夯实生命科学和生物医药发展基础--回顾上海实验动物研究中心40年之路

实验动物是生命科学研究的基础条件之一,也是生物医药产业的核心技术支撑。从实验鼠到实验用斑马鱼,从小动物到大动物,从基础品系到模式生物,直属于上海科学院的上海实验动物研究中心(以下简称“实验动物中心”)经过40年发展,具备了每年繁育100万只实验鼠、数百万尾斑马鱼,服务超百家科学研究机构及药物研发组织的能力,目前已成为上海生命科学研究和生物医药产业发展版图上不可或缺的一块。40年披荆斩棘创新路、40年风雨兼程谋发展。实验动物中心始终坚持服务科技、服务产业、服务健康的正确方向,不断提升自身的科研能级,打通从保种、管理、检测、科研,到模式动物研究转化应用的实验动物全链条,致力于构建国产实验动物的创新体系,为上海乃至中国生命科学和生物医药筑牢发展的基础。

我与上海实验动物研究中心40年

1983年2月下旬,我拿着简单的行李,从上海市奉贤区经3个多小时的公交换乘,来到位于福州路外滩的市科委人事处报到,然后直接去了位于上海市徐汇区斜土路2200弄4号(现2140号)上海市计划生育科学研究所(以下简称“计生所”,现上海生物医药技术研究院)内的上海实验动物研究中心(筹)(以下简称“动物中心”),开始了我与动物中心的40年之缘。

内蒙古大学实验动物研究中心简介

内蒙古大学实验动物研究中心简介内蒙古大学实验动物研究中心成立于１９８６年，是由旭日干博士归国后主持筹建，在内蒙古政府和科委等领导支持下建成的。是目前内蒙古自治区唯一的一所把实验动物科学与繁殖生物学新技术相结合的科研教学基地。一、研究中心的基本建设与设...

北京实验动物研究中心SPF啮齿类单元结构设施介绍

北京实验动物研究中心成立于1981年。成立之始,中心就以外向型国际合作为出发点,希望将现代国际上实验动物设施、管理方面的最新科技引入中国。在此基础上,1986年末中心与澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)及沃尔特和伊丽莎豪尔医学研究所(WEHI)进行了广泛的科技合作,就设施建设、管理。

北京实验动物研究中心动物营养室简介

北京实验动物研究中心(BLARC)动物营养室是专为高质量实验动物提供营养保证而设立的,现已初具规模。拥有一条澳大利亚士保特公司产颗粒饲料生产线,最大生产能力为1吨/小时,一个常规分析化验室和一套计算机饲料配方软件系统,同时还有由在澳大利亚进修实验动物营养的工作人员、经正规培训的质检人员和有较强工作能力的生产组织人员组成的科研、质检。

在生物医药创新升级背景下模式动物研究中心的发展

随着人类社会进入21世纪,生命科学正以前所未有的速度向前迈进。以基因工程、干细胞技术和组织工程学为代表的现代生命科学技术正日益成为推动经济与社会可持续发展的重要力量。这些前沿技术都需要大量高质量的实验动物来支撑基础与应用研究工作。因此,建设一个符合国际标准、具有国内先进水平的模式动物研究平台对于推动我国生物医药事业的快速健康发展有着重要意义。本文从实验动物的重要性出发,通过分析模式动物研究中心的运行现状及其存在的问题,阐述了模式动物研究中心的功能定位,结合国内外优秀经验提出相应建议措施,展望未来模式动物研究中心的发展前景。

基于动物移动的空间记忆研究进展

许多动物类群在家域范围内迁移或长距离季节性迁徙的过程中表现出很强的方向性和规律性,它们可以整合显著的空间线索进行目的地识别、导航,并记忆栖息地内可获得的食物种类、食物斑块的分布以及食物成熟的季节等信息,并构建空间认知地图,表现出空间记忆能力。本文全面梳理了圈养实验、自然环境下的野外实验、自然状态移动轨迹的观测和分析以及数字虚拟实验环境下探索动物空间记忆研究,归纳了上述研究中研究方法的特点和适用范围,并针对未来研究趋势进行展望。多学科交叉,多场景应用以及动物空间记忆生态模型的研发已成为该领域的主要发展趋势。动物空间记忆的研究可以从新的视角深入探讨动物栖息地利用机制、移动的内在驱动因素和生物多样性的维持机制。此外,该研究领域还可为保护濒危物种、缓解人兽冲突及增加圈养动物福利等野生动物管理实践提供科学依据和参考。

