第五章常用实验动物的特点及应用

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1、第五章 常用实验动物的特点及应用 实验动物种系繁多，但最常用的仅十 几种。本章主要介绍五种最常用的实验动 物，它们的生物学特性和解剖生理特点、 应用、常用品种、品系及饲养管理要点。 以利于在应用实验动物时进行选择。 第一节 小鼠 实验小鼠（laboratory mouse)学名(Mus muscculus)来自于野生小鼠，经人们长期选择 培育而成。18世纪就被用做动物试验，是目前 应用最广泛、被研究的最清楚、最深入的实验 动物。已育成的小鼠品种品系有500多种。 一. 生物学特性 (一). 动物学分类位置 小鼠属于脊椎动物门，哺乳纲、啮齿目、 鼠科、鼷鼠属、小家鼠种。 （二）. 一般特性 1.

2、 外观：小鼠面部尖突，头呈锥体形，嘴脸前 部两侧有19根触须，耳耸立呈半圆形，眼睛大 。尾长约与身长相等，尾部覆有短毛和环状角 质鳞片。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。如白色 、黑色、野生色、深褐色、桂皮色、白斑等。 小鼠的毛色受其基因控制，毛色基因是识别小 鼠品系的简易标志。 2. 体形小，生命周期短。出生体重仅1.5克左 右，一月龄体重约18-22克。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。 3. 性情温顺，胆小怕惊。 4. 成熟早，繁殖力强。雌35-50日龄，雄45-60 日龄就可性成熟，雌65-75

3、日龄，雄70-80日 龄可达体成熟。性周期4-5天，妊娠期19-21 天，哺乳期20-21天，年产6-9胎。属全年多 发情动物，产后即发情。 5. 反应敏感，适应性差。对多种病原体、毒素 及致癌物都很敏感，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。 6. 昼伏夜动，喜欢啃咬。喜光线较暗的安静环 境，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。 7. 喜群居。 8. 小鼠有20对染色体，推测有3万多个结构基因 ，已查明的已有648个。 9. 寿命为2-3年。 （三）. 解剖生理特点： 1. 小鼠上、下颌各有两个门齿，六个臼齿，门 齿终生不断生长，

4、需经常磨损来维持齿端的长 短，保持恒定。 2. 小鼠下颌骨形态有品系特征，可用下颌骨形 态分析技术进行近交系小鼠遗传监测。 3. 内部脏器：食道细长约2cm，胃分前胃和腺 胃，胃容量小（1-1.5ml),胃功能较差，不耐 饥饿；有胆囊；胰腺分散在十二指肠、胃底及 脾门处；无汗腺；淋巴系统发达；脾脏有明显 造血功能； 无腭或咽部扁桃体；左肺单叶，右肺四 叶；骨髓为红骨髓而无黄骨髓，终生造血；雌 鼠为双子宫型，呈Y字型，卵巢有系膜包绕； 乳腺发达，共有五对乳头，胸部3对，鼠蹊部2 对；雄鼠睾丸大，幼鼠时藏于腹腔内，性成熟 后下降到阴囊；前列腺分背、腹两叶。 二. 在生物医学中的应用 （一）.药物研

5、究 1. 药物安全性评价 小鼠常用于药物的毒实验、半数致死量 及最大耐药量的测定等，“三致”试验也常用小鼠 进行。 2. 生物制品的检定和药效学评价试验 如广泛用于血清，疫苗等生物鉴定工作， 照射剂量与生物效应实验，各种药物效价测定 （通过供试品和相当的标准品在一定条件下进 行比较，以定出供试品的效价）等实验。 3. 药物筛选 一般筛选实验动物用量较大，多半是先从 小鼠作起，可以不必选用纯系小鼠，杂种健康 成年小鼠即可符合实验要求，如筛选一种药物 对某一疾病或疾病的某些症状等有无防治作用 时，选用杂种鼠可以观察一个药物的综合效果 ，因杂种鼠中血缘关系有比较近的，也有比较 远的，对药物反应可能有

