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1、第二讲,常用实验动物生物学特性 及其应用,常用实验动物 小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠（仓鼠）、兔、 犬、猴、猪 重点学习内容 生物学特性和解剖生理特点 主要品种和品系 在生物医学研究中的应用,小鼠的生物学特性及选择应用,一、生物学特性和解剖生理特点 小鼠属于脊椎动物门，哺乳纲，啮齿目，鼠科； 成熟早，世代间隔短，繁殖力强（6-15，6-9胎） 体形小，易于饲养管理； 性情温顺，胆小怕惊； 对外来刺激极为敏感； 便于提供同胎和不同品系动物；,小鼠饲养,刚出生小鼠,喜居于光线暗的安静环境，习于昼伏夜动； 体小娇嫩，对环境的适应性差； 成雌鼠在动情周期不同阶段，阴道粘膜可发生典型变化； 下颌骨的喙状突较小
2、，髁状突发达，运用下颌骨形态的分析技术，可进行近交系小鼠遗传监测； 染色体为20对，寿命达2-3年； 有多种毛色。,小鼠无汗腺,尾有四条明显的血管,背腹面各有一条静脉,两侧各有一条动脉. 小鼠胃容量小,约1-1.5ml,功能较差,不耐饥饿,肠道短,盲肠不发达. 雌性为双子宫,呈“Y”型。 淋巴系统发达，外界刺激可使淋巴系统增生，易患淋巴系统疾病。,生理学特点 一般指标 性成熟：雌鼠3550日龄，雄鼠4560日龄 性周期：45天 妊娠期：1921天 哺乳期：2022天 体温：36.5 心率：600（328780）次/分 血压：10.818.1Kpa（81113mmHg） 呼吸率:163(8423
3、0)次分,二、小鼠的选择 1.首先要考虑小鼠是否符合国家标准. 2.按照实验目的和要求来选择. 3.不同季节和昼夜不同时间，动物机体反应性有一定改变. 4.不同种、同种而不同品系的小鼠对同一实验处理反应有很大差别.,5.年龄应尽可能一致，体重应大致相近，一般不应相差10%。 6.小鼠性别，在实验研究中，如无特殊要求，一般宜雌雄各半，以避免由于性别差异而造成的误差。有些药物的作用不受性别影响，则可不分雌雄，任意迭用一种性别。 7.生理状态和健康情况，小鼠处于怀孕哺乳等生理状态时，对外界刺激的反应常有变异，无特殊的实验目标管理的，不得混入，以减少个体差异,(1) C57BL6（B6）：黑色。乳腺癌
4、发病率低，对放射物质耐受力强，眼畸形，口唇裂的发生率达20。淋巴细胞性白血病发病率为6。对结核杆菌、百日咳组织胺易感因子敏感。嗜酒精性高。是肿瘤学、生理学、遗传学研究常用品系。,三、主要品种、品系,1近交系,C57BL6,(2)C3HHe(C3)：野生色。 乳腺癌发病率为97，对致肝癌因素敏感，对狂犬病病毒敏感，对炭疽杆菌有抗力。用于肿瘤学、生理学、核医学、免疫学的研究。 (3)BALBc(C)：白化。 乳腺肿瘤发生率低，但对致癌因子敏感。肺癌发病率雌性26，雄性29。对放射性照射极为敏感。广泛应用于肿瘤学、生理学、免疫学、核医学和单克隆抗体等研究中。,BALBc,(4)DBA2(D2)：浅灰
5、色。 听源性癫痫发作36日龄小鼠为100，55日龄后为5。对鼠伤寒沙门氏菌补体有抗力，对百日咳组织胺易感因子敏感。常用于肿瘤学、遗传学和免疫学的研究.,DBA/2小鼠,(5)TAl(津白1号)和TA2(津白2号)：白化。 TAl为自发低乳腺癌系，TA2为自发高乳腺癌系，为乳腺癌MA737的宿主。 (6)615：深褐色。 肺腺癌发病率高。8月龄后开始出现衰老现象，表现为肥胖、增重。对津638白血病病毒敏感。,615,(1)KM：白化。 该鼠特点是繁殖率高，抗病力强，适应性强。广泛应用于药理、毒理、微生物学的研究以及药品、生物制品的检定。 (2)NIH：白化。 特点是繁殖力强，产仔成活率高，雄性好