马属动物肠道微生物的研究进展

马属动物是大型非反刍食草动物,其肠道中栖息着各种各样的微生物,肠道不同部位微生物也不尽相同。这些微生物对饲料的有效利用至关重要,尤其是对不能被内源性酶降解或很少被内源性酶分解的营养素。马属动物肠道微生物与宿主保持相互作用,并参与能量代谢和免疫调节。肠道微生物易受到外部因素(饲粮组成和环境条件)和内部因素(年龄、性别和遗传背景)的干扰,使其失衡而导致腹泻、绞痛和结肠炎等消化系统疾病。文章从马属动物肠道核心菌群、肠道不同部位群落结构、影响肠道菌群的因素以及肠道菌群与机体健康的关系等方面进行了概述,以期为马属动物肠道菌群相关研究提供参考。

内蒙古农业大学马属动物研究中心科研进展

内蒙古农业大学马属动物研究中心成立于2000年,经过20余年的发展,在多个省部级平台及内蒙古农业大学的支持下,形成了马属动物遗传与育种、马属动物繁殖理论与技术、马属动物营养与产品、马属动物文化与产业四大研究方向,有力的支撑了内蒙古农业大学“马业科学”本科专业的设立。本文将从四大研究方向对马属动物研究中心的相关研究工作进行综述。

WHBE兔膝骨关节炎模型的建立与PRFr的干预研究

目的采用内侧副韧带和部分髌韧带切除术建立WHBE兔KOA模型并用富血小板纤维蛋白释放液(PRFr)干预,探讨WHBE兔KOA模型软骨损伤和炎症的机制以及PRFr干预疗效。方法取WHBE兔24只,随机分成3组,即对照(NC)组(n=6)、模型(KOA)组(n=12)和治疗(PRFr)组(n=6);其中KOA组和PRFr组分别于术后第7天和第14天时向两侧关节腔内注射生理盐水和PRFr 0.5 mL。造模4、8周时,各组动物进行行为学评分、X线影像学观察,并取血清进行ELISA检测IL-1β、TNF-α、MMP-13水平,4周时KOA组处理6只,8周时处理各组剩余动物,取兔双侧膝关节,进行大体评分,脱钙后行病理切片制作,然后进行HE染色、甲苯胺蓝染色和番红O固绿染色以及TGF-β、BMP3和NF-κB免疫组化表达检测。结果与NC组比,造模后WHBE兔Lequesne MG行为学评分,Mankin’s评分,Pelletier评分均显著升高(P<0.01),可见膝关节肿胀明显、关节疼痛刺激和活动受限明显,且X光显示软组织呈高密度阴影,关节积液较多,解剖观察显示关节面粗糙,病理观察显示软骨表面缺损,软骨细胞丢失或部分丢失,表明WHBE兔KOA模型成立。与KOA组比较,PRFr干预治疗后血清炎症水平(IL-1β、TNF-α、MMP-13)均显著降低(P<0.05,P<0.01),软骨表面粗糙程度低,大部分软骨细胞分布整齐;同时TGF-β、BMP3和NF-κB表达水平亦显著降低(P<0.01)。结论本研究成功建立了WHBE兔KOA模型,且PRFr可通过TGF-β/BMP和NF-κB途径改善WHBE兔KOA模型软骨损伤和炎症。

复合型马业科学人才“四优育”培养模式的构建及应用——以内蒙古农业大学马属动物研究中心为例

内蒙古农业大学马属动物研究中心初创于2000年,经过20多年的发展,在10个省部级平台的支持下,建立了完善的内蒙古农业大学马属动物研究中心,形成了马属动物遗传与育种、马属动物繁殖理论与技术、马属动物营养与饲料、马属动物文化与产业等四大科研方向,建成基于马科学、马产业、马文化,涵盖专科、本科、硕士、博士、博士后的全过程马业人才培养体系,在发展的过程中凝练出了“选才”“引才”“育才”和“扩才”的“四优育”培养模式。本文系统介绍了“四优育”模式在马属动物研究中心的构建与应用情况。

