搜索
常用实验动物品系的特点与应用宋宁宁songnn1982@gmail.com实验动物选择的总体思路•实验动物种类众多，如何依据不同的实验目的来正确地选择动物，是作好一项研究工作的第一步。•严格地说，实验动物选择的正确与否，不仅影响到经费支出、工作进展，还会影响到实验结果的正确性与可靠性，以及整个实验的顺利完成。目的名称实验用哺乳类动物种类单孔目(Monotremata)有袋目(Marsupialia)贫齿目(Edentata)食虫目(lnsectivora)翼手目(Chiroptera)灵长目(Primates)兔形目(Lagomorpha)啮齿目(Rodentia)鲸目(Cetacea)食肉目(Carnivora)鳍足目(Pinnipedia)长鼻目(Proboscidea)海牛目(Sirenia)奇蹄目(Perissodactyla)偶蹄目(Artiodactyla)至今无袋鼠犰狳、穿山甲刺猬蝙蝠猕猴、松鼠猴、狨猴、黑猩猩兔、鼠兔小鼠、大鼠、金黄地鼠、豚鼠、沙鼠、黑线姬鼠江豚猫、犬、雪貂海狗至今无至今无马、驴、骡猪、羊、牛、鹿实验用非哺乳类动物种类：线虫，果蝇，斑马鱼，爪蟾等小鼠的生物学特性小鼠（mouse）哺乳纲啮齿目鼠科鼠属小家鼠种一般特性①体型小，性情温顺，易于饲养管理。②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。③喜黑暗，昼伏夜动。④喜欢群居，雄性好斗。⑤胆小怕惊，对环境反应敏感，适应性差，汗腺不发达，怕热，高温容易中暑。解剖学特性尾巴较长，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。正常生理生化指标正常体温37～39℃，成年小鼠呼吸频率140～210次/分，心跳平均163次/分。染色体20对。门齿终生不断生长。有乳腺5对。其中胸部3对，腹部1对，腹股沟1对。9胸腔①性成熟：♀35-50日龄，♂45-60日龄②适配日龄：65-90日龄。③发情周期：4-5天④排卵：发情后2-3小时可排卵，排卵可延长至3-4天。一次排卵10-23个。有产后发情，可以血配。⑤妊娠期19-21天。哺乳期20-22天。每胎产仔数8-15只，年可产6-10胎。繁殖年限为1年。生理学特点⑥成年雌鼠在发情周期不同阶段，阴道粘膜可发生典型变化。根据阴道涂片的细胞学改变，可以推断卵巢功能的周期性变化。⑦雌鼠交配后10-12小时，阴道口有白色阴道栓，是交配成功的标志。BALB/cAC57BL/6DBA/2Day5MaleFemaleDay7FemaleMaleDay12•Male-right–notethehairgrowthbetweentheanusandprepuce•Female-left–notethevisiblelinebetweenthevaginalopeningandtheanus,notethenippleline.16交配方法MatingSystems一雄一雌法（Monogamouspairs)1♂x1♀一雄多雌法(Polygyniouspairs)*I.一雄双雌法(Trios)1♂x2♀II.小群交配法（HaremMating）1♂x≥3♀*要注意在孕鼠分娩前将孕鼠从交配笼中分出。Estrususuallyoccursspontaneouslyatnightafterday3ofthecycleandlastsfor12to14hours.Ovulationoccursspontaneouslywithin8to12hoursaftertheonsetofestrus.Estrusvs.Non-Estrus*swollenvaginaltissue*noswellingevident*gapingvaginalopening*closedvaginalopening*moisttissues*drytissues*brightpink/purple*palemucusmembranesmucusmembranes阴道栓（VaginalPlugs）小鼠交配后，精液在凝固腺的作用下，会凝固形成栓塞，堵塞在阴道口与子宫口之间。它可以做为母鼠成功交配过的依据•也称妊娠中断效应。Bruce（1959）曾报道了对妊娠小鼠施加外源性激素会出现一种奇特的效应即妊娠中断的现象。•Bruce在实验中发现，若将妊娠母鼠放入其它品系公鼠笼中，并同居2-3天，那么就会有70-80%的母鼠在一周内恢复发情周期，若再与其它公鼠交配，所产仔鼠完全是来自第二次所配公鼠的后代，即第一次的妊娠中断了。布鲁斯（Bruce）效应•公鼠居住过的笼子、尿液、垫料都可能导致妊娠的中断，异品系公鼠（尤其是野生型公鼠）比同品系陌生公鼠对中断妊娠的作用更强。•在公鼠气味持续48小时的作用下、母鼠在交配后的前4天，才会出现较高的妊娠中断率。•母鼠妊娠5天以后，外源性激素导致妊娠中断率显著下降，其原因是此时的受精卵已植入子宫。•这种陌生公鼠外源性激素中断母鼠妊娠的能力，称为布鲁斯（Bruce）效应。•※出现布鲁斯（Bruce）效应的机理是：异种公鼠的气味作用于母鼠嗅觉感受器，通过神经将刺激信息传递到下丘脑，抑制了下丘脑分泌促乳素进入血液，缺少促乳素，黄体不产生孕酮，致使子宫粘膜不发生变化，受精卵不能植入，导致妊娠中断。•Bruce指出，黄体未能行使其机能是阻止妊娠的直接原因。如果在交配后1-3天内注射10单位黄体激素能使孕鼠继续其妊娠而不产生中断反应。大、小鼠1.根据形态鉴定日龄（大、小情况基本一样）年龄的大致判断日龄/d外观形态特征1仔鼠裸体鲜红3耳壳露出表皮4脐带瘢痕脱落5能翻身8能爬行日龄/d外观形态特征10能听到声音9～11全身被白毛，门齿长出13～15眼皮张开，能跳跃，能抓取东西18以后能自行采食，独立生活MousePups1dayoldmiceareveryred,helplessandhairless.Theearsandeyesareshut.Iftheyarenursing,milkcaneasilybeseeninthestomach.Atday2thepupsarelessred,morepink。