第三章(李安乐)常用实验动物特点及其应用

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1、浙江省医学实验动物与动物实验培训班,医学实验动物学 温州医学院实验动物中心 李安乐 茶山校区 11-B 201 0577-86689908 13857708385（618385） E-mail: lalyxy,第三章 常用实验动物生物学特性及其在生物医学中的应用,培训内容 1小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、长爪沙鼠、兔、犬、猴和小型猪的生物学特性、在生物医学研究中的应用和饲养管理要求 2常用近交系、远交系小鼠、大鼠、豚鼠、兔、犬和小型猪的品种品系介绍 3浙江省特色实验动物的培育和特点 培训目标 1掌握小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、长爪沙鼠、兔、犬、猴和小型猪的生理学特点、在生物医学研究中的应用和常用品种品系

2、名称和饲养管理要点 2了解小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、长爪沙鼠、兔、犬、猴和小型猪的一般特性和解剖学特点；近交系小鼠、近交系大鼠等来源、主要特征和主要用途,第一节 小鼠,小鼠属脊椎动物门，哺乳纲，啮齿目，鼠科，小鼠属动物。 1909年Litter培育成第一株近交系DBA，1959年培育成第一株无菌小鼠。 六十年代初，发现裸小鼠失去正常胸腺，并且移植人的肿瘤取得成功。 小鼠是最小的哺乳动物，但是数量最多的哺乳动物。,一 、生物学特性和解剖生理学特点,（一）一般特性 （二）生理学特性 （三）解剖学特点,（一）生物学特性,外观：嘴尖、头锥体形、有触须、耳半圆、尾与体长相等长。前肢4趾，后肢5趾。尾部有四

3、条明显的血管，背腹面各有一条静脉， 两侧各有一条动脉。 1、染色体：20对和相同数量的连锁群。推测共有3万多个结构基因，已知的有上千个。 小鼠是目前遗传学背景知识研究得最详尽的动物之一。 C57BL/6J是使用最广泛的实验小鼠，继人类之后第二个完成基因组测序工程的哺乳动物 2、毛色基因： 主要受C-c、B-b、A-a三个基因位点支配。,3、生活习性： 1）小鼠胆小怕惊，性情温顺，一般不会主动攻击人，仍保持一些野生习性。 2）小鼠喜居光线暗淡的安静环境，昼伏夜动，在晚上进食、交配、分娩，傍晚后12小时和黎明前是活动高峰期。 3）小鼠对外界环境反应敏感，适应性差，怕强光或噪音刺激。 4）雄鼠好斗，

4、性成熟的雄鼠在一起，易发生互斗而咬伤。 5）小鼠喜欢啃咬，因小鼠属啮齿类动物，牙齿无牙龈，不停地生长。因此，小鼠靠啃咬磨牙来抵消牙齿的不停生长。,（一）一般特性,（二）生理学特性,1、生殖生理和性周期 2、生长发育 3、寿命 4、体温 5、血量,1、生殖生理和性周期,雌鼠为双子宫型，呈“丫”型，左右子宫角在膀胱背侧口合成子宫体。 卵巢有卵巢系膜包绕，不与腹腔相通，故无宫外孕，卵巢一次可排出1023个成熟卵子。 1）小鼠发育迅速，性成熟早，一般雌3550日，雄4560日龄，但配对繁殖应6090日龄为佳。,2）雌鼠性周期45天，小鼠性活动可维持1年左右。 性周期在同笼雌鼠密度过大时，可抑制或延长;

5、在有雄鼠存在时可恢复甚至缩短。 一般发情后23小时即可排卵。 产后发情：雌鼠产后2448小时，甚至在产后612小时，可出现动情期，在这段时间里，雌鼠排卵可以接受雄鼠交配并受孕，称为“血配”，出现边哺乳边妊娠的情况。 3）雌鼠与雄鼠交配后1012小时内，在雌鼠阴道口处形成明显的白色阴道栓，阴道栓可防止精液倒流。可从阴道栓有无来确定是否已配种，从而确定妊娠日期。 4）雌鼠与不孕雄鼠（如结扎后）交配，或用不同方式刺激宫颈后可以造成假性妊娠，可持续孕期1516天。 5）小鼠妊娠孕期为21天。妊娠期1921天，哺乳期2021天，每胎产仔615只，年产69胎。,1、生殖生理和性周期,2、生长发育,第一天：

