管理也非常重要，特别应保证动物有足够量的营养供给。营养缺乏或过多都会影响实验结果。
6.实验季节和时间的选择很多动物的体温、血糖、基础代谢率、各种内分泌激素的水平等许多功能都有年、月、日节律性的变化。动物实验应注意动物的这些节律性变化，应选择在同样季节，每日在同样的时间进行操作才能得到正确的实验结果。
不同实验季节，动物机体反应性有一定改变。如犬在春夏辐射照射后死亡率比秋冬为高；家兔的放射敏感性也在春夏两季升高，秋冬两季降低，而大鼠没有明显的季节性变化。机体的有些功能还有昼夜的规律性变动。如在对大小鼠的照射实验中发现，白天放射敏感性降低，夜间升高，同时还发现，除夜间（21～24时）的高峰外，还发现白天（小鼠9～12时，大鼠15时）放射损伤加重。
7.对照问题在动物实验中对照问题也非常重要，一般对照的原则是“齐同对比”。对照的方法很多，有空白对照、实验对照、有效（标准）对照、配对对照、组间对照、历史对照以及正常值对照等。对照要考虑到各种因素，如历史对照与正常值对照，要十分慎重，必须要条件、背景、指标技术方法相同才可进行对比。否则将会得出不恰当的，甚至错误的结论。
有些实验应当重复做几种动物。肯定一个实验结果最好采用2种以上的动物进行比较观察，尤其是动物实验结果要外推到人的实验，所选用的动物品种应不少于3种，而且其中之一不应是啮齿类动物。常用的生物序列是小鼠→大鼠→犬→猴。
五、实验误差对实验结果的影响
动物的实验误差主要由以下几个方面引起：①动物实验人员、实验动物工作人员进行实验研究和实验操作不熟练，缺少敬业精神，实验动物饲养和管理人员没有经过专门培训；②动物实验设施和环境控制不符合标准；③实验动物质量不合格或背景资料不准确，动物选择缺少科学依据；④实验动物饲料不合格或营养成分、污染物质不清楚、不稳定；⑤动物实验设计不科学，不符合统计学原理，统计处理不准确；⑥实验观察不细、不准确；实验记录不全，原始记录缺失；⑦ 实验仪器不准，没有定期校定，缺少必要的先进仪器；⑧动物实验全过程缺少质量监督。
因此，在进行动物实验时应可能减少实验误差，保证实验结果的准确性和科学性。
