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第五章常用实验动物特性及应用Tel：88382124-8030zhangcm@sdu.edu.cn2010-03-29张成梅常用实验动物小鼠大鼠豚鼠兔犬猪猫猴…生物学特性繁殖特性解剖学特点生理学特点饲养和管理要点应用主要品系第一节小鼠小鼠属于脊椎动物门、哺乳纲、啮齿目、鼠科、鼠属。实验小鼠来自野生小鼠，后经人们长期选择培育而成。小鼠（Mouse，Mus.Musculus）一、生物学特性体型小，性情温顺，易于饲养管理。小鼠是哺乳动物中体型较小的动物，出生时体重１.5g，体长20mm左右。成年体重30-40g，体长110mm。小鼠对外界环境的改变反应敏感，强光或噪声可致哺乳母鼠食仔；喜黑暗，昼伏夜动，其进食、交配、分娩多发生在夜间；啮齿类动物，有啃咬习惯；群居动物，群饲生长发育也快。性成熟的雄鼠放在一起易发生互斗。一般特性繁殖特性发育迅速，性成熟早小鼠出生后20日龄左右即可离乳，此时体重达14g（10-16g）左右，稍加饲育即可用于实验及科研（18-22g）。６-７周龄性成熟。雌性35-50d、雄性45-60d便可交配繁殖。配种最好在65-90日龄，交配后10~12小时，雌鼠在阴道口形成一个白色的阴道栓，这是受孕的标志。性周期短，繁殖力强发情周期4-5d，妊娠期19-21d，哺乳期20-22d。每胎产仔8-15只，最多可达25只，年产6-9胎。生育期为1年，寿命2-3年解剖学特点小鼠下颌骨的喙状突较小，髁状突发达，运用下颌骨形态的分析技术，可进行近交系小鼠遗传监测；汗腺不发达，怕热，高温容易中暑；淋巴系统发达，外界刺激可使淋巴系统增生，因此易患淋巴系统疾病；尾巴较长，约等于体长，尾具有平衡、散热和自卫等功能；尾部有四条明显的血管，其背腹面各有一条静脉血管，两侧各有一条动脉血管。生理学指标性周期：４－５天妊娠期：１９－２１天哺乳期：２０－２２天体温：36.5Cº心率：600(328-780)次／分血压：81-113mmHg(10.8-18.1kPa)呼吸：163(84-230)次/分生育期为1年，寿命达2～3年；染色体为20对。血液指标血红蛋白：148(100-190)g/L血细胞比容：0.415L/L红细胞：9.3(7.7-12.5)*1012/L白细胞：8(4-12)*109/L二、饲养管理和繁育要点喂颗粒性饲料，饲料中蛋白质含量应达20-25%．喂水、加料２－３次／周。撮入量：成熟时饲料4-6g/天/只，水约6ml。哺乳期雌鼠可加葵花籽，生产鼠还可加大麦芽和鸡蛋软料．垫料以杉树木屑为佳，用前要高压灭菌和消毒。记录表格，做好常规记录。三、主要品系、种群1．近交系(1)C57BL／6（B6）：黑色。乳腺癌发病率低，对放射物质耐受力强，眼畸形，口唇裂的发生率达20％。淋巴细胞性白血病发病率为6％。对结核杆菌、百日咳组织胺易感因子敏感。嗜酒精性高。是肿瘤学、生理学、遗传学研究常用品系。(2)C3H／He(C3)：野生色。乳腺癌发病率为97％，对致肝癌因素敏感，对狂犬病病毒敏感，对炭疽杆菌有抗力。用于肿瘤学、生理学、核医学、免疫学的研究。(3)BALB／c(C)：白化。乳腺肿瘤发生率低，但对致癌因子敏感。肺癌发病率雌性26％，雄性29％。对放射性照射极为敏感。广泛应用于肿瘤学、生理学、免疫学、核医学和单克隆抗体等研究中。(4)DBA／2(D2)：浅灰色。听源性癫痫发作36日龄小鼠为100％，55日龄后为5％。对鼠伤寒沙门氏菌补体有抗力，对百日咳组织胺易感因子敏感。常用于肿瘤学、遗传学和免疫学的研究。(5)CBA：野生色。对麻疹病毒敏感。(6)A：白化。对麻疹病毒高度敏感，对X射线非常敏感。肺肿瘤发病率高。常用于肿瘤学、免疫学等的研究。(7)AKR：白化。为高发白血病品系，对百日咳组织胺易感因子敏感。常用于肿瘤学和免疫学等的研究。