（2）無菌動物和悉生動物GF和GN動物與常規帶菌動物（CV）在結構和功能上有較大的差異，在利用GF、GN進行腫瘤實驗時，要根據這些特點安排實驗並估計到它們對實驗的影響。無菌動物幾乎不發生內分泌係統和造血係統以外惡性腫瘤。這充分說明，存在著環境致癌因子的作用，而采用係統的無菌技術可以除去這些因子，形成一個防護屏障，使有機個體不受這些因子的危害。
（3）裸鼠裸鼠全身無毛，先天無胸腺，T淋巴細胞缺失，細胞免疫功能缺陷，對異體移植物幾乎無免疫排斥反應，可接受異係、異種腫瘤移植等，被認為是活的試管。裸鼠已在腫瘤移植、癌的病因學、癌的實驗治療學、癌的免疫學、癌病毒學以及化學致癌研究等實驗腫瘤學研究的許多領域得到了應用，大大促進了腫瘤學研究的進展。
3.動物腫瘤模型的選擇不同種屬、品係的實驗動物其腫瘤學方麵的性狀各不相同，腫瘤學研究工作者應當熟悉實驗動物科學的研究成果，對本領域有關的資料有比較全麵的了解，才能為自己的課題選到合適的實驗動物腫瘤模型。實驗動物的腫瘤模型一般分為下麵4類。
（1）自發性腫瘤模型實驗動物種群中不經有意識的人工實驗處置而自然發生的一類腫瘤稱之為自發性腫瘤。自發性腫瘤發生的類型和發病率可隨實驗動物的種屬、品係及類型的不同而各有差異。選用自發性腫瘤型為對象進行研究有一定優點：首先是自發性腫瘤通常比用實驗方法誘發的腫瘤與人類所患的腫瘤更為相似，有利於將動物實驗結果推用到人；其次是這一類腫瘤發生的條件比較自然，有可能通過細致觀察和統計分析而發現原來沒有發現的環境或其他的致癌因素，可以著重觀察遺傳因素在腫瘤發生上的作用。但應用自發性腫瘤模型也存在一些缺點：腫瘤的發生情況可能參差不齊，不可能在短時間內獲得大量腫瘤學材料，觀察時間可能較長，實驗耗費較大。許多近交係動物在一定年齡內，可以發生一定比率的某種自發性腫瘤；從腫瘤發生學上看，這些自發瘤與人體腫瘤相似，進行腫瘤發病學和藥物篩選等實驗比較理想。但由於不易同時獲得大批病程相似的自發腫瘤動物，又因這種腫瘤生長較慢，實驗周期相對較長，所以一般很少用於藥物篩選。
（2）誘發性腫瘤模型用化學致癌物、射線或病毒均可在各類動物中誘發不同類型的腫瘤。強化學致癌物二甲基苯蒽（DMBA）和甲基膽蒽可誘發乳腺癌，二苯苄芘誘發纖維肉瘤，用二乙基硝胺、黃曲黴素AFB誘發大鼠肝癌，N-甲基-N-硝基-N-亞硝基胍（MNNG）誘發大鼠胃癌。但誘癌過程需時較長，成功率多數達不到100%，腫瘤發生的潛伏期個體變異較大，不易同時獲得病程或癌塊大小較均一的動物供實驗治療之用，再加之腫瘤細胞的形態學特征常是多種多樣，且致癌多瘤病毒常誘發多部位腫瘤，故不常用於藥物篩選，但從病因學角度分析，它與人體腫瘤較為近似，故此模型常用於特定的深入研究。在使用化學致癌物致癌時，要注意各類化學致癌劑對動物致癌的特點，如芳香胺及偶氮染料類致癌物的特點是：①通常需要長期、大量給藥才能致癌；②腫瘤多發生於遠隔作用部位的器官如膀胱、肝等；③有明顯的種屬差異；④其本身不是直接致癌物，致癌是由於其某種代謝產物的作用；⑤其致癌作用往往受營養或激素的影響，例如，奶黃僅在以缺少蛋白質和核黃素的飼料喂飼大鼠時才引起肝癌，而且雄性大鼠較敏感，鄰位氨基偶氮甲苯則易引起雌性大鼠的肝癌。
亞硝胺類的致癌特點是：①致癌性強，小劑量一次給藥即可致癌；②對多種動物（包括猴、豚鼠等不易誘發腫瘤的動物）的許多器官（包括食管、腦、鼻竇等不易引起癌的器官）能致癌，甚至可以通過胎盤致癌；③具有不同結構的亞硝胺有明顯的器官親和性，例如，二甲基亞硝胺等對稱的衍生物常引起肝癌，不對稱的亞硝胺如甲基苄基亞硝胺常誘發食管癌；在大鼠，二丁基亞硝胺能引起膀胱癌，二戊基亞硝胺能誘發肺癌，而N-甲基-N-硝基-N1-亞硝基胍則能引起胃腸癌。黃曲黴毒素的毒性很強，很小劑量（1mg/kg體重）即可使犬、幼齡大鼠、火雞或小鴨致死；其致癌性也極強，最小致癌劑量比亞硝胺還要小數十倍，是已知化學致癌物中作用最強者。它能誘發多種動物（從魚到猴）的肝癌，也可引起腎、胃及結腸的腺癌，滴入氣管內可引起肺鱗狀細胞癌；注入皮下可引起局部的肉瘤。
