大小鼠

常用实验动物的生物学特性与应用（大小鼠）中国科学院武汉病毒研究所安学芳Tel：027-87198353，13797098651Email：[e-mail]2012年9月7日主要内容第一章小鼠第一节生物学特性第二节常用品种介绍第三节在生物医学研究中的应用第四节饲养管理技术要点第二章大鼠第一节生物学特性第二节常用品种介绍第三节在生物医学研究中的应用第四节饲养管理技术要点第三章常规实验操作技术第一章小鼠•小鼠（Musmusulus,mouse）属哺乳纲，啮齿目(Rodentia)，鼠科(Muridae)，小鼠属(Mus)。实验小鼠来源于野生小鼠，从17世纪开始用于比较解剖学研究及动物实验后，经长期人工饲养、选择、培育，目前已培养成500多个独立的近交系、200多个远交系和400多个突变品系。•目前，用转基因技术生产的基因工程小鼠已在生物医学研究中占有非常重要的地位，如转基因小鼠、基因剔除小鼠和基因替换小鼠等。小鼠是当今世界上研究最详尽、用量最大、应用最广泛、品种最多的哺乳类实验动物。第一节生物学特性一、生活习性和生理特点1.外观小鼠全身被毛（裸鼠除外），面部尖突，头呈锥体形，嘴脸前部两侧有触须，耳耸立呈半圆形，白色小鼠眼睛大而鲜红。体长10～15cm，尾长约与身长相等，尾部覆有短毛和环状角质鳞片，有四条明显的血管。健康小鼠皮毛光滑紧贴皮肤，四肢匀称，眼睛亮而有神。小鼠有多种毛色，如白、黑、棕、灰色等。NIHICRKM6152.性情温顺，胆小怕惊，适应性差，反应敏感小鼠性情温顺,容易捕捉,一般不会主动伤人。不过,一旦逃出笼外过夜则野性恢复,行动敏捷难以捕捉。当饲养室内有人时,小鼠活动受到限制,甚至停止活动;受到惊吓时,小鼠尾巴会挺直并猛力甩动。小鼠体小娇嫩,外界环境光照、噪音、营养、温度、空气质量等多种因素均可对小鼠造成影响。如强光、噪音、不同气味等刺激均可导致神经紊乱，哺乳母鼠发生食仔现象。由于外界环境变化，如运输、环境改变等因素都会造成小鼠死亡。小鼠对多种病原体、毒素及致癌物都很敏感。百万分之一的破伤风毒素能使小鼠死亡。自发性肿瘤多。3.喜群居，昼伏夜动，喜啃咬与单笼饲养的小鼠相比,群居的小鼠对饲料消耗快,生长发育也快。但雄性小鼠群居时易发生斗殴,而且群体中处于优势的雄性小鼠常常将处于劣势者的胡须拔光,自己保留胡须,被称为“理发师”。喜光线较暗的安静环境，固定一处营巢睡眠。进食、分娩都常发生在夜间，傍晚和黎明前是小鼠活动的两个高峰。因门齿生长较快，需经常啃咬坚硬物品。4.体型小，生长快•出生体重仅1.5克左右，一月龄体重达18-22克，可供实验使用。成年小鼠每日食量5-8克，饮水4-7毫升，排粪1.4-2.8克/天，排尿1-3毫升/天。•由于体型小，适于操作和饲养；且占据空间小，适于大量生产。•小鼠生长速度快：其体重增长的快慢,因品种品系、母鼠健康状况、哺乳鼠多少、生产胎次、饲料营养和环境条件的不同而有所差异(表6-1)。生长年龄判断第1天：皮肤肉红，全身无毛，不开眼，双耳与皮肤粘连第2天：皮肤红色（比第一天淡一些），腹部左侧可见白色奶块第3天：两只耳朵仍与皮肤粘连第4天：一只耳朵张开，竖立；脐带瘢痕脱落第5天：两只耳朵张开，竖立；能翻身第6天：皮肤变厚（可见皱纹），腹部左侧奶块消失第7天：皮肤开始长绒毛第8天：绒毛长全，下门齿长出；能爬行第10天：有听觉，被毛长齐第12天：开眼，门齿长出第13-15天：眼皮张开，能跳跃，能抓取东西第18天以后：能自行采食，独立生活三周龄：离乳６～７周龄性成熟，适宜于实验5.成熟早，繁殖力强，生命周期短•雌性35-50日龄，雄性45-60日龄即可性成熟。雌性65-75日龄，雄性70-80日龄可达体成熟，此时即可交配。•性周期4-5天，妊娠期19-21天，哺乳期20-21天，年产6-9胎,每胎6-15只。•雌鼠属全年多发情动物，有产后24小时内发情的特点即产后发情。