常用实验动物介绍

第二讲常用实验动物生物学特性及其应用常用实验动物小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠（仓鼠）、兔、犬、猴、猪重点学习内容生物学特性和解剖生理特点主要品种和品系在生物医学研究中的应用小鼠Mouse(Musmusculus)实验小鼠的前身：TheoldestChineselexiconwrittenin1100BChasawordforspottedmice.InterestgraduallyspreadtotheWest,viatheimperialcourtsofJapan.小鼠的使用：RobertHooke：1664,studiedofthepropertiesofair.现代小鼠：1.WilliamCastle2.AbbieLathrop3.ClarenceC.Little,实验小鼠起源小鼠的生物学特性及选择应用一、生物学特性和解剖生理特点小鼠属于脊椎动物门，哺乳纲，啮齿目，鼠科；成熟早，世代间隔短，繁殖力强（6-15，6-9胎）体形小，易于饲养管理；出生时体重仅1.5g,体长2cm,一月时体重达12-19g,体长10-15cm,性情温顺，胆小怕惊；不耐饥饿、冷、热，出汗易得病死亡对外来刺激极为敏感，对外界环境适应能力差便于提供同胎和不同品系动物；小鼠饲养刚出生小鼠喜居于光线暗的安静环境，习于昼伏夜动；体小娇嫩，对环境的适应性差；成雌鼠在动情周期不同阶段，阴道粘膜可发生典型变化；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；染色体为20对，寿命达2-3年；有多种毛色。面部尖突，嘴脸部有19根触须，尾长与体长相等小鼠无汗腺,尾有四条明显的血管,背腹面各有一条静脉,两侧各有一条动脉.小鼠胃容量小,约1-1.5ml,功能较差,不耐饥饿,肠道短,盲肠不发达.雌性为双子宫,呈“Y”型。淋巴系统发达，外界刺激可使淋巴系统增生，易患淋巴系统疾病。生理学特点一般指标性成熟：雌鼠35～50日龄，雄鼠45～60日龄性周期：4～5天妊娠期：19～21天哺乳期：20～22天体温：36.5℃心率：600（328～780）次/分血压：10.8～18.1Kpa（81～113mmHg）呼吸率:163(84～230)次／分生长发育新生小鼠赤裸无毛，皮肤肉红色，不开眼3d仔鼠脐带脱落，皮肤转为白色6-6d有听觉，被毛长齐12-15d睁眼，长出上门牙，开始采食饮水3w可离乳独立生活4w雌鼠阴腔张开5w雄鼠睾丸落至阴囊，开始生精二、小鼠的选择1.首先要考虑小鼠是否符合国家标准.2.按照实验目的和要求来选择.3.不同季节和昼夜不同时间，动物机体反应性有一定改变.4.不同种、同种而不同品系的小鼠对同一实验处理反应有很大差别.5.年龄应尽可能一致，体重应大致相近，一般不应相差10%。6.小鼠性别，在实验研究中，如无特殊要求，一般宜雌雄各半，以避免由于性别差异而造成的误差。有些药物的作用不受性别影响，则可不分雌雄，任意迭用一种性别。7.生理状态和健康情况，小鼠处于怀孕哺乳等生理状态时，对外界刺激的反应常有变异，无特殊的实验目标管理的，不得混入，以减少个体差异(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。三、主要品种、品系1．近交系C57BL／6(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。BALB／c(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.DBA/2小鼠(5)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。(6)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。615(1)KM：白化。该鼠特点是繁殖率高，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。2．封闭群三、在生物医学中的选择应用1.各种药物筛选性试验；2.药物效果及其副作用研究,如：利用声源性惊厥小鼠来评价抗痉挛药物；利用小鼠角膜和耳廓反射评价镇定药物；小鼠常用于药物对疾病疗效试验。3.毒性试验和安全分析,如：急毒、慢毒、半数致死量的测定等试验（一）药理学及药物临床前评价研究1.近交系小鼠自发性肿瘤进行研究，如AKR小鼠白血病发生率可达90％，C3H小鼠乳腺癌发病率达97％。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。（二）肿瘤学研究2.进行肿瘤模型的复制：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；甲基胆葸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。3.移植性肿瘤模型将各种实体瘤、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%。这种肿瘤模型经常用在筛选抗肿瘤新药的研究。小鼠对多种病原体特别是病毒极为敏感，常用于研究传染病的发病机理、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。