6、斗。广泛用于药理和毒理研究以及生物制品检定。,2封闭群,三、在生物医学中的选择应用,1.各种药物筛选性试验； 2.药物效果及其副作用研究,如： 利用声源性惊厥小鼠来评价抗痉挛药物； 利用小鼠角膜和耳廓反射评价镇定药物； 小鼠常用于药物对疾病疗效试验。 3.毒性试验和安全分析,如： 急毒、慢毒、半数致死量的测定等试验,（一）药理学及药物临床前评价研究,1.近交系小鼠自发性肿瘤进行研究，如AKR小鼠白 血病发生率可达90，C3H小鼠乳腺癌发病率达97。 而C57BL小鼠乳腺癌发病率极低。结果表明C3H体内有一 种乳汁因子会传给雌性子代，在该乳汁因子与激素的共 同作用下易产生乳腺癌。,（二）肿瘤学研
7、究,2.进行肿瘤模型的复制：小鼠对致癌物质、 射线及某些病毒敏感，可诱发各种肿瘤，如： 二乙基亚硝胺可诱发小鼠肺癌； 甲基胆葸可诱发小鼠胃癌和宫颈癌等； 感染小鼠白血病病毒可诱发白血病； 感染人类腺病毒可诱发小鼠肉瘤及淋巴瘤。,3.移植性肿瘤模型 将各种实体瘤、腹水瘤、白血病等一定数量的 瘤细胞或无细胞的滤液（病毒性肿瘤）接种于相关 品系的小鼠，就可以使该品系的一群小鼠带有相同 的肿瘤，其生长速度一致，个体差异小，接种存活 率可达100%。这种肿瘤模型经常用在筛选抗肿瘤新 药的研究。,小鼠对多种病原体特别是病毒极为敏感，常用于研究传染病的发病机理、临床症状及治疗。例如狂犬病、脊髓灰质炎、流感、
8、脑炎、血吸虫病、疟疾、破伤风等的研究。,(三)传染性疾病研究,许多小鼠具有遗传疾病：如小鼠黑色素瘤、糖尿病 肥胖、遗传性贫血、尿崩症、肌肉萎缩症、骨骼硬化症、 自身免疫缺陷症等。这些疾病与人类发病相似，可用作 人类遗传疾病的动物模型。 转基因小鼠：将人类基因导入小鼠基因组中，研究 导入基因的作用，寻求目前还无法了解的遗传性疾病的 遗传因子。,(四)遗传学和遗传性疾病的研究,新西兰黑色小鼠（NZB）其自身免疫缺陷的病因是由于感染C型致瘤RNA病毒与引起人的红斑狼疮的病因一样，病症特征与人类很相似，所以是研究红斑狼疮的极好的动物模型。 近交系在小鼠在单克隆抗体生产中的应用：单克隆抗体最早通过BAL
9、B/C小鼠生产。其方法是将BALB/C小鼠的骨髓瘤细胞和经过免疫的脾细胞融合，形成杂交细胞，再经克隆技术产生单一纯化的无性繁殖的细胞系，生产单克隆抗体。,小鼠繁殖力强，性周期和妊娠期短，生长快，适合计划生育研究。如常用小鼠做抗生育、抗着床、抗早孕、抗排卵等实验应用上的首选动物。,（五）老年病学的研究,小鼠寿命短，传代时间短，随着鼠龄的增加，机体内的一些生理生化指标不断发生变化，特别是高龄鼠中老年病明显增多，是老年学研究的极好材料。多用于糖质、脂质、胶原和免疫等方面的研究。,（六）计划生育研究,研究体温变化的试验：因为小鼠体温变化不稳定 慢性支气管炎的试验：因为小鼠气管及支气管腺不发达催吐试验：
10、因为小鼠无呕吐反应 动脉粥样硬化试验：因为小鼠不易形成动脉粥样硬化,（七）不宜采用小鼠的试验,饲养管理,（一）环境 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。 （二）笼具和垫料 一般采用无毒塑料制成的透明或半透明的鼠盒，不锈钢丝制的笼盖