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一、防原医学研究中实验动物的选择
    来源:辈宠网

核武器是利用重原子核装料(铀或钚)发生裂变反应时或轻原子核装料(氘、氚化锂)发生聚变反应时放出的巨大能量起杀伤破坏作用的武器,包括原子弹、氢弹和中子弹。超过一定剂量的高能辐射作用于机体,可引起机体一系列全身性综合病症,称为放射病。这种病只有在核战争和核事故情况下才可见到。采用实验方法在动物身上可成功地复制成骨髓型、胃肠型和脑型放射病。因此,在实验条件下,常采用60Co射线照射实验动物,使其接受不同剂量的照射,复制成各种不同类型的放射病,并用这些模型研究其发病特点,变化规律、发病机制、诊断和防治方法。

同样种类和剂量的辐射以相同的方式作用于机体时,所出现的后果往往因动物的品种、年龄、性别、机体状况等不同而异,即有不同的辐射反应。因此,防原医学研究中如何选择实验动物是研究人员必须了解和掌握的。

(一)实验动物的放射敏感性

1.不同种系实验动物的放射敏感性

不同种系动物的放射敏感性差别很大。种系发生的等级愈高,机体结构愈复杂,其放射敏感性也愈高。脊椎动物的放射敏感性高于无脊椎动物。在哺乳类实验动物中,豚鼠、犬、山羊、绵羊和猪对射线比较敏感;猴、小鼠次之,大鼠更次之。家兔对放射的敏感性与其他实验动物有所不同。其受射线照射时初期反应较重,常发生休克反应,部分动物在照射后立即或不久死亡,不适于作放射病研究。

同一种实验动物的不同品系对放射的敏感性也不相同。如BALB/c AnN小鼠对X线或γ线照射均极为敏感。A系小鼠对X线照射高度敏感。LACA小鼠对射线也较敏感。C57BR/cdJ对射线不敏感。Wistar大鼠在一定剂量范围内对两种射线的敏感性高于杂种大鼠。总之,防原医学研究中可选用成年猴、猪、羊、犬、豚鼠、田鼠、大鼠、和小鼠进行动物实验。使用小鼠、大鼠、犬、猴复制放射病模型比较理想。

2.实验动物个体发育中的放射敏感性

哺乳动物在个体发育的不同阶段,其放射敏感性有明显差异。一般来讲,放射敏感性随个体发生的过程而逐渐降低。胚胎在植人前期母体受照射时,放射敏感性很高,较小的剂量即可引起胚胎的大量死亡;耐过的胚胎可继续发育,且畸形发生率较低。在器官形成期进行照射时,虽胚胎的死亡率降低,却出现较多的畸形和死胎。在器官形成后期,胚胎的放射敏感性开始下降,胎儿期的放射敏感性明显地低于以前各期。

在出生后的个体发育过程中,幼龄动物的放射敏感性比成年动物高,但老年动物由于机体各种功能的衰退,其耐受辐射(特别是大剂量辐射)的能力低于成年时期。由于动物体重和年龄的增加可降低放射生物效应,因此,辐射损伤研究中所用实验动物的体重均有一定的要求。小鼠18~22g,大鼠180~220g,豚鼠250~300g,家兔2~2.5kg,犬10~15kg。对慢性实验,考虑到实验持续时间较长,可选择体重较小的动物。

3.实验动物组织和细胞的放射敏感性

实验动物不同组织和细胞对射线的敏感性有很大差异。各种组织对射线的敏感性与细胞分化程度、细胞增殖能力、代谢状态以及细胞的周围环境有密切关系。一般来讲,分化程度低、细胞分裂活跃的、代谢旺盛的组织对放射的敏感性高,否则相反。根据上述特点对实验动物各组织的放射敏感性分类如下。

(1)高度敏感组织

淋巴组织(淋巴细胞和幼稚的淋巴细胞)

胸腺(胸腺细胞)

骨髓组织(幼稚的红细胞、粒细胞和巨核细胞)

胃肠上皮,尤其是小肠隐窝上皮细胞

性腺(睾丸和卵巢的性细胞)

胚胎细胞

(2)中度敏感组织

感觉器官(角膜、晶状体、结膜)

内皮细胞(主要是血管、血窦和淋巴管内皮细胞)

皮肤上皮(包括毛囊上皮细胞)

唾液腺

肾、肝、肺组织的上皮细胞

(3)轻度敏感组织

中枢神经系统

内分泌系统(除性腺外)

心脏

(4)不敏感组织

肌肉组织

软骨和骨组织

结缔组织

(二)不同种类实验动物放射损伤的病变特点

1.发病时间和严重程度不同

不同种类实验动物经射线照射后,放射病的出现时间和严重程度有所差异。照射初期,小鼠和大鼠几乎完全没有全身反应;豚鼠有反应但不甚明显;犬和猴则反应非常明显。家兔常可见对照射所特有的休克样反应,部分动物在照射后立即或不久死亡。

2.造血系统的损伤程度不同(表8-35-1)

从表8-35-1可以看出,小鼠和大鼠造血系统的损伤出现较早。4d左右可见白细胞减少,骨髓空虚和淋巴组织再生障碍。12d表现贫血。豚鼠、犬、猪和猴造血系统的损伤发展比较缓慢。

表8-35-1 不同种类实验动物急性放射病时的造血障碍

动物种类照射剂量

(C/kg)

表现最明显的时间(d)
白细胞减少贫血骨髓空虚淋巴组织再生障碍
小鼠

大鼠

豚鼠

0.10

0.13

0.18

0.15

0.10~0.15

4

4

7~8

7~8

5

12

12

12

-

-

4

45

6

7

7

2~4

1~5

4

5~6

-

0.13~0.188~1015165~6

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