6、敏感的、次敏感的、 不太敏感的，通过筛选获得一个药物的综合效 果后，再用纯系小鼠或大动物作进一步的肯定 。 （二）. 肿瘤学的研究 自发肿瘤 如常选用小鼠的各种自发性肿瘤作为筛 选抗肿癌药的工具，这些小鼠自发肿瘤从肿瘤 发生学上来看，与人体肿瘤接近，进行药物筛 选比移植性肿瘤可能更为理想。如C3H小鼠自 发乳腺癌高达90%，AKR小鼠白血病自发率很 高等。 2. 诱发性肿瘤 另外也常用小鼠诱发各种动物肿瘤模型 ，进行肿瘤病因学、发病学和防治研究。如常 用甲基胆蒽诱发小鼠胃癌和宫颈癌，用二乙基 亚硝胺诱发小鼠肺癌等。 3. 人癌细胞移植 胸腺严重缺陷的裸小鼠咳接受人类各种 肿瘤细胞的植入，成为活

7、的癌细胞“试管”，是 研究人类肿瘤生长、发育、转移和治疗的最佳 动物模型。 4. 肿瘤遗传学研究 用于原病毒基因组学说和癌基因假说的研 究。 （三）.病原体所致疾病的研究 用于病毒性疾病、细菌性疾病、寄生虫 性疾病的研究。由于小鼠对多种病原体敏感， 可用于制作感染诱发的人类传染性疾病的动物 模型。 （四）.遗传学研究 1.基因研究 毛色常作为小鼠遗传学分析中的遗传标记 和品系鉴定的依据之一。以色而论，有白色、 灰色、棕色、黄色、黑色等。如野生毛色小鼠 有C3H、CBA/N等；黑色小鼠有C57BL/6、 C57BL/10、C58品系等；灰色小鼠有C57L、 DBA/2品系等；白色小鼠有A、AKR

8、、BALB/c 、RF、SWR等品系。 2.遗传性疾病动物模型 具有遗传性疾病的突变系为研究人类遗传 性疾病的病因、发病机理和治疗，提供了自然 的模型动物。如家族性肥胖、白化病、全身性 红斑狼疮、侏儒症等都有相应的突变系小鼠可 供研究使用。 （五）. 免疫学研究 1. 制备单克隆抗体 使用BALBc、AKR、C57BL等小鼠免疫后 的脾细胞与骨髓瘤细胞融合， 进行单克隆抗体 的制备和研究。单克隆抗体广泛用于疾病诊断 、治疗和分子生物学研究。 2. 动物模型和免疫功能 可利用各种免疫缺陷小鼠来研究免疫机理 等。 （六）.老年病研究 由于小鼠寿命短，常用于研究衰老的起因和 机理。如，用老年C57B

9、L6J 雄性小鼠研究表 明，鼠脑纹状体多巴胺含量降低，酪氨酸转化 率下降，一些物质在下丘脑和纹状体中分解代 谢减慢等。垂体功能低下，生长激素缺乏的侏 儒小鼠，其寿命只有4.5个月,且表现为灰发， 皮肤萎缩，双眼白内障，H3胸腺嘧啶吸收率 低，说明生长激素与老化有关。 （七）.内分泌疾病研究 小鼠自发或诱发的内分泌腺结构的缺陷 常引起类似人类的内分泌疾病，是内分泌研 究领域的很好的动物模型。如胰岛发育不全 造成的肥胖症；垂体性侏儒症以及生长激素 缺乏造成的侏儒症。 八）. 其它疾病的研究 1. 中枢神经系统研究 小鼠因视觉、嗅觉较灵敏，常用于做条 件反射实验。 戒毒及药物依赖性实验。 镇静及镇痛