6、皮肤肉红，全身无毛，不开眼，双耳与皮肤粘连； 第二天：皮肤红色（比第一天淡一些），腹部左侧可见白色奶块； 第三天：两只耳朵仍与皮肤粘连； 第四天：一只耳朵张开，竖立； 第五天：两只耳朵张开，竖立； 第六天：皮肤变厚（可见皱纹），腹部左侧奶块消失；,第七天：皮肤开始长绒毛； 第八天：绒毛长全，下门齿长出； 第十天：有听觉，被毛长齐； 第十二天：开眼； 第十四天：上门齿长出； 三周龄：离乳。 母鼠能自己接产，胎儿产出后，母鼠用前肢捧着鼠宝宝用嘴巴撕破羊膜，咬断脐带，吃掉胎盘，舔干胎儿身上血迹。,2、生长发育,初生小鼠即可发声，嗅觉和味觉敏感,3日脐带脱落，开始长毛并出现胡须,46日双耳耸立,78日

7、开始爬行，下门齿长出，被毛浓密,911日有听觉，被毛长齐,911日听觉发育完全，被毛长齐,1214日开眼，上门齿出，开始采食、饮水,3周后可断奶独立生活,3、寿命 一般开放饲养条件下，小鼠寿命为1.52 年，而无菌小鼠，寿命可达3年。 以人60岁为老年年龄，小鼠进入老年的相 应时间为1.3年（即约15个月）。 4、体温和水调节 体温3739，生存临界温度为 10 39 ，适宜温度在21 25。 小鼠与大多数哺乳动物相比，对饮水不足更为敏感。每天饮水量47毫升。 小鼠可通过呼出的气体在鼻腔内冷却以及尿液的高度浓缩来保持水份。 5、血量 总血量：占体重1/15；心脏采血一次可采0.5ml,（三）解

8、剖学特点,1、小鼠下颌骨的喙状突较小，髁状突发达。其形态具有高度的遗传性，可采用下颌骨形态分析技术进行近交系小鼠遗传质量监测。 2、小鼠上下颌各有二个门齿和六个臼齿，齿式1003/100316。共16个。 门齿能终生不断生长，以经常磨损来维持齿端的长 短，保持其恒定。 3、内部脏器 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。 大动物和人的脾脏仅有贮血功能，而无造血功能。 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。 巨核细胞核较大，有时被误认为癌细胞。 小鼠骨髓为红骨髓，而无黄骨髓，终生造血。,内部脏器：,食道约2厘米，内壁有一

9、层厚的角质化鳞状上皮，有利于灌胃操作。 胃容量小（1.01.5毫升），功能差，不耐饥饿，灌胃时量不能太多。 肠道相对较短，盲肠不发达，排空快，故每天能吃48克。 有胆囊。 胰脏分散在十二指肠，胃底及脾门处，色淡红，不规则，似脂肪组织。 雄鼠脾脏比雌鼠大50%。,4、小鼠淋巴系统 小鼠淋巴系统特别发达，外来刺激可使淋巴系统 增生，小鼠易患淋巴系统疾病。可是没有腭或咽扁桃体，胸腺在性成熟前后最大，3580日龄退化。 5、雌鼠乳腺极为发达 乳头共5对，3对位于胸部，乳腺可延续到背、颈 部；2对位于腹部，乳腺延续到鼠鼷部、会阴和腹部 两侧，并与胸部乳腺相连。 6、小鼠体表无汗腺，不能加大喘气，唾液分泌

10、能力有限。 散热通常靠小鼠尾部。,二、小鼠在生物医学研究中的应用,1、各种筛选性实验 2、生物效应测定和药物的效价比较试验 主要用封闭群小鼠作血清、疫苗等生物鉴定工作。 3、药物毒性试验，如LD50 4、肿瘤学研究 小鼠原发性肿瘤与人体肿瘤接近，常选用小鼠的各种自发性肿瘤作为抗肿瘤药的工具。 还可用小鼠诱发各种肿瘤模型，进行肿瘤病因学、发病学和防治研究。 5、微生物、寄生虫病学研究 分离和鉴定病原菌的毒性； 6. 生殖生理与胚胎发育的研究； 生理现象与病理机制的探讨； 7. 制造生物制品； 8. 免疫学研究； 9. 遗传学； 10. 老年病学； 11. 脏器的移殖；医学教育的“活教材”等。,药

11、物研究,新药开发后，都要经过筛选和毒性试验、药物效果的测定。 1、药物筛选试验。用于药物对疾病疗效筛选试验。 2、毒性试验和安全评价。三致（致畸、致癌、致突变）试验。 3、生物药品和制剂的效价测定。,病毒、细菌和寄生虫病学研究,小鼠对多种病原体特别是病毒非常敏感，所以适用于这些疾病的发病机理、临床症状及药物疗效评价。,放射学研究,小鼠对放射线的反应与人的反应有可比性，可有来研究照射剂量、辐射效应等。 但要注意其对放射性敏感性在冬季和初夏显著升高，而在初春和夏季则降低。,肿瘤学的研究,1、许多小鼠品系能自发产生肿瘤。 如AKR小鼠白血病发生率可达90%，C3H小鼠乳腺癌发病率达9097%。 2、

