第六章常用实验动物

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1、1,第六章 常用实验动物,第一节 小鼠 第二节 大鼠 第三节 仓鼠 第四节 长爪沙鼠 第五节 豚鼠 第六节 兔 第七节 犬 第八节 小型猪 第九节 非人灵长类实验动物 第十节 其他实验动物,2,实验动物各论的讲课要点,一、生物学特性 （一）习性和行为 （二）主要解剖学特点 （三）主要生理学特点 二、在生物医学研究中的应用 三、常用品种、品系 四、饲养管理要点,3,第一节 小鼠,概况 在一亿两千五百万年到七千五百万年前(白垩纪时代)小鼠和人类有共同的祖先。约六百万年前形成了小家鼠种（Mus Musculus）。,人类和几种模式生物之间的进化关系,生物学家通过对选定的生物物种进行科学研究，用于揭示

2、某种具有普遍规律的生命现象，这种被选定的生物物种就是模式生物 。,4,在动物分类学上，小鼠(Mouse)属于哺乳纲(Classis Mammalia)、啮齿目(Order Rodentia)、鼠科(Familia Murinae)、小鼠属(Genus Mus musculus)、小家鼠种(Species musculus)动物，染色体数2n = 40。 19世纪小鼠作为观赏动物饲养。 20世纪初开始应用于实验研究。,5,1900年Castle首先将小鼠用于遗传学研究。 1909年Litter等培育出世界上第一个近交系小鼠DBA。 1948年Snell培育出与H-2基因相关的同类系，获得诺贝尔奖

3、金。 1962年Issacson发现裸小鼠。 1982年Ricard Palmiter制备成功转基因小鼠。 1987年Martin Evans等制备出第一只基因敲除小鼠。 2005年以C57BL/6J为代表的小鼠 基因组测序的完成。 品系最多、使用量最大、使用最广 泛、研究得最透彻的一种实验动物。,生物医学研究离不开小鼠！,6,Martin Evans: 发现小鼠ES细胞 Mario Capecchi， Oliver Smithies： 共同发明了基因打靶技术,小鼠造就诺贝尔奖！,7,1.最小的哺乳动物之一(25-40g)，具有繁殖力强、生殖周期短、个体小等特点。 2.生物进化上与人类接近，胎

4、盘形成和早期胚胎发育、组织器官结构和细胞功能与人类相似。 3.小鼠的基因组与人类基因组有很高的同源性，小鼠基因总数与目前已知的人类基因数量相近，约为3万个左右；人类99%的基因存在于小鼠，基因同源性高达78.5%。 基因组93%的区域基因排列顺序与人类相同，90%以上的小鼠和人类基因组分布在相应的保守区域里。一些基因的功能可类推到人类，因而基因的突变导致表型的改变和病理变化可作为极好的人类疾病动物模型，用来阐明人类基因的功能。,小鼠广泛使用的理由,8,4.小鼠近交品系（500余个）、自发性突变和遗传工程小鼠模型多等特点，因而被广泛应用于生命科学的各个领域。 5.迄今为止除了人以外，小鼠是少数几

5、种建立胚胎干细胞（ES细胞）在体外培养的哺乳动物，而ES细胞是进行基因修饰和遗传操作的最重要的手段之一。 6.小鼠基因组测序计划已完成。 7.基因组改造的技术手段成熟。,9,一、生物学特性 （一）习性和行为 胆小怕惊 昼伏夜动 喜群居 适应性差 喜啃咬,小鼠在地面活动时，常贴着墙角或着地物品边缘行进。,喜用软的刨花、纸屑、杂草等做窝。,10,（二）主要解剖学特点 1.外观和体型：体型最小，出生时体重仅1.5g，体长2cm左右，6周龄达18-30g，成年小鼠最大时可达30-40g，体长11cm左右。 2.尾长约与体长相等。 3.盲肠不发达。 4.骨髓为红骨髓而无黄骨髓，终生造血。 5.雌性小鼠为

6、双子宫型，呈“Y”形；卵巢有系膜包绕，不与腹腔相通，故无宫外孕。 6.小鼠皮肤无汗腺，散热靠尾巴。,（三）主要生理学特点,鼻呼吸，不会气喘 视力差，靠胡须触觉感知 不能感受红光 能听见人不能听到的高频声音，因此有些噪声能干扰小鼠听觉 嗅觉敏感：尿液、粪便、足迹用来导航和领地辨别。,11,人和小鼠对光波敏感性比较,人、大鼠和小鼠对音频的敏感性比较,12,生长发育指标 生长期短、成熟早、繁殖力强 0日龄：出生时1.5g，体长20mm，赤裸无毛，身体成半透明，眼紧闭，两耳贴皮肤，嗅觉、味觉敏感。 3日龄：皮肤出现毛色 4-6日龄：双耳张开耸立， 7-8日龄：开始爬动 9-11日龄：听觉发育，被毛长齐

