第七章大鼠的饲养与管理

第七章大鼠的饲养与管理大鼠(Rat)，啮齿目、鼠科、大鼠属，属野生褐色大鼠(Rattusnorvegicus)的变种。原产于亚洲中部及原苏联部分的温暖地区。十八世纪后期开始人工饲养，十九世纪中叶首次用于心理学的研究。1906年这个鼠群中的一部分被送到费城(Philadelphia)的Wistar研究所，从而培育成了Wistar大鼠。二十世纪以后，大鼠应用于生命科学研究的各个领域，尤其在肿瘤学、药理学、内分泌学、营养学方面应用最为广泛。第一节生物学特性一、一般特性1.大鼠性情温顺，易于捉取，一般不会主动咬人，但当粗暴操作或营养缺乏时可攻击人或互相撕咬，哺乳母鼠更易产生攻击人的倾向，配种后的成年雄鼠同笼饲养互相撕咬，严重的甚至咬死。2.大鼠是杂食动物，有随时采饮的习惯。喜食煮熟的动物肉(如兔肉)，甚至是同类的肉。对营养缺乏敏感,特别是维生素和氨基酸缺乏时可出现典型症状。如核黄素缺乏时出现皮炎、脱毛、体质虚弱和生长缓慢，还可引起角膜血管化、白内障、贫血和髓质退化；维生素E缺乏可导致雌大鼠生育能力降低，严重缺乏时雄鼠可终生丧失生殖能力。3.大鼠的活动多集中在黄昏到清晨这一段时间，白天常在笼内闭目休息，交配多在夜间发生。4.大鼠对空气中的粉尘、氨气、硫化氢等极为敏感，易引发呼吸道疾病，一般开放饲养的大鼠主要死因为呼吸道疾病。5.大鼠对各种刺激很敏感，环境条件的微小变化也可引起大鼠的反应，强烈的噪音可导致大鼠恐慌、互相撕咬，带仔母鼠可出现吃仔现象。6.大鼠具有群居优势，同笼多个饲养比单个饲养的大鼠体重增长快、性情温顺、易于捉取，单个饲养的则胆小易惊、不易捕捉。二、解剖学特点1.外观大鼠外观与小鼠相似,但个体较大。一般成年大鼠体长不小于18-20cm。尾上覆有短毛和环状角质鳞片，数量多于200片。上下颌各有两个切齿和六个臼齿，共16颗牙齿。齿式为（1003/1003）×2。2.大鼠骨骼约105-108块，大鼠的生长发育期长,长骨长期有骨骺存在，不骨化。切齿终生不断生长，大鼠需不断啃咬磨牙以维持其长度恒定，故垫料中应有部分小木块供其啃咬。3.大鼠唾液腺包括腮腺、颌下腺和舌下腺。分别位于下颌骨后缘至锁骨的腹外侧、下颌骨后缘和胸腔入口的腹侧、颌下腺口侧。颈区肩胛部间沉积的脂肪组织呈腺体状，称为冬眠腺，在产热中起着重要作用。4.胃由前后两部分组成，前胃为无腺区，后胃为有腺区，前后两部分由一个界限嵴分开，食管通过界限嵴的一个褶进入胃小弯，此褶是大鼠不能呕吐的原因。5.肠道分为十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠、直肠。其中小肠最长，约114cm（102-126），盲肠较长，约6-8cm。6.肝脏呈紫红色，占体重的比例大，约为体重的1/25，由四叶组成（右侧叶、中叶、左叶和尾叶）。肝脏的再生能力强,经部分肝切除术后仍可再生。成年大鼠切除肝2/3，在一周内肝脏生长最快，三周内肝脏重量可恢复到接近正常。大鼠无胆囊，各肝叶的胆管会合成胆总管，开口于十二指肠。胰脏位于胃和十二指肠的弯曲处，呈淡粉色，形状不规则，似脂肪。7.心脏重量约占体重的1/30-1/20，由左心房、左心室、右心房、右心室组成。左心室发出主动脉弓，由此分出无名动脉、左颈总动脉、左锁骨下动脉。无名动脉又分出右颈总动脉和右锁骨下动脉。主动脉弓到心脏背侧沿脊柱下行，形成背主动脉，背主动脉再分支到髂部和四肢。8.肺脏为海绵状，淡粉色,位于胸腔中部,分为左、右两部分。左肺为一个大叶，右肺分为4叶（前叶、中叶、副叶、后叶）。9.肾脏呈暗红色、蚕豆状，位于腹腔背侧脊柱两侧。每侧肾都和一条白色细长的输尿管相连，输尿管下接膀胱。10.大鼠的神经系统与人类相似，亦包括中枢神经系统和周围神经系统两部分。中枢神经包括脑和脊髓，周围神经包括脑神经、脊神经、植物神经。脑分为大脑、间脑、中脑、小脑和延脑，大鼠的大脑很发达，中脑较小。由脑发出的神经叫脑神经，共12对。脊神经和植物神经和其它动物相似。三、生理学特性1.新生仔鼠无被毛，呈赤红色，两耳贴连头部皮肤，自闭。