12、这些肿瘤的发生与人体发生肿瘤机制相近。 3、无胸腺裸小鼠成为活的癌细胞试管。,裸小鼠,遗传病和遗传学研究,1、许多小鼠品系有自发性遗传病。 如小鼠黑色素病，白化病（白老鼠就是白化病老鼠）、肥胖病、贫血病等。这对于研究人类家族遗传病提供了很好便利条件。 2、由于小鼠繁殖力强，传代快，利于遗传学的研究。,免疫学研究,BALB/c小鼠免疫后的脾细胞能与骨髓细胞融合，可进行单克隆抗体的制备和研究。 有些具有免疫功能缺陷的突变系小鼠利于肿瘤植入研究，也有利于免疫机制的研究。如： BALB/c裸鼠细胞缺陷； CBA/N小鼠B细胞缺陷; eige小鼠（自然杀伤）细胞缺陷； SCID严重联合免疫缺陷小鼠（B、

13、T细胞均缺陷）。,计划生育研究,小鼠繁殖力强、妊娠期短、生长快，适合各种计划生育研究和避孕药物的开发。 如日常用小鼠作抗着床、抗生育、抗早孕、抗排卵等实验。,内分泌学研究,小鼠肾上腺皮质肥大造成肾上腺皮质功能亢进，发生类似人类柯兴综合症。 肾上腺淀粉样变造成肾上腺素分泌不足则导致Addison病。,老年病学研究,小鼠寿命短（1.53年），晚期老年病多，肿瘤发病率高，其发病机理与人类疾病类似。,呼吸和消化系统疾病研究,小鼠在氢氧化氨气雾的刺激下有咳嗽反应，可用此特性研究镇咳药物的效果。 中毒性肝炎、肝硬化和胰腺炎均可在小鼠身上复制成功，从而进行消化系统疾病的研究。,三、常用小鼠品系,（一）、常用

14、的近交系 1、BALB/c 2、C57BL/6 3、C3H 4、DBA/2 （二）、常用的封闭群 1、ICR 2、NIH 3、KM,（一）.近交系,1. C57BL/6J: 黑色. 低发乳腺癌,致癌剂难以致癌.对放射性耐受性强,眼畸形,口唇裂(考的松诱导)发生率为20%.淋巴细胞性白血病6%.新生仔中16.8%,3%为小眼或无眼症.0.6%后肢多趾症.对脱脚病有一定抗性,对百日咳易染因子敏感.对结核杆菌有耐受性,嗜酒. 应用:肿瘤学,生理,免疫,遗传工程,为突变基因提供遗传背景.,2. A和A/He: 白化. 乳腺癌:中等: 雄性6%. 雌性3050%.(32%,非生育26%). 肺肿瘤发病率

15、高.对麻疹病毒高度敏感.老年有肾病. 3. BALB/c: 乳腺癌发病率低,MTV诱发增高. 肺癌:雌性26%,雄性29%. 35%动物2021月龄有自发性单克隆B细胞肿瘤.常有动脉硬化症,血压较高,老年雄性多有心脏损害.对辐射极敏感,对弓形虫易感. 应用:肿瘤,免疫,生理,核医学.单克隆抗体研究,杂交瘤生产.,4. C3H/He: 野生色.乳腺癌发病率97%,防护条件下为7%.对致肝癌物质感受性强.14月龄雄性肝癌自发率85%.对狂犬病毒敏感,对炭疽杆菌有抵抗力. 用于免疫,肿瘤,生理和核医学的研究. 5. DBA: 浅灰色.一年以上雄性乳腺癌约75% . DBA/2:雌性31%,经产66%

16、.育成雄30% 白血病:雌性6%,雄性8%. 听源性癫痫:35日100%,55日后5%. 对结核杆菌,鼠伤寒沙门杆菌敏感.对疟原虫有一定抗性.老年雄鼠有钙沉着.产仔数少,不易哺育. 主要用于肿瘤学,微生物学研究.,6. 615: 深褐色.肿瘤自发率1020%,雌性为乳腺癌,雄性为肺癌. 对津638白血病病毒敏感. 7. 129/Sv-ter/+亚系:灰野生色.睾丸畸胎瘤自发率为30%,多发生怀孕第1213天. 常用于遗传工程小鼠的研究.,四、饲养管理要求,1. 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。 2. 应饲喂全价营养颗粒饲料，不得加入抗生素、防腐剂以及激素等，并保持相对稳定。 3. 保持充足清洁饮水，每周换水23次（47mL/d/只），应经常检查瓶塞，防止瓶塞漏水弄湿动物被毛而引发疾病,第二节 大鼠,大鼠属哺乳纲，啮齿目，鼠科，大鼠属动物。 大鼠是褐家鼠的变种。