(8)TAl(津白1号)和TA2(津白2号)：白化。TAl为自发低乳腺癌系，TA2为自发高乳腺癌系，为乳腺癌MA737的宿主。（9）615：深褐色。肺腺癌发病率高。8月龄后开始出现衰老现象，表现为肥胖、增重。对津638白血病病毒敏感。2．封闭群(1)KM：白化。该鼠特点是产量高，抗病力强，适应性强。广泛应用于药理、毒理、微生物学的研究以及药品、生物制品的检定。(2)NIH：白化。特点是繁殖力强，产仔成活率高，雄性好斗。广泛用于药理和毒理研究以及生物制品检定。3．杂交一代动物(F1代)F1代具有清楚的遗传背景和双亲特性,生活力强,实验重复性好,得到广泛应用。4、突变系常用的突变系小鼠有：(1)侏儒症比正常小鼠体型小，缺少生长素和促甲状腺素，用于内分泌研究。(2)无毛症裸鼠：第11对染色体上的裸基因（nu）导致无毛、裸体无胸腺。(3)SCID第16对染色体上的Scid隐性基因突变基因导致T、B淋巴细胞联合免疫缺陷．外观与普通小鼠差别不大，有毛，被毛白色，体重发育正常。(4)肥胖症(5)肌肉萎缩症常用小鼠品系近交系C57BL/6BALB/cDBA129C3H突变系小鼠SCID小鼠裸小鼠封闭群小鼠KMNIH昆明小鼠长爪沙鼠（蒙古沙土鼠）四、小鼠在生物医学中的应用在哺乳动物中，由于小鼠体型小，易于控制，生长繁殖快，且饲养繁殖方便，又有明确的质量标准，已培育成大量的近交系、封闭群和基因突变动物，近交系有500多个，突变系有410多种，远交群有200多种。因此在生物医学领域中得到广泛应用，我国一年用量近300万只。（一）药物评价及毒性实验药物筛选试验小鼠常用于药物对疾病疗效筛选试验,如抗肿瘤药物,抗结核药物,抗疟疾药物等的筛选。毒性实验和安全评价⑴小鼠对多种毒性刺激敏感，常被用作药物的急性、亚急性及半数致死量的测定。⑵“三致”实验常用到小鼠。（二）肿瘤学和白血病研究小鼠广泛应用于癌、肉瘤、白血病以及其他恶性肿瘤的研究，为研究各种类型肿瘤的发生和生物学特性及其防治，提供了很好的动物模型。自发性肿瘤：如：近交系AKR小鼠白血病发生率可达90％，C3H小鼠乳腺癌发病率达90％。而C57BL小鼠乳腺癌发病率极低。结果表明C3H体内有一种乳汁因子会传给雌性子代，在该乳汁因子与激素的共同作用下易产生乳腺癌。诱发性肿瘤：小鼠对致癌物质、射线及某些病毒敏感，可诱发各种肿瘤，如：•二乙基亚硝胺可诱发小鼠肺癌；•甲基胆蒽可诱发小鼠胃癌和宫颈癌等；•感染小鼠白血病病毒可诱发白血病；•感染人类腺病毒可诱发小鼠肉瘤及淋巴瘤。移植性肿瘤：将各种实体瘤、腹水瘤、白血病等一定数量的瘤细胞或无细胞的滤液（病毒性肿瘤）接种于相关品系的小鼠，就可以使该品系的一群小鼠带有相同的肿瘤，其生长速度一致，个体差异小，接种存活率可达100%。裸小鼠、SCID小鼠可接受人类各种肿瘤细胞的移植，成为活的癌细胞“试管”。这种肿瘤模型经常用在筛选抗肿瘤新药的研究。（三）病毒、细菌和寄生虫病研究小鼠对多种病原体具有易感性，特别是病毒极为敏感，常用于研究这些病原体的发病的机理、临床症状及治疗。例如狂犬病、脊髓灰质炎、流感、脑炎、血吸虫病、疟疾、破伤风等的研究（四）遗传学和遗传性疾病的研究遗传病许多小鼠自发遗传病，如小鼠黑色素病、白化病、家族性肥胖和遗传性贫血与人发病相似，可作为人类遗传病的动物模型。遗传学研究小鼠毛色变化多种多样，其遗传学基础研究已经清楚，因此常用小鼠毛色作遗传学分析。（五）免疫学研究BALB/c、AKR等小鼠免疫后的脾细胞与骨髓细胞融合，进行单克隆抗体的制备和研究。免疫缺陷小鼠（裸鼠、SCID、beige）是研究免疫机制的良好的动物模型。（六）内分泌疾病的研究小鼠内分泌结构的缺陷常引起类似人类的内分泌疾病。如肾上腺皮质肥大造成肾上腺功能亢进，发生类似人类的库欣综合症；甲状旁腺激素失活引起的钙磷代谢紊乱和次生骨吸收障碍等。小鼠寿命短（1.5～3年），晚期老年病多，肿瘤发病率高。老年小鼠结缔组织主要成分为胶原蛋白，胶原蛋白老化常作为机体老化的指标。