动物实验研究报告的国际指南ARRIVE 2.0介绍及期刊实施计划

动物实验在生物医药科学研究过程中发挥着重要作用,是基础医学向临床医学转化的必要途径。动物实验研究及报告的规范性决定了研究结果的可靠性和可重复性,也是其研究成果能够向临床试验转化应用的关键。针对如何更加规范地设计、实施动物实验,撰写动物实验报告,以及发表相关学术论文,《实验动物与比较医学》期刊从2023年起推出“比较医学研究及报告规范”专栏,重点推介并解读实验动物与比较医学相关的国际通用规范,如ARRIVE 2.0等。本文对动物实验研究报告的国际指南ARRIVE 2.0的制定和使用、基本内容和优先级别,以及国际生物医学期刊实施ARRIVE 2.0指南的计划方案进行了重点介绍,并说明《实验动物与比较医学》期刊遵循ARRIVE 2.0指南的目前情况及未来计划。动物实验医学研究及报告遵循ARRIVE 2.0指南等国际规范是助推我国实验动物科学与生物医药学高质量发展的重要动力之一,也是落实3R原则和提高实验动物福利强有力的一种手段,广大科研工作者和期刊工作者均应该高度重视并积极践行。

发酵中草药在动物生产中的应用研究进展

发酵中草药是利用益生菌的生物转化作用提高中草药的生物利用度,使中草药转化为疗效更高、毒副作用更小的发酵药物。发酵中草药能够改善动物的肠道菌群,提高动物生长性能,预防和治疗疾病,改善饲养环境。文章综述发酵中草药的工艺、功效及其在动物生产中的使用效果,为了解现代发酵工艺赋予中草药新的作用特点、发酵中草药作为动物饲料添加剂在实际生产中的应用效果提供参考。

东方田鼠作为一种实验动物新资源的研究进展报告

东方田鼠是已知的唯一一种天然抗日本血吸虫病的哺乳动物。来源于血吸虫病疫区和非疫区以及实验室培育的东方田鼠对日本血吸虫有着相同的抗性。野生东方田鼠经过30多年的实验室培育,已经实现了实验动物化。同时,研究人员对东方田鼠的生长发育、生殖生理、血清生化、血液学指标、组织解剖等生物学性状进行了较详细的研究,并且进一步深入探讨了东方田鼠的抗血吸虫病特性及机制。上海实验动物研究中心培育的洞庭湖东方田鼠封闭种群(S:DTMF)在2021年经中国实验动物学会实验动物资源与评价工作委员会认定为中国实验动物资源。本综述着重总结近10年,特别是国家科技支撑计划项目实施中在东方田鼠生物学特性、标准化、基因组以及抗血吸虫病机制等方面的研究进展。

《动物研究:体内实验报告》即ARRIVE 2.0指南的解释和阐述(二)

提高生物医学研究结果的可重复性是一项重大挑战,研究人员透明且准确地报告其研究过程有利于读者评估该研究结果的可靠性,进而重复该实验或在该成果的基础上进一步探索。ARRIVE 2.0指南是英国国家3Rs中心(NC3Rs)于2019年组织发布的一份适用于任何与活体动物研究报告相关的指导性清单,用以提高动物体内实验设计、实验实施和实验报告的规范性,以及动物实验结果的可靠性、可重复性和临床转化率。ARRIVE 2.0指南的使用不仅可以丰富动物实验研究报告的细节,确保动物实验结果信息被充分评估和利用,还可以使读者准确且清晰地了解作者所表述的内容,促进基础研究评审过程的透明化和完整性。目前,ARRIVE 2.0指南已经被国际生物医学期刊广泛采纳。本文是在国际期刊遵循ARRIVE 2.0指南的最佳实践基础上,对2020年发表于PLoS Biology期刊上的ARRIVE 2.0指南完整解读版(原文请见https://arriveguidelines.org)进行中文编译(第二部分包括“关键10条”里的第4~7条:“随机化”、“盲法”、“结果测量”和“统计方法”等部分),以期促进国内研究人员充分理解并使用ARRIVE 2.0指南,提高实验动物研究及报告的规范性,助推我国实验动物科技与比较医学研究的高质量发展。

实验动物在肠道菌群与非酒精性脂肪肝病研究中的应用

非酒精性脂肪肝病(NAFLD)是一种复杂的获得性代谢应激肝损伤疾病,NAFLD的发生发展受遗传、老龄化、生活方式、饮食、中心性肥胖相关的胰岛素抵抗、代谢综合征以及肠道菌群等相关联的并行因素的影响。近年来,人们越来越重视肠道菌群在NAFLD发病机制中的作用。肠道菌群通过多个生理过程对体内肝功能有显著影响,包括能量代谢、肥胖、糖尿病和NAFLD。动物实验提供了有力的证据,表明肠道菌群失调在肥胖症和NAFLD疾病发生发展中发挥了重要作用。本文对实验动物在肠道菌群与非酒精性脂肪肝病研究中的应用进行探讨。