(三)传染性疾病研究许多小鼠具有遗传疾病：如小鼠黑色素瘤、糖尿病肥胖、遗传性贫血、尿崩症、肌肉萎缩症、骨骼硬化症、自身免疫缺陷症等。这些疾病与人类发病相似，可用作人类遗传疾病的动物模型。转基因小鼠：将人类基因导入小鼠基因组中，研究导入基因的作用，寻求目前还无法了解的遗传性疾病的遗传因子。(四)遗传学和遗传性疾病的研究新西兰黑色小鼠（NZB）其自身免疫缺陷的病因是由于感染C型致瘤RNA病毒与引起人的红斑狼疮的病因一样，病症特征与人类很相似，所以是研究红斑狼疮的极好的动物模型。近交系在小鼠在单克隆抗体生产中的应用：单克隆抗体最早通过BALB/C小鼠生产。其方法是将BALB/C小鼠的骨髓瘤细胞和经过免疫的脾细胞融合，形成杂交细胞，再经克隆技术产生单一纯化的无性繁殖的细胞系，生产单克隆抗体。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。（五）老年病学的研究小鼠寿命短，传代时间短，随着鼠龄的增加，机体内的一些生理生化指标不断发生变化，特别是高龄鼠中老年病明显增多，是老年学研究的极好材料。多用于糖质、脂质、胶原和免疫等方面的研究。（六）计划生育研究•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：因为小鼠不易形成动脉粥样硬化（七）不宜采用小鼠的试验饲养管理（一）环境小鼠对环境变化敏感，自动调节体温的能力较差，过冷过热易诱发疾病。（二）笼具和垫料一般采用无毒塑料制成的透明或半透明的鼠盒，不锈钢丝制的笼盖，饮水器为玻璃瓶或塑料瓶。垫料应有强吸湿性、无毒、无刺激气味，无粉尘,不可食.（三）饲料及饮水应喂全价饲料，并保持饲料相对稳定。可用高压湿热消毒，另一种为60Co消毒饮用水需经灭菌处理，每周添料,换水3-4次.（四）性别鉴定成年小鼠雄鼠的阴囊明显;雌鼠可见阴道开口和五对乳房.幼鼠主要从外生殖器与肛门的距离判断,近者为雌性,远者为雄性.（五）动物健康外观检查小鼠健康的标准是:食欲旺盛;眼睛有神、反应敏捷，体毛光滑，活动有力；身无伤痕，尾巴不弯曲，天然孔腔无分泌物.大鼠的生物学特性及选择应用大鼠属哺乳纲，啮齿目，鼠科；繁殖快（6-14只）；喜啃咬、夜间活动；性情较凶猛、抗病力强,噪音和不适光照对其繁殖影响很大无胆囊;汗腺不发达,仅分布于爪垫上，主要通过尾巴散热，靠流出大量唾液调节体温.一、生物学特性和解剖生理特点大鼠Rat(RattusNorvegicus)SD大鼠垂体—肾上腺系统功能发达，应激反应灵敏；视觉、嗅觉灵敏；大鼠血压和血管阻力对药物反应灵敏，但对强心甙的作用较猫敏感性低671倍；肝脏再生能力强,切除60-70%的肝仍有再生能力;对营养、维生素、氨基酸缺乏敏感，可发生典型的缺乏症状。体内可合成维生素C；对炎症反应灵敏，眼角膜无血管；生长发育期长，长骨长期有骨垢线存在，不骨化。子宫为“Y”型双角子宫生理学特点一般指标性成熟：60天，成年雄鼠300-600g性周期：4～5天，成年雌鼠250-500g妊娠期：21天，寿命2-3年哺乳期：21天体温：37.5℃心率：380（300～500）次/分血压：12～15.40Kpa（90～116mmHg）呼吸率:90(63—179)次／分二、大鼠主要品系1．近交系(1)F344：白化。该品系大鼠可允许多种肿瘤移植生长。(2)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。(3)LEW：由Wistar远交群大鼠培育而成，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。均为白化，具有相同的组织相容性。(5)ACI：黑色，腹部和脚白色。有自发肿瘤倾向，该品系大鼠血压低。ACI大鼠(1)Wistar：1907年由美国Wistar研究所育成，使用数量最多，遍及全世界。头部较宽。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：头部狭长，抗病能力尤以对呼吸系统疾病的抵抗力强。自发肿瘤率较低。对性激素感受性高。常用作营养学、内分泌学和毒理学研究。2．封闭群三、在医学生物学中的应用大鼠的体形大小适中，繁殖快，产子多，易于饲养，给药方便畸胎发生率低，行为多样化，在医学生物学研究中应用广泛，仅次于小鼠，在实验动物中占20%.（一）内分泌研究大鼠垂体-肾上腺系统发达，应激反应灵敏，适宜作应激模型。内分泌疾病研究上，可找到相应的自发或诱发模型，如尿崩症、糖尿病、甲状腺机能衰退和甲状旁腺功能低下造成的新生儿强直性痉挛等（二）营养、代谢性疾病研究大鼠对营养物质缺乏敏感，可发生典型缺乏症，是营养研究最早、最多的动物。大鼠体温调节不稳定，实验时应予以注意。（三）药物学研究1、药物毒理学：①大鼠常作为药物亚急性实验的动物，评价和确定最大给药量、药物排泄速率和蓄积倾向。②用于药物致畸试验。③在评价药物对副交感神经-神经效应研究中，药物刺激和抑制效应都通过大鼠的一些体征表现进行判断。④评价药物对肾功能的影响及药物副作用的研究。2、药物药效研究①神经病药物的评价，利血平、阿朴吗啡②心血管疾病药物的评价③治疗炎症药物的筛选评价（四）肿瘤学大鼠对化学致癌物质敏感，可复制成各种肿瘤模型，是肿瘤实验研究最常用的实验动物之一。它的特点是易患肝癌，可用二乙基亚硝胺、二甲基偶氮苯复制大鼠肝癌模型。用甲基苄基亚硝胺诱发复制食管癌。用3-甲基胆蒽诱发肺鳞状上皮癌和胸膜间皮瘤等。（五）传染病研究，支气管肺炎研究是研究支气管肺炎、副伤寒的重要实验动物。用幼