7、 12-14日龄：睁眼，开始采食饮水，四处活动 21日龄：离乳,性成熟：45-60日龄，35-45日龄 体成熟：70-80日龄，65-75日龄 发情周期：4-5天 妊娠期：19-21天 哺乳期：20-22天 生育期：1年 寿命：2-3年,13,14,小鼠性周期阴道分泌物涂片变化,阴栓：雌雄小鼠交配后，在雌鼠阴道口形成白色的阴道栓，有防止精液流出，提高受孕率的作用。 阴栓是确认小鼠受孕的标志，有阴栓的小鼠记为妊娠0.5天。,15,动情前期：大量有核上皮细胞,动情期：满视野角化上皮细胞,动情后期：角化上皮细胞及白细胞,动情间期：大量白细胞及少量粘液,16,ICR小鼠的生长曲线,BALB/c小鼠的生

8、长曲线,生长曲线：以小鼠出生后不同周龄（一般为3-15周）为横轴线，相应体重为纵轴线，得到不同品系小鼠的生长曲线。,17,不同日龄小鼠体重情况（单位：g）,在体成熟前，我们可以用体重表示动物的年龄，或用年龄估算动物的体重。,生长曲线的实际应用价值 根据年龄判断体重，或根据体重判断年龄。 根据生长曲线，选择购买适合实验需要的动物。如因动物供应紧张，购买了小于实验要求的体重，可根据生长曲线预计还需要饲养的天数。 根据生长曲线，判断实验刺激对动物生长发育的影响。性成熟前后生长发育最快，而体成熟后生长发育趋缓。因此用性成熟前后动物做实验，如实验因素对动物生长发育有影响，就能很快反映出来。,18,19,

9、主要生理指标 体温：3739 呼吸：140-210次/min 心率：310-840次/min 血压：收缩压17.73-21.33 kPa 舒张压13.60-14.66 kPa 白细胞计数 总数：8.4(5.1-11.6) 109/L 中性白细胞：17.9(6.7-37.2)% 淋巴细胞：69(63-75)% 单核细胞：1.2(0.7-2.6)% 嗜酸性细胞：2.1(0.9-3.8)% 嗜碱性细胞：0.5(0-1.5)% 红细胞计数 8.7-10.5 1012/L 血小板 600（100-1000）109/L 胃容量：1.0-1.5ml，一般灌胃量为0.1ml/10克体重 日摄食量：2.8-7.

10、0g 日饮水量4-7ml,成人正常值： 白细胞总数：（410）109/L中性粒细胞：5070% 淋巴细胞:2040% 单核细胞:18% 嗜酸性粒细胞：0.55% 嗜碱性粒细胞：01%,20,二、在生物医学中的应用 （一）药物研究 药物安全性评价：用于异常毒性、急性毒性、亚急性毒性试验，半数致死量测定，最大耐药量测定，致癌、致突变、生殖毒性试验等。 药物筛选 药效学评价试验 生物制品的检定,21,（二）肿瘤学研究 进行肿瘤病因、发病机理、防治及抗癌药物筛选的研究 自发肿瘤 诱发性肿瘤 人癌细胞移植,22,（三）遗传学研究 遗传学分析 基因研究：利用重组近交系、同源突变近交系和遗传工程小鼠（转基因

11、小鼠、基因敲除/敲入小鼠、基因突变小鼠、染色体工程小鼠等）进行基因功能、表达和调节的研究 突变系疾病动物模型,23,（四）感染性疾病的研究 1.病毒性疾病 2.细菌性疾病 3.寄生虫疾病 （五）免疫学研究 制备单克隆抗体 用免疫缺陷小鼠研究淋巴细胞的功能 利用小鼠对病原体的敏感性进行病原体与宿主免疫系统相互作用等方面的研究。,24,（六）老年病研究 在老年病实验研究中的使用仅次于大鼠。用于老年病的发病机理、表现以及防治研究。 日本京都大学培育成功快速老化模型小鼠（senescence accelerated mouse,SAM）；SAM系列中的一个品系在4-6月龄以前与普通小鼠的生长一样，4-