尾长约为身长的1/2－1/3，无牙齿。二日后周身呈粉红色，3-4天两耳张开，并开始长出小绒毛，8-10天切齿萌出，并开始爬行，14-17天双目睁开，16天后被毛长齐，19日臼齿萌出，21日可以离乳。2.大鼠的寿命一般为2.5-3年。杂交群、远交群比近交系寿命长。3.不同品种、品系的大鼠体重有差别，同一品种大鼠雄性比雌性体形大。表1为Wistar和SD大鼠体重与日龄的关系。表1Wistar和SD大鼠的体重与日龄的关系（体重：g）━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━日龄2128354249566370───────────────────────────────Wistar雄5697134187233297325370雌5491134166209214232246───────────────────────────────SD雄52101150206262318365399雌5086130172210240258272━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━4.雄性大鼠成年后生殖器突出，离肛门较远。雌性外生殖器有明显的凹沟。成年大鼠雄性体重为300-600g，雌性为250-500g。5.生理生化正常值：(1)一般生理正常值成年体重雄300-600g雌250-500g寿命2.5-3年体温37.5－38.7℃染色体42条妊娠期21天出生体重5-6g采食量5g（100g体重24小时）饮水量8-11ml（100g体重24小时）心率300-500次/分心输出量50ml/分血总量6ml/100g体重呼吸率85次/分尿量5.5ml（100g体重24小时）排Na+量1.63mmol（100g体重24小时）排K+量0.83mmol（100g体重24小时）尿的渗透压1659mosm/kgH2O尿的pH值7.3-8.5尿的比重1.04-1.07(2)血液正常值红细胞7.4-8.8×106/mm3白细胞6.4-12.5×103/mm3红细胞比45-50％血红蛋白14-17g/dl血小板7-11×105/mm3纤维蛋白原1.4-3.0g/dl(3)白细胞分类及所占百分比嗜中性粒细胞13-25％嗜酸性粒细胞0-6％嗜碱性粒细胞0-0.3％淋巴细胞69-84％单核细胞0-3％第二节常用品种品系一、近交系目前，国际上常用的近交系已有150多种，在我国常用的主要有：1.F3441920年由哥伦比亚大学肿瘤研究所Curtis培育。主要特性：（1）毛色为白色，毛色基因为ａ、B、ｃ、ｈ。（2）苯酮尿症的模型动物，睾丸间质细胞瘤发病率高达90％，诱导可发生膀胱癌、食道癌和卵巢癌，也可作为周边视网膜退化的动物模型。2.Lou/C1972年由Bazin和Beckers培育成的浆细胞瘤高发系。我国于1985年从NIH引进。主要特性：（1）毛色为白色，毛色基因为a、c、h。（2）特征：回盲部淋巴结产生一种自发性淋巴瘤（免疫细胞瘤），70％的免疫细胞瘤可分泌单克隆免疫球蛋白。（3）肿瘤学性状：8月龄以上的Lou大鼠自发浆细胞瘤发生率雄30％，雌16％，产生单克隆免疫球蛋白IgG占35％,IgE或IgA占36％。Lou/C大鼠广泛用于免疫学研究,尤其是单克隆抗体制备。二、远交群1.Wistar1907年由美国Wistar研究所育成，我国从日本、前苏联引进，是我国引进最早的大鼠品种。其特点为头部较宽、耳朵较长、尾长小于身长；性周期稳定、繁殖力强、产仔多，平均每胎产仔10只左右；生长发育快，性情温顺，对传染病的抵抗力较强，自发肿瘤发生率较低；10周龄雄鼠体重可达280-300g，雌鼠体重可达170-260g。现各地饲养的封闭群遗传性差异较大，实验设计时尽可能避开使用该品种。2.Spraguedawley（SD）1925年美国Spraguedawley农场用Wistar培育而成。