多因素诱导高尿酸肾病大鼠模型的建立与芪苓颗粒的干预作用研究

目的采用“氧嗪酸钾联合腺嘌呤加酵母饲料饲喂”的多因素诱导法建立高尿酸肾病(HN)大鼠模型,并观察芪苓颗粒(QLG)的干预作用。方法取58只SPF级雄性SD大鼠,随机取10只大鼠作正常对照(normal control,NC)组,其余大鼠采用多因素诱导法建立HN大鼠模型,造模2周后颌下取血检测血清UA、CREA、BUN、TG和TC,筛选出血清UA和体重接近均值的HN大鼠40只,采用分层随机法分为模型对照(Model,M)组、QLG低剂量(Qiling granules low dose,QLG-L)组、QLG高剂量(Qiling granules high dose,QLG-H)组和阳性对照(positive control,PC)组,每组10只。各组每天给予相应药物灌胃,连续给药4周后颌下采血检测血清UA、CREA、BUN、TG和TC,行安死术,取肝组织检测XOD、ADA活性,取肾组织进行HE、Gomori六胺银染色,并用免疫组化和Western blot法观察肾GLUT9、OAT1、VCAM-1和TGF-β的蛋白表达。结果与NC组比,M组血清UA、CREA、BUN、TC、TG水平和肝XOD、ADA活性均显著升高(P<0.01),肾组织病变明显,肾小管尿酸盐含量和肾GLUT9、VCAM-1、TGF-β蛋白表达均显著升高(P<0.01,P<0.05)、OAT1表达显著降低(P<0.01)。与M组比,各给药组大鼠的血清UA水平和肝XOD、ADA活性以及肾VCAM-1蛋白表达均显著降低(P<0.01,P<0.05),QLG-L组大鼠的血清CREA、BUN水平和肾TGF-β蛋白表达亦显著降低(P<0.05,P<0.01),QLG-H组大鼠的血清CREA、BUN水平和肾GLUT9蛋白表达亦显著降低(P<0.01,P<0.05),各给药组大鼠的尿酸盐沉积及其引发的肾损伤均有不同程度的减轻但无显著差异(P>0.05)。结论给予大鼠酵母饲料饲喂的同时给予氧嗪酸钾与腺嘌呤联合灌胃可诱导建立稳定的HN大鼠模型;QLG可通过改善HN模型大鼠UA代谢紊乱、减轻肾炎症和尿酸盐沉积及其引发的肾损伤来有效治疗HN,其作用机制与降低血清UA、CREA、BUN、TG水平和肝XOD、ADA活性以及肾GLUT9、OAT1、VCAM-1、TGF-β蛋白的表达有关。

1470 nm半导体激光治疗仪对犬前列腺切除术的有效性研究

目的评估1470 nm半导体激光治疗仪(简称:科瑞达治疗仪)对犬前列腺切除术的有效性。方法选取成年雄性Beagle犬28只,随机分为3组,即假手术组3只、试验组15只和同类对照组10只;其中试验组又分为120 W/50 W、150 W/50 W、160 W/50 W的汽化切割/凝固止血3个小组;同类对照组又分为120 W/50 W、150 W/50 W的汽化切割/凝固止血2个小组;每小组各5只。试验组和同类对照组均在电切镜下经膀胱颈入口行犬前列腺切除术。术中观察产品的操作适配性和有效性;术后观察犬的一般体征,以及在术前、术后即刻、3 d、7 d、28 d时取血测定血液生化和血液学指标;分别在术后1 h、4周时,行超声和电切镜下观察尿道前列腺部情况,并取前列腺组织进行HE染色分析术后1 h的凝固层厚度和4周尿道上皮修复情况。结果术中,试验品和同类对照品进行犬前列腺切除术的操作性能良好,具有较好的汽化切割和凝固止血性能;术后对犬的一般体征、血液学和血液生化指标均未见明显影响;且超声显示术后即刻均可见尿道扩张,尿道上皮回声略有增强;4周时,可见前列腺组织实质为略低回声,内部为均匀分布细小点状回声,包膜呈线状高回声,与假手术组一致。测量分析显示,试验组和同类对照组汽化切割前列腺组织重量约为0.91~1.33 g,切除比例达17.11%~20.27%;且随汽化切割功率的增加,激光发射时间逐渐减少,而汽化切割速度和效能均有所增加;但试验组与同类对照组比较均未见明显差异(P>0.05)。电切镜下可见试验组和同类对照组在术后1 h时前列腺尿道部创面呈烧灼样改变,创面和正常尿路上皮分界明显;4周时,前列腺部尿路上皮已修复平整,周围正常尿路上皮分界较模糊。同样,病理观察也显示,术后1 h时试验组和同类对照组均可见前列腺尿道口损伤明显,创面表面有少量碳化和凝固性坏死,少量炎性细胞聚集,凝固层厚度约在0.4 mm左右;术后4周时,假手术组前列腺尿道部形态未见异常,试验组和同类对照组均可见新生上皮基本覆盖创面,厚度较均匀,无凝固性坏死组织附在创面上,周围仍有轻度炎性反应,成纤维细胞增生明显,周围前列腺可见间质和上皮细胞增生,部分可见鳞状化发生;前列腺包膜完好,周围神经血管形态未见异常。结论科瑞达治疗仪对Beagle犬前列腺切除术是有效的,具有较好的汽化切割和凝固止血性能,且术后的各项生理指标较假手术组无显著差异。