MilkcanstillbeseeninthestomachByday3,theearflapswillbegintoopen。Ifthepupsaregoingtobeblackoragouti,theskinpigmentbeginstodevelopandmorepupsOnday4theearsareerectandmilkisnolongervisibleinthestomachByday5,thepupswillbegintodeveloplight,fuzzydorsalfurAtday6thefuristhickeracrosstheshouldersandthecoatcolormaybeevidentandmorepupsByday7thebackofthepupsiscompletelycoveredinfur.Day8,thebellyisbeginningtoshowfurOnday9thefuristhicker.FemaleswillhavefivepairsofconspicuousnippleswhilethemaleswillbemuchlessobviousandmorepupsDay10,thefurgrowthiscompleteandmuscularactivityisincreasedByday11theteetharebeginningtoeruptandtheeyesstarttoopen.Atdays12,13and14,theeyesaremostlyopenandtheybegintonibbleofsolidfoodandmorepupsBy3weeksofagethepupsbecomeveryactive(popcornstage)Thesepupsare3weeksofageandreadytobeweaned.小鼠编号（miceidentification)•短期标记（short-termidentification)•长期标记（long-termidentification)短期标记（shorttermidentification)常用染色剂1.3%~5%苦味酸溶液，可染成黄色。2.0.5%中性红或品红溶液,可染成红色。3.2%硝酸银溶液，可染成咖啡色（涂染后在可见光下暴露十分钟）。4.煤焦油酒精溶液，可染成黑色。长期标记（longtermidentification)•打耳孔（earpunch)•剪脚趾（toeclip)•耳牌（eartags)•文身（tattoo)•电子牌（electronictags)剪脚趾（toeclip)打耳孔（earpunch)打耳孔（earpunch)耳标（eartags)文身（tattoo)电子标签（electronictags)小鼠常用品种、品系•近交系----遗传的均质性保证了实验反应的稳定性和重复性•封闭群----能较好地代表自然群体的遗传特性•F1杂交群----在一定程度上，兼有近交系和封闭群的特点•突变动物----往往具有鲜明的人类疾病模型特征不同遗传种群1.近交系Inbredstrain概念：经至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先，该品系称为近交系。经连续20代以上亲代与子代的交配，与全同胞兄妹的交配有同等效果。近交系数应大于99％。近交系动物的特征•1．基因纯合性（Homozygosity）纯合子的纯度在理论上接近最高点，基因已有98.6％以上完全纯合，仅有1％左右不纯合。在一个近交品系内所有动物的各个基因位点都应该是纯合子，在这些动物中没有暗藏的隐性基因。•2．遗传稳定性（Stability）因为基因的高度纯合，所以纯合子基因可以稳定地传给后代，个体遗传变异发生在少量残留杂合基因或基因突变上，而这种几率非常低。通过遗传监测及时清除遗传变异的动物，近交系动物中各品系的遗传特性可世代相传。如DBA系已维持了90多年，C57BL系已维持了80多年，至今仍与原品系极相似。•3．遗传组成的同源性（Isogenicity）品系内个体间可接受组织移植，从品系内单个个体的监测中可得知品系整体的基因类型，从一个群体内可很容易地分离出许多遗传上相同的亚群体等三个重要特性。•4．表型均一性（Uniformity）在相同环境因素下，其表现型是均一的，反应性是一致的，任何可遗传的体征都完全相同，例如血型和组织型，形态学上的特征（体重、毛色等），甚至行为的类型也趋于一致。某些个体的差异可能是由于环境因素所造成。•5．遗传组成的独特性（Individuality）每个品系在遗传上都是独特的，国际上公认的250多个近交系小鼠间，均有明显区别，有其不同的反应性和敏感性，如自身免疫病鼠、白内障鼠、脑积水鼠、多尿症鼠、缺乏免疫球蛋白M鼠、对胰岛素敏感鼠等。48•6.遗传特征的可分辨(Identifiability)每个位点只有一种基因类型，而不存在其他的等位基因，可以建立每个品系标准的遗传概貌，如独特的生化标志基因等。根据这些位点的分型可轻而易举地将混在一起的两个外貌近似的品系动物分辨出来。•7．分布的广泛性（Extensivedistribution）许多近交系在国际上广泛分布，从而可能在世界各国之间进行比较研究。这从理论上意味着不同地区和国家的研究者有可能饲养和使用在遗传上几乎完全相同标准的近交系动物、重复或验证已取得的数据。•8．资料可查性（Retrievalablebackgrounddata）在培育和保种过程中都有详细记录，加之这些动物分布广泛，经常使用，已有相当数量的文献记载各个品系的生物学特性。如国际近交系小鼠标准命名委员会对承认的近交系小鼠进行命名，并每隔4年