•雄性小鼠具有分泌醋酸胺臭气的特性•小鼠性活动保持1年,繁殖力强。作为种鼠使用时间一般为6-8个月。•寿命2年左右。6.遗传特点小鼠有20对染色体(2n=40)，推测有3万多个结构基因，已查明的有648个。是目前被研究得最清楚的实验动物。1、骨骼：全身骨骼包括头骨、椎骨、胸骨、肋骨和四肢骨上、下颌骨各有2个门齿，6个臼齿，门齿终生不断生长，需经常磨损来维持齿端的长短，保持恒定。小鼠下颌骨的喙状突较小，髁状突发达。下颌骨形态分析技术进行近交系小鼠遗传质量监测。骨髓为红骨髓，终身造血。二、解剖生理特点头盖骨2、消化系统：唾液腺分为耳下腺、颌下腺和舌下腺。食道细长约2cm，位于气管背面，其内壁有一层厚的角质化鳞状上皮，利于灌胃操作。胃分前胃和腺胃，胃容量小（1-1.5ml，小鼠灌胃给药剂量的体积不能超过1ml）。功能较差，不耐饥饿。盲肠不发达，能合成Vc。肝分4叶；有胆囊。胰腺分散在12指肠、胃底及脾门处，色淡红，似脂肪组织。3.呼吸和循环系统肺分五叶，左肺单叶，右肺四叶，气管及支气管腺不发达，不适于做慢性支气管炎模型及祛痰平喘药的疗效实验。心脏由四腔组成，同其他哺乳动物。心尖位于近胸骨端第四肋间，此处为心脏采血进针部位。血液循环由大循环和小循环组成。小鼠尾部有4条明显的血管，背腹侧各有一条动脉，两侧各有一条静脉，可实施静脉注射给样。4.淋巴系统：小鼠淋巴系统特别发达，但腭或咽部无扁桃体，外来刺激可使淋巴系统增生，进而导致淋巴系统疾病。小鼠脾脏含有造血细胞，包括巨核细胞，原始造血细胞等组成造血灶。因此，小鼠脾脏不但有贮血功能，而且还有明显的造血功能，这是和大动物（猴、狗）及人不同的地方。小鼠骨髓为红骨髓，而无黄骨髓，终生造血。中枢淋巴器官-胸腺呈乳白色，呈左右2叶5.泌尿生殖系统：小鼠尿量少，每次排尿1-2滴，高度浓缩。尿蛋白含量高。雌鼠乳腺极为发达。乳头共5对，胸部3对，乳腺可延续到背、颈部；腹部2对，乳腺延续到鼠鼷部、会阴和腹部两侧，并与胸部乳腺相连。雌鼠为双子宫型，呈Y字形，左右子宫角在膀胱背部汇合成子宫体，前部以中隔分成两部，后部中隔消失，逐渐形成子宫颈。卵巢有系膜包绕，不与腹腔相通，故无宫外孕雄鼠为双睾丸，幼年时藏于腹腔内，性成熟后下降到阴囊；前列腺分背、腹两叶。雄性小鼠内生殖器雌性小鼠内生殖器6.皮肤•小鼠皮肤无汗腺，它的唾液分泌能力很有限，如果环境温度升高则通过体温升高，代谢率下降及耳血管扩张以加快散热，适宜温度21～25℃。低温繁殖率下降，持续高温（32℃）引起死亡或产生后效应。•由于小鼠的蒸发表面与整个身体相比所占的比例大，减少饮水对大多数哺乳动物更为敏感。•小鼠呼出的气体在鼻腔内冷却以及尿液的高效浓缩，都有助于保持水分。这是其有别于其他动物的特性。•小鼠尾巴是散热及维持平衡的主要器官。三.繁殖特性小鼠出生后20日龄左右即可离乳。雌性35～50d、雄性45～60d即性成熟。雌鼠性周期4～5天，一般发情后2～3小时即可排卵，卵巢一次可排出10～23个成熟卵子。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。有防止精液倒流、提高受孕率的作用。阴道栓：是小鼠交配典型特征，交配成功的标志。性周期：雌鼠性成熟后，卵巢产生卵细胞并分泌雌性激素，出现明显的动情周期。根据阴道涂片所观察到的阴道上皮细胞变化，可进一步推测卵巢、子宫、激素变化和所处的发情阶段。角质化细胞：动情期；粘液：动情间期；核上皮细胞：动情前期；核细胞与白细胞：动情后期产后发情：雌鼠产后24～48小时，甚至在产后6～12小时，可出现动情期血配：产后发情雌鼠，排卵可以接受雄鼠交配并受孕，称为“血配”，即分娩24小时内又可受孕，形成产后妊娠，出现边哺乳边妊娠的情况。小鼠交配后正处于哺乳期，影响受精卵的正常植入，因而出现受精卵滞育期。受精卵着床会延迟约4-10天，怀孕期亦会顺延。假妊娠：雌鼠与去势雄鼠（不育雄鼠）交配，转基因技术中作代孕鼠。