1470 nm半导体激光对离体动物组织的汽化消融、切割和凝固作用

目的观察1470 nm波长的半导体激光对离体动物组织的汽化切割、凝固和热损伤情况,以探讨其应用于前列腺增生治疗的可行性。方法实验组和同类对照组分别使用HANS-D1型和ML-DD01FI型1470 nm半导体激光治疗仪。取新鲜离体猪膀胱组织,光纤距离组织0.5 cm和1 cm的条件下工作5 s,观察60、90、120、150、160 W功率的半导体激光对组织的损伤影响;取离体犬前列腺和猪肾组织分别进行汽化消融和汽化切割,观察60、90、120、150、160 W功率的半导体激光对组织的汽化和热损伤作用;另在凝结模式下照射离体猪肾组织5、10、15 s后,观察30、40、50 W功率的半导体激光对组织的凝固作用。结果光纤照射距离组织1 cm时,1470 nm半导体激光对邻近正常膀胱组织不会产生意外损伤;但在距离0.5 cm时,120、150、160 W的1470 nm半导体激光对膀胱组织有轻微的损伤。另外,随着输出功率的增大,60~160 W半导体激光对犬前列腺组织的汽化消融效率逐渐提高,且汽化量和消耗总能量之间呈良好的线性相关(P<0.001)。病理组织学HE染色结果显示实验组的凝固层厚度为292.20~309.98μm,汽化层深度为1.49~4.52 mm;同类对照组的凝固层厚度为289.91~303.53μm,汽化层深度为1.88~4.43 mm,两组间比较均未见明显差异(P>0.05)。同时,汽化切割截面积为1 cm2的离体猪肾组织时,60~160 W的1470 nm半导体激光对肾组织的汽化切割效率随输出功率的增大而提高(P<0.05),其中实验组的凝固层厚度为496.04~514.47μm,同类对照组的凝固层厚度为489.39~518.53μm。此外,凝结模式下30、40、50 W的半导体激光对离体猪肾组织照射5、10、15 s时,随着激光输出功率的增加,凝固瘢直径、凹槽深度和凝固效率均逐渐增大(P<0.05);其中实验组和同类对照组的凝固层厚度分别为399.10~449.98μm和392.97~447.65μm,汽化层深度分别为3.05~7.09 mm和2.70~7.14 mm,两组间比较均未见明显差异(P>0.05)。结论1470 nm半导体激光对离体动物组织具有良好的汽化消融、切割和凝固作用,其效果与输出能量之间具有良好的线性相关。

木薯在家禽饲粮中应用的研究进展

随着我国集约化家禽养殖业的迅速发展,家禽饲料原料的需求量迅速增加。但谷物饲料的短缺及持续居高的价格使家禽饲料生产行业亟须探寻更为廉价的能量替代饲料。木薯具有产量高、富含淀粉和纤维、能值较高等特点,在家禽养殖中可替代玉米或其他能量饲料。木薯产品的有效利用已被证明可降低家禽生产中的饲料成本。但木薯的利用受许多因素的限制,如低蛋白质以及抗营养因子,使用正确的加工及科学的配方可以提高木薯在家禽饲粮中的添加水平。文章综述木薯的营养特性、饲料化利用方式及在家禽饲粮中的应用研究,为木薯在家禽饲粮中的应用提供参考。