研究表明，随着鼠龄增长，胶原结构中的双体和多聚体比例增加，皮肤中螺旋结构减少，可以作为研究胶原老化的动物模型。（七）老年病学的研究（八）计划生育研究小鼠繁殖力强，性周期和妊娠期短，生长快，适合计划生育研究。如常用小鼠做抗生育、抗着床、抗早孕、抗排卵等实验应用上的首选动物。（九）呼吸和消化系统疾病的研究镇咳药研究，小鼠在氢氧化胺雾剂刺激下有咳嗽反应。中毒性肝炎、肝硬化和胰腺炎均可在小鼠身上复制成功。五、不宜采用小鼠制作动物模型的实验研究研究体温变化的试验：因为小鼠体温变化不稳定。慢性支气管炎的试验：因为小鼠气管及支气管腺不发达。催吐试验：因为小鼠无呕吐反应。动脉粥样硬化试验：因为小鼠不形成动脉粥样硬化。第二节大鼠属脊椎动物门、哺乳纲、啮齿目、鼠科、大鼠属。褐色大鼠的变种，分布于欧洲、亚洲、中国北部。18世纪开始人工饲养，19世纪中叶用于动物实验。大鼠（rat，Rattusnorvegicus）啮齿类动物，夜间活跃对外界环境的改变反应敏感，嗅觉灵敏，易引发呼吸道疾病；对湿度要求高；强烈噪音可引起食仔或抽搐；群居动物；对维生素和氨基酸缺乏敏感；不能呕吐；汗腺在爪垫，不发达，尾巴是散热器官SpragueDawleyrat生物学特征繁殖特性大鼠发育快，成熟早，繁殖力强。雄性２月龄、雌性2.5月龄达到性成熟，适配鼠龄，雄性为90日龄，雌性为80日龄；性周期4-5d，妊娠期19-23d(平均21d)，哺乳期21-23d，年产5-8胎，每胎产仔6-12只，生育期1.5年。全年多发情动物，具有产后发情、产后妊娠的特点。寿命2.5-3年。解剖学特点1.肝脏共分6叶，再生能力强，部分切除术后仍可再生。2.有胆管但无胆囊，不会呕吐。3.心脏的血液供给既来自冠状动脉，也来自冠状外动脉。4.无扁桃体，胸腺位于气管的前部。5.眼角膜无血管，有棕色脂肪组织。生理学指标性成熟：60日性周期：４－５天妊娠期：19-23天哺乳期：19-23天体温：37.5Cº心率：380(300-500)次／分血压：90-116mmHg(12-15.4kPa)呼吸：90(63-179)次/分染色体共21对大鼠心电图无S-T波，豚鼠以上的较大动物均有明显的S-T段。血液指标血红蛋白：148(120-175)g/L血细胞比容：0.46（0.39-0.53)L/L红细胞：8.9(7.2-9.6)*1012/L白细胞：14(5-25)*109/L二、饲养管理和繁育要点饲喂方法与小鼠相同,撮食量:10-25g/天/只，撮水量：30-35ml/天/只。注意补充维生素K，肝脏微粒体酶活性，极易受某些化学药物影响。繁殖基本与小鼠相同，要随时淘汰有食仔癖的母鼠。是流行性出血热的自然宿主，要定期进行血清学的检查。三、大鼠主要品系1．近交系：(1)ACI：1926年由哥仑比亚大学肿瘤研究所培育，黑色，腹部和脚白色。有自发肿瘤倾向，该品系大鼠血压低。(2)F344：1926年由哥仑比亚大学肿瘤研究所培育，白化。我国从NIH研究所引进。该品系大鼠可允许多种肿瘤移植生长。用于毒理、肿瘤、生理学研究。(3)LEW：白化，可移植多种肿瘤，高脂肪食物容易引起肥胖症。(4)LOU／C和LOU／M：两系大鼠均为白化，分别为浆细胞瘤的高发系和低发系。(5)SHR：白化。自发性高血压，10周龄以后动脉收缩压雄鼠为：200~350mmHg(26.7~46.3KPa)，雌鼠为：180~200mmHg(24.0~26.7KPa)，心血管疾病发病率高。对降压药物有反应，可作为高血压动物模型用于药物筛选。2．封闭群(1)Wistar：由美国wistar研究所培育而成。使用数量最多，遍及全世界。我国从日本引进，白色，头部较宽，雄鼠耳朵比其他品系稍长，尾长短于身长。该种群性周期稳定，繁殖力强，产仔多，生长发育快，性情温顺，对传染病的抵抗力较强，自发肿瘤发生率低。(2)SD：1975年由美国Spraque和Dawley农场育成。比wi