（3）移植性腫瘤模型目前腫瘤化療所應用的大多數藥物，都經動物移植性腫瘤試驗而被發現，因此它是篩選抗腫瘤新藥中最常用的模型。其優點是接種一定量瘤細胞或無細胞濾液（病毒性腫瘤）後，可以使一群動物帶有同樣的腫瘤，生長速率較一致，個體差異較小，接種存活率近100%。對宿主的影響也類似，易於客觀判斷療效，且可在同種或同品係動物中連續移植，長期保留供試驗之用，試驗周期一般均較短，因此當前抗癌藥篩選中絕大多數用移植瘤試驗，如各種實體腫瘤、腹水瘤和白血病等均被廣泛使用。但是這類腫瘤生長速度快，增殖比率高，體積倍增時間短，這些都是與人體腫瘤的顯著不同點，特別是與人的實體瘤差別更大。
（4）人體腫瘤的異種移植性腫瘤模型將人體腫瘤或腫瘤組織培養細胞瘤株移植於免疫缺陷動物，因能保持其生物學特性，用於研究人體腫瘤對藥物的敏感性有較大的幫助，當前日益受到多方麵的重視。裸鼠可直接作為人體腫瘤或瘤株異種移植的接受體，不需進行附加因子的處理，可使人體腫瘤移植後生長良好。腫瘤細胞形態、染色體含量和同工酶水平與人體腫瘤一樣，細胞動力學和生物化學特征也未變。這些移植性腫瘤對化療藥物的敏感性與臨床所見十分相近。
五、放射生物學研究中實驗動物的選擇與應用
在放射生物學實驗研究中，不僅要求工作人員采取相應的措施，免受超安全劑量的照射或沾染，而且還要得到能客觀反應輻射與生物對象互相作用真實情況的穩定結果。這就必須同時滿足許多條件，其中最重的條件之一，就是要選擇適於研究課題需要的動物種類、建立實驗模型。
超過一定劑量的高能輻射作用於機體，可引起一係列全身性綜合病症，稱為放射病。我們對輻射損傷的大部分知識了解，不是來自廣島或長畸原子彈爆炸，也不是來自發生事故的核反應堆，大量的知識是通過選用各種實驗動物進行動物實驗積累起來的。關於輻射的遠期遺傳效應至今隻有動物實驗的材料。科研人員在實驗室可以隨時選擇各種實驗動物並使其接受不同劑量的照射，複製成病變相似、病例多量的不同類型的放射病或輻射損傷，這就為放射生物學研究提供了極為便利的條件，對放射醫學的發展起到了極大的推動作用。
（一）實驗動物對輻射效應的影響
同樣種類和劑量的輻射以相同的方式作用於機體時，所出現的後果往往因動物的種類、年齡、性別、機體狀況等而異，即有不同的輻射反應。放射生物學研究中常用放射敏感性（radiosensitivity）的概念來觀察個體組織、細胞的敏感程度。放射敏感性，是指當一切照射條件完全嚴格一致時，機體或其組織在射線作用下發生的某種變化的程度和速度，若變化大且其發生迅速，則表明其敏感性高，反之，則相反。一般文獻資料中多以細胞、組織的形態學損傷或機體的死亡作為判斷放射敏感性的依據。
1.種係發生過程中的放射敏感性不同種係動物的放射敏感性差別很大，總的趨勢是：種係發生的等級愈高，機體結構愈複雜，其放射敏感性也愈高。脊椎動物的放射敏感性高於無脊椎動物；在脊椎動物中，哺乳類比鳥類、魚類、兩棲類和爬蟲類為高。哺乳類中各種實驗動物的放射敏感性差異也較大，豚鼠、犬、山羊、綿羊、豬對射線比較敏感，猴、小鼠次之，大鼠、田鼠更次之。