其特点为头部狭长,尾长接近身长，产仔多，生长发育较Wistar快，抗病能力尤以对呼吸系统疾病的抵抗力强；自发肿瘤率低，对性激素感受性高；10周龄雄鼠体重可达300-400g，雌鼠可达180-270g。SD大鼠常用作营养学、内分泌学和毒理学研究。三、突变系1.SHR/Ola1963年东京Okamoto用自发性高血压的Wistar培育而成。主要特征：高血压发生率高，且无明显原发性肾脏或肾上腺损伤，血压高于200mmHg，尿嘌呤糖尿病能进一步使血压增高，动物对抗高血压药物有反应，该品系为筛选抗高血压药物的最适动物模型。在幼年时，血浆去甲肾上腺素和多巴胺β-羟化酶水平增高，但总儿茶酚胺无明显不同，肾上腺儿茶酚胺含量减少。循环血中的促肾上腺素水平明显偏高，甲状腺重量增加。繁殖力及寿命无明显下降，可饲养13-14个月，繁殖时应选用高血压大鼠作亲代。2.裸大鼠1953年在英国Rowett研究所发现并培育而成。主要特点：体毛稀少，成年鼠尾根部常多毛,2-6周龄皮肤上有棕色鳞片状物，随后变得光滑，发育相对缓慢,体重约为正常大鼠的60-70％，在SPF环境下可活1-1.5年。裸大鼠为先天无胸腺，T细胞功能缺陷，同种或异种皮肤移植生长期达3-4个月以上；易患呼吸道疾病，对结核菌素无迟发性变态反应，血中未测出IgM和IgG，淋巴细胞转化实验为阴性；B细胞功能一般正常，NK细胞活力增强。裸大鼠主要用于肿瘤方面的研究。第三节在生物医学中的应用一、药物学研究大鼠的血压反应比家兔好，常用它来直接描记血压，进行降压药物的研究；也常用于研究、评价和确定最大给药量、药物排泄速率和蓄积倾向；慢性实验确定药物的吸收、分布、排泄、剂量反应和代谢以及服药后的临床和组织学检查。大鼠血压及血管阻力对药物反应敏感，常用来灌流大鼠肢体血管或离体心脏，进行心血管药理学研究及筛选有关新药。二、肿瘤研究在肿瘤研究中常常使用大鼠，可使用生物、化学的方法诱发大鼠肿瘤，或人工移植肿瘤进行研究，或体外组织培养研究肿瘤的某些特性等等。三、营养、代谢方面的研究大鼠是营养、代谢研究的重要材料。用于维生素、蛋白质、氨基酸、钙、磷等代谢研究；动脉粥样硬化、淀粉样变性、酒精中毒、十二指肠溃疡、营养不良等方面的研究都可以使用大鼠。四、神经、内分泌研究大鼠的神经系统与人类相似，广泛用于高级神经活动的研究,如奖励和惩罚实验、迷宫实验、饮酒实验以及神经官能症、狂郁神经病、精神发育阻滞的研究。大鼠的垂体－肾上腺系统功能发达，常用作应激反应和肾上腺、垂体、卵巢等的内分泌实验研究。五、卫生学方面研究大鼠还用于环境污染对人体健康造成危害的研究。如空气污染对人体的损害、重金属污染对健康的损害等，职业病如尘肺、有害气体慢性中毒以及放射性照射等的研究都可以用大鼠作模型。六、老年学及老年医学研究近几年，常用老龄大鼠（日龄一年以上）探索延缓衰老的方法、研究饮食方式和寿命的关系、研究老龄死亡的原因等。七、计划生育研究大鼠体型比小鼠大，适宜作输卵管结扎、卵巢切除、生殖器官的损伤修复等实验,因此常用于计划生育方面的研究。第四节繁殖和饲养管理一、生殖生理1.性成熟在正常的发育过程中，雄鼠出生后23-25天睾丸开始下降，30-35日龄进入阴囊，45-60天产生精子,60日龄以后就可交配。雌鼠一般在70-75日龄阴道开口，不同品种品系开口时间不同，有的50日龄即开口，达80日龄即可交配。过早交配，增加雌鼠负担,对子代发育不利。大鼠最适交配日龄为雄鼠90日龄，雌鼠80日龄。2.性周期大鼠的发情不受季节温度的影响，具有多发性、周期性的变化规律。大鼠性周期为4-5天。在此周期内，生殖系统发生一系列组织学的变化，可作阴道涂片检查。根据阴道上皮细胞的变化，典型的4日性周期分为发情前期、发情期、发情后期和静止期。表二：大鼠性周期━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━阶段阴道涂片──────────────────────────────────发情前期阴道分泌物中大部分是膨大椭圆形扁平上皮细胞。此期约持续17－21小时，当日下午出现排卵前促性腺激素高峰，从傍晚到深夜，此期结束。────