分娩：夜间或黎明，产前雌鼠不安，不停地整理产窝，约4min产仔1只，产仔结束1min后胎盘产出，母鼠将胎盘嚼食，整个产程约经1h。母鼠带仔数一般为8-10只，因母鼠营养状况、体质状况、生产能力等因素不同而变化。母鼠哺乳仔数太多可导致仔鼠发育不均，如带仔数不足时可将其他多余的同龄仔鼠放入让其代乳，但注意在放入前应使其感染新窝的气味，以免被代乳母鼠咬死。第二节、常用品种品系一、近交系1.BALB/c：白色，1923年培育近交系，1979年从美国引入中国。特性:乳腺癌发病率低，但当用乳腺肿瘤病毒诱发时发病率增高；肺癌发病率雌性26%，雄性29%；相对血压较高，多有心脏损害，常发动脉硬化；对放射线照射极为敏感；生产性能良好，所需饲料中蛋白质含量要求高。常用于单克隆抗体与免疫学研究。2.C57BL黑色，1921年培育，1937年从此系中分离出C57BL/6和C57BL/10两个亚系。1975年从日本引入中国。特性：乳腺肿瘤自然发生率低，化学物质难以诱发乳腺和卵巢肿瘤；对放射物质耐受性强；补体活性高；对结核杆菌敏感；对鼠痘病毒有一定抵抗力，嗜酒精性高。常用于肿瘤学、生理学、免疫学、遗传学研究。继人类之后第二个完成基因组测序工程的小鼠品系在近交系小鼠中使用量最大，并常作为遗传工程小鼠背景品系的小鼠3.C3H野生色，1920年白化雌鼠与乳腺肿瘤高发DBA系雄鼠杂交，再经20代以上近交培育而获得。1985年从美国引入中国。主要特性：乳腺癌发病率高，6--10月龄雌鼠乳腺癌自然发生率达85--100%，14月龄肝癌发生率为85%。补体活性高，干扰素产量低。血液中过氧化氢酶活性高，雄鼠对氨气、氯仿、松节油等甚为敏感，死亡率高。对狂犬病毒敏感，对炭疽杆菌有抵抗力。主要用于肿瘤学、生理学、核医学的研究。4.DBA淡灰色，1909年在毛色分离实验中建立，为最古老的近交系小鼠。1929年在亚系间进行杂交，建立了两个亚系：DBA/1、DBA/2DBA/1系：抗DBA/2系所生长的瘤株；P1534瘤株的生长率为50%；一年以上雌鼠乳腺癌发生率为75%；对结核菌敏感。对疟原虫感染有抵抗力；对鼠伤寒C5敏感；老龄雌鼠心脏都有钙质沉着。DBA/2系：对大部分DBA/1系的瘤株有抗性，但黑色素瘤S-91在两亚系小鼠中均能生长；自发淋巴瘤；雌鼠乳腺肿瘤发生率为：繁殖鼠66%，处女鼠3%；36日龄小鼠听源性癫痫发作为100%，55日龄后为5%；血压较低，心脏有钙质沉着；对疟原虫感染和鼠伤寒C5有抵抗力；嗜酒精性低；红细胞计数高。雄鼠接触氯仿和乙二醇的氧化物，以及维生素K缺乏时，死亡率高。主要用于肿瘤学、遗传学和免疫学研究。白色，系我国培育的近交系。1955年天津医学院育成TA1，1963年育成TA2。1985年被国际小鼠遗传命名委员会承认。主要特性：TA1为自发低乳腺癌系，TA2为自发高乳腺癌系。主要用于乳腺肿瘤的研究。5.TA1(津白1号)、TA2(津白2号)6.615小鼠深褐色，国内育成。1961年中国医学科学院血液病研究所用KM种小鼠雌鼠与苏联引进的C57BL雄鼠杂交，尔后又作近交培育而成。1985年被国际小鼠遗传命名委员会承认。主要特性：8月龄后出现衰老现象，自发肿瘤发生率为10-20%，雌性为乳腺癌，雄性为肺癌；对津638白血病病毒敏感。主要用于白血病等的研究。615：深褐色，近交系小鼠7、CBA/J//Ola淡灰色，1920年Strong用Bagg白化雌鼠与DBA雄鼠交配后，选择低乳腺肿瘤发病率动物培育，1947年引到Andervont近交35代后，于1948年引到JAX，1983年引到OLAC。野鼠色。单倍型为H-2k二、封闭群1.昆明小鼠（KM）白色，1926年美国从瑞士引入白化小鼠先培育成瑞士小鼠，1946年我国从印度将瑞士小鼠引入昆明，1952年从昆明引入北京生物制品研究所，1954年推广到全国。是我国特有的封闭群小鼠。主要特性：繁殖率和成活率高，抗病力