12、6月龄以后则迅速出现老化诸特征。该小鼠是研究老年病的理想动物模型。 转基因小鼠APP/PS-Tg品系：可自发高表达人源APP蛋白，在67月脑内形成淀粉样变，9月龄左右会发生行为学的功能降低，因此可以作为自发性老年痴呆症的动物模型进行药效学观察。,25,（七）其他疾病研究 1.神经系统疾病 如亚急性坏死性脑脊髓病、癫痫可用小鼠进行。 2.呼吸系统疾病 小鼠是研究镇咳药的首选动物。 3.消化系统疾病 4.计划生育,26,三、常用的品种、品系 （一）近交系 目前绝大多数小鼠近交品系是国外培育的，并得到国际小鼠遗传命名委员会的承认。 1.BALB/c：白化小鼠 主要生物学特征： 乳腺癌发病率低 对放射

13、线敏感 有自发性心血管病变 主要用于免疫学研究和单克隆抗体的制备。,27,2.C57BL/6J：黑色 主要生物学特性： 乳腺癌自然发病率低 对放射线中度抵抗 对结核杆菌敏感，对鼠痘病毒有抵抗力 遗传背景清楚，基因组测序完成 仔鼠眼睛有缺陷：16.8%，3% 成年鼠有背部大片脱毛现象 常用于转基因小鼠的制备和肿瘤学、遗传学的研究。,28,3.C3H: 野鼠色 特性： 9-10 月龄雌鼠中乳腺癌自发率85-100% 补体活性高，干扰素产量低 仔鼠下痢症感染率高 对狂犬病病毒敏感；对炭疽杆菌有抵抗力 雌性鼠对氯仿、松节油敏感 主要用于肿瘤学、生理学、核医学和免疫学的研究。,29,4.DBA/2：淡棕

14、色 主要生物学特性： 雌性鼠乳腺癌发病率为31-66% 白血病发病率6-8% 35日龄听源性癫痫发作达100 常用于肿瘤学、遗传学和免疫学的研究。,30,我国自己培育的小鼠近交品系 615品系：对白血病病毒敏感 1961年中国医科院血液病研究所培育 TA1（津白1号）：自发性低乳腺癌系 TA2（津白2号）：自发性高乳腺癌系 1962年天津医科大学肿瘤所培育,31,（二）封闭群 1.昆明种：白化小鼠 原型为Swiss小鼠，1946年从印度引进到昆明，1952年运送到北京生物制品所，1954年由北京分送到上海生物制品所，并分送到各地。 主要生物学特征： 繁殖率和存活率高 抗病率和适应性强 雌性小鼠

15、乳腺肿瘤发病率25% 广泛用于药理、毒理、病毒和细菌学研究，以及药品、生物制品的检定。,32,2.ICR(CD1)：白化小鼠 主要生物学特征： 繁殖力强，母性好 体型较昆明种小鼠大 广泛用于药理、毒理、病毒和细菌学研究，以及药品、生物制品的检定，转基因小鼠的胚胎移植。,33,四、饲养管理要点 保持饲养室内温湿度稳定。 给料给水：提供足够的饲料和饮水，自由摄取。 定期更换垫料和清洁卫生。 观察记录。 小鼠外观健康标准： 1）食欲旺盛 2）眼睛有神，反应敏捷 3）被毛光滑，肌肉丰满，活动有力 4）眼、耳、鼻、肛门等处无分泌物 5）粪便呈颗粒状,34,第二节 大鼠,大鼠(Rat)属于哺乳纲、啮齿目、

16、鼠科、大家鼠属(Genus rattus )、大家鼠种(Species rattus norvegicus )的动物，学名褐家鼠（大家鼠）（Rattus Norvegicus），染色体数2n=42。 大鼠是野生褐家鼠（Rattus Norvegicus）的变种，起源于北亚洲，于17世纪初期传到欧洲。18世纪后期开始人工饲养，19世纪，美国费城维斯塔尔（Wistar）研究所在开发大鼠作为实验动物方面作出了突出贡献，目前世界上使用的许多大鼠品系均起源于此。 广泛应用于药理学、毒理学、营养学、内分泌学、肿瘤学、生物化学、医药、农药毒性等诸方面的研究之中。,35,一、主要生物学特性 （一）习性和行为 昼伏夜动 喜群居 胆小怕惊 喜啃咬 抗病力强 对环境噪声敏感,36,（二）主要解剖学特点 1.外观与体型：体型较大，体重约是小鼠的10倍。新生仔鼠体重约5.5-10g, 1.5-2月龄达到180-220g，其体长不小于18-20cm。雄性大鼠最大体重达300-800g，雌性大鼠250-400g。 2.大鼠汗腺不发达，仅在爪垫上有汗腺