動物種類LD50/30C/kgGy動物種類LD50/30C/kgGy猴0.129～0.1425.46豚鼠51.6～103.24.00羊9.03×10-2～1.29×10-22.37田鼠0.18-豬5.93×10-2～7.1×10-22.47大鼠0.155～0.2067.96犬6.45×10-2～7.74×10-22.44小鼠0.103～0.1556.33兔0.194～0.2067.51人7.35×10-2±6.45×10-3-
家兔對放射的敏感性與其他實驗動物有一定差異。家兔的LD50/30的劑量為0.194～0.206C/kg或7.51Gy，但其受射線照射時初期反應比其他動物要敏感得多，常出現一種應激反應性的變化，稱之為放射性休克狀態，而且隨著照射劑量的不斷增加，休克的發生率也隨之增加，如不及時采取搶救措施（當動物發生四肢軟癱並不斷抽搐，瞳孔尚未散大之前，立即於耳緣靜脈快速注射25%可拉明0.5～1.0ml，同時配合做人工呼吸），喪失搶救時機，動物會很快死去，對實驗影響很大。
照射時同一種動物中的不同品係亦可表現出顯著不同的放射敏感性。例如BALB/cAnN 小鼠對X射線或γ線照射均極為敏感。A係小鼠對X射線照射高度敏感，而C57BR/cdJN 對X射線不敏感，而且具有一定抗射線的能力。Wistar大鼠在一定劑量範圍內，對2種射線的敏感性應高於雜種大鼠。
2.個體發生中的放射敏感性哺乳動物在個體發育的不同階段，其放射敏感性有明顯的差別。一般規律是放射敏感性隨著個體發生的過程而逐漸降低。在胚胎植入前母體受照射時，放射敏感性很高，較小的劑量即可引起胚胎的大量死亡；此時不死的胚胎可繼續發育，畸形發生率較低。在器官形成期進行照射時，雖胚胎的死亡率降低，卻出現較多的畸形和死胎。有人認為，這一時期是胚胎發育過程中放射敏感性很高的“危險期”。在器官形成期的後期，胚胎的放射敏感性開始下降，胎仔期的放射敏感性明顯地低於以前各期；在出生後的個體發育過程中，幼年動物的放射敏感性比成年要高，但老年動物機體由於各種功能的衰退，其耐受輻射（特別是大劑量輻射）的能力低於成年時期。
（小鼠5.16×10-2C/kg照射的實驗資料，並外推引申到人體）
3.組織和細胞的輻射敏感性動物不同組織和細胞對輻射作用的反應有很大的差別。成年動物機體各種細胞的放射敏感性與其功能狀態有密切的關係。表現為有絲分裂活動旺盛、正常時進行許多次分裂的細胞以及在形態結構和功能上未分化的細胞對射線敏感。即一種組織的放射敏感性與其細胞的分裂活動成正比，而與其分化程度成反比。動物各種組織中，有一類組織是依靠細胞的分裂不斷進行更新的，稱為“增殖性組織”。造血組織、胃腸道上皮組織、生殖腺、皮膚上皮（包括毛囊上皮）組織都是增殖性組織。另一種組織在器官發育完全之後，細胞不再更新，如中樞神經係統、心髒、骨骼等。還有一種組織在發育成熟後繼續進行緩慢的分裂，當受傷後可加速細胞更新，如肝、腎及結締組織。各種組織對射線的敏感性與細胞分化程度、細胞增殖能力、代謝狀態以及細胞的周期環境有密切關係。一般說，分化程度低的、細胞分裂活躍的、代謝旺盛的（細胞DNA合成旺盛）組織對放射敏感性高，否則相反。
（二）放射生物學研究中實驗動物選擇應注意的問題
1.實驗動物的種係放射生物學研究中可選用成年的猴、豬、羊、犬、兔、豚鼠、田鼠、大鼠、小鼠等動物來做實驗。一般認為用猴、犬、大鼠和小鼠複製放射病模型比較理想。BALB/cAnN、A、LACA小鼠和Wistar大鼠對射線敏感，應該首選。