10、实验。 2. 呼吸系统研究 镇咳药的首选药物。 3. 计划生育 避孕药物的抗生育、抗着床、抗早孕、 抗排卵等试验研究。 三、常用品种品系 （一）近交系 1. BALB/c 白色近交系小鼠，1923年即作为 近交系培育，1985年第180代从美国NIH引入 中国。特性为：乳腺肿瘤发生率低，但当用 乳腺肿瘤病毒诱发时发病率增高；肺癌发生 率雌性26%，雄性29%；与其它品系相比血 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。 2. 黑色近交品系。1921年培育，1937年从此 系中分离出C57BL/6和C57BL/10两个亚系。 1985年引入中国。特性为：乳腺肿瘤自然发 生率低，

11、化学物质难以诱发乳腺和卵巢肿瘤 ；对放射物质耐受力中等；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。 3. C3H 野鼠色近交系小鼠。1920年白 化雌鼠与乳腺肿瘤高发DBA系雄鼠杂交 ，再经近交培育而获得。C3H/He于1985 年引入中国。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。仔鼠 易感染下痢。主要用于肿瘤学、生理学

12、 、核医学和免疫学的研究。 4. DBA 淡棕色近交系小鼠。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于1977年引入我国， DBA/2系于1985年引入我国。 DBA/1系主要特征：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。 DBA/2系主要特征：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%，

13、55日龄后为5%；血压 较低，心脏有钙质沉者；嗜酒精性低； 红细胞计数高。主要用于肿瘤学、遗传 学和免疫学。 5. TA1和TA2白色近交系小鼠。1955年天津医 学院培育TA1，1963年培育TA2。1985年被国 际小鼠遗传命名委员会承认。主要特性：TA1 系为自发低乳腺癌系，TA2为自发高乳腺癌系 ，主要用于乳腺肿瘤的研究。 6. 615深褐色近交系小鼠。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月令后出现衰老现象；自发肿瘤发 生率、低白血病、低乳腺癌、高肺腺癌；对

14、津 638白血病病毒敏感。主要用于白血病等的研 究。 (二）.封闭群 1. 昆明小鼠（KM）白色封闭群小鼠。1926 年在美国先培育成瑞士小鼠，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 。主要特性：繁殖率和成活率高，抗病力和 适应性很强。雌鼠乳腺肿瘤发生率为25%。 广泛用于药理、毒理、病毒和细菌学的研究 ，以及生物制品和药品的检定。 2. NIH 白色封闭群小鼠。由美国国立卫生研 究院（NIH）培育。主要特性：繁殖力强，产 仔成活率高，雄性好斗，易打伤致残。主要用 于药物毒理研究和生物制品检定。 3. ICR 白色封闭群小鼠，美

15、国培育的Swiss种 小鼠，取名ICR。主要特性：繁殖力强。 (三）.突变系 1. 裸小鼠（nude mice)突变系小鼠 2. SCID小鼠 突变系小鼠 四. 饲养管理要点 1.饲料、饮水及喂养 小鼠为杂食动物，因其喜啃咬，一般喂全价颗粒 饲料，保证小鼠营养需要，但要注意有些小鼠的品系 对营养的特殊要求。饲料中不得加入抗菌素、防腐剂 以及激素等，并要求保持相对稳定。小鼠胃容量小， 随时采食，应采取少量勤添饲喂。饲料平时要放在专 用容器中保存，并放于通风干燥处，一周内应用完。 小鼠常用饮水瓶给水，每天换水2-3次，保证饮水 不中断。应经常清洗并消毒饮水瓶及吸水管。 2. 笼具和垫料 笼具应选用国家标准笼具，一般用塑料饲养笼， 清洁级以上小鼠的笼具需消毒，TPX塑料饲养盒可达 到耐120度高温的要求，一般聚丙乙烯塑料盒消毒时 只能耐105度，过高温度可使盒体变形。垫料是直接 接触动物的铺垫物，有吸湿、保暖、作窝的作用，故 应有 强吸湿性、无毒、无刺激性、无粉尘、不可食 并舒适。一般选用以阔叶林木的刨花或锯末为宜