2.實驗動物的性別、年齡、體重關於動物性別對放射敏感性影響的報道是有爭論的。一些材料證明雌性敏感性較高，而另一些（占多數）材料則認為雄性敏感性高或性別間無明顯差別。性別間無明顯差別在犬的實驗中得到很好的證明。然而，在性周期的不同階段，雌性動物的放射敏感性可能有變化，所以在絕大多數情況下為放射生物學實驗選擇動物時，應該優先選用雄性動物。隨著動物的體重和年齡增加，可降低放射生物學效應，這一點在照射犬時表現得更為明顯。深入研究表明，當改變照射的幾何位置時，在死亡率、放射性綜合征的嚴重程度方麵，仍程度不等地存在著這種影響。
3.實驗動物輻射損傷病變特點在相類似的情況下，不同種係動物的放射病明顯程度和發生時間不同。小鼠和大鼠幾乎完全沒有全身初期反應，豚鼠表現不顯著，犬和猴則非常明顯。而在家兔常常可觀察到對照射所特有的休克樣反應，並有部分動物在照射後立即或不久死亡。小鼠和大鼠造血係統的損傷出現得最早。豚鼠、犬和豬造血障礙的特點發展比較緩慢。猴的造血改變與豚鼠、犬和豬相同。腸放射綜合征在小鼠和大鼠中表現得非常明顯，而家兔、豚鼠、犬和猴則明顯。
急性放射病並發的感染過程在不同種類的動物中各有特點。小鼠和大鼠的特點是發生肺炎和腸炎。犬的典型感染並發症是壞死性咽峽炎和齒齦炎以及發生率較高的肺炎和發生率較低的結腸炎。小鼠、大鼠和豚鼠感染的特點是具有播散的傾向，引起全身敗血症，而犬和猴的感染過程具有局限性特點。人的放射病就其表現而言，與豚鼠、犬和猴的病理變化相似，其中與豚鼠相差較遠，而和猴最為接近。
4.實驗動物不同季節和晝夜過程輻射效應在其他條件相同的情況下，動物在不同季節和晝夜過程的輻射效應有一定差異。因此要求動物預先適應實驗環境和考慮動物在不同季節和晝夜的活動規律。機體內環境功能的季節性和晝夜性波動通常稱為生物節律。它們對生物效應的影響是由於機體的許多生理功能活動在一晝夜間和一年四季中發生極其明顯的變化所致。實驗動物的體溫、血糖、基礎代謝率、內分泌腺激素的分泌等均會發生晝夜明顯的變化。
實驗證明，季節對輻射效應有影響。家兔的放射敏感性在春夏兩季升高，秋冬兩季降低。在犬的實驗中，這方麵的關係雖不像家兔表現得那樣明顯，但犬在春、夏兩季照射後的死亡率比秋、冬為高。小鼠的放射敏感性，在冬季和初夏顯著升高，而初春和夏季則降低。大鼠的放射敏感性則沒有明顯的季節性波動。動物對照射的敏感性晝夜間有不同的變化，這種變化見於不同性別、種係和年齡的小鼠和大鼠。白天放射敏感性降低（死亡較少，LD50/30較高，體重下降較少，肝髒損傷較輕），夜間升高。同時在小鼠和大鼠實驗中，除了夜間21～24點的高峰外，還發現白天（小鼠9～12點，大鼠15點）損傷加重的情況，下午和後半夜放射敏感性最低。大鼠與小鼠不同，其放射敏感性雖有晝夜間的明顯波動，但不很劇烈。因此，為了得到有可比性的實驗結果，所有實驗組動物應在同一時間內進行照射。因為哺乳動物放射病的急性期於第30天前結束，所以對小動物照射後觀察30天，對犬（如未較早死亡時）則觀察45天。對慢性放射病實驗動物的觀察，建議不少於12個月。
5.實驗動物對輻射作用條件
（1）輻射種類不同種類的輻射所產生的生物學效應不同，從射線物理特性來看，電離密度和穿透能力對其生物效應有重要影響。α射線的電離密度較大，但穿透能力很弱，因此，由外照射時，對機體損傷作用小，而發射α射線的核素進入體內時則對機體的損傷作用很大。β射線的電離能力較α射線的小，而穿透力較大，由外照射時可引起皮膚表層的損傷，由內照射時亦引起明顯的生物效應。X射線和γ射線穿透力很強，與體內物質作用時產生次極電子，後者引起電離效應，其電離密度比α及β射線的小，但由於能穿透深層的組織，由外照射時易於引起嚴重損傷。一般實驗室常選用60Coγ射線照射動物進行各輻射損傷研究。快中子和各種高能重粒子也都具有很大的穿透力，而且在其射程的末端產生極高的電離密度，外照射時可引起比X射線和γ射線更嚴重的損傷。
（2）輻射劑量輻射劑量與生物學效應之間存在著一定的相依關係。總的規律是劑量愈大，效應愈顯著，但並不是一個直線關係。急性放射病動物模型的複製方法，關鍵在於照射劑量的選擇。根據實驗目的和要求，選擇好合適的照射劑量，以便複製程度適中的急性放射病。
（3）劑量率劑量率即單位時間內機體所接受的輻射劑量。在一般情況下，總輻射劑量相同時，劑量率愈大，生物效應愈顯著，但有一定的限度。如γ-射線劑量率為7.74×10-3C/kg，小鼠的LD50/30為0.22C/kg，而當劑量率為7.74×10-4C/kg時，LD50/30則需0.31C/kg。
（4）分次照射及時間間隔當輻射的總劑量和劑量率相同時，分次給予輻射的效應要低於一次給予的效應，總的規律是分次愈多，各次間的時間間隔愈長，則效應愈弱。例如，0.12C/kg的輻射一次照射小白鼠，60天內引起39%的動物死亡；若將上述照射劑量分成4次照射，每次照射間隔一天，則死亡率下降到23%；若同樣分成4次，但每次間隔4天，則60天內全部動物可以存活。這種現象的發生，顯然與機體的代償和修複功能有關。
（5）照射部位和麵積同樣質和量的輻射對動物不同部位作用的後果是不同的。腹部對照射的敏感性很高，盆腔、頭、胸、四肢輻射敏感性依次下降。在輻射總劑量、劑量率和照射部位都相同的條件下，照射麵積愈大，則生物效應愈顯著，全身照射的後果最嚴重，如照射犬的四肢可允許0.258C/kg或更大劑量，而全身照射7.74×10-2C/kg就可使半數動物死亡，可致典型的造血型放射病。
（6）照射方式照射方式一般可分為外照射和內照射，若二者兼有，則稱為混合照射。在外照射中，單向和多向照射對生物效應有很大的影響。多向照射引起的死亡率較高，生存時間較短。內照射是指放射性核素進入機體後，在其體內發射特有的輻射，作用於不同組織。其損傷效應受許多因素的影響，主要有放射性核素的物理化學特性、侵入途徑、分布和排出特點、物理學和生物半衰期等。
（三）放射生物學研究中實驗動物的應用
1.急性放射綜合征研究中的應用實驗動物是研究急性放射綜合征的主要對象，常采用60Coγ射線照射實驗動物，使其接受不同劑量的照射，複製成各種不同類型的放射綜合征或稱放射病。然後再研究它的發病特點、變化規律、發病機製、診斷和防治方法等。當動物全身一次受到較大劑量照射後，可產生急性放射病。隨著照射劑量增大，可以出現一些典型的綜合征。動物所出現的綜合征主要是以造血係統功能和結構的變化為主，一般稱為造血型放射病；動物出現的綜合征除造血係統功能及結構有嚴重損傷外，消化係統（胃腸道特別是小腸）出現明顯變化，引起消化係統改變為主的綜合征，稱為腸（胃腸）型放射病；出現以心血管係統症候為主的放射病，稱為心血管型放射病；動物主要出現一些以中樞神經係統（主要是腦）症候為主的綜合征稱為腦型放射病。各型放射病之間並不是截然分開的，中間可有過渡型，而且病變也是交錯存在的。腦型放射病動物的胃腸係統和造血組織受到比腸型放射病更嚴重的損傷，但由於病程很短，在數小時或2天內即可死亡，因而看不到其後期的病變過程。突出的病變發生在腦組織，小腦、腦幹、下丘腦病變更為嚴重。
2.內照射效應研究中的應用放射性核素引起動物急性損傷的病理主要為破壞過程，它與核素分布類型有關。全身均勻性分布的核素急性損傷基本與外照射相同，如127Cs、3H等。那些選擇性分布的放射性核素除有類似全身照射的損傷表現外，同時還出現重要器官的局部嚴重損傷改變。引起急性損傷的劑量，因各種放射性核素的輻射類型、能量、化學性質以及它在體內的有效半減期等因素不同而異。放射性核素對動物的慢性損傷有2種情況，即小量多次和一次內汙染放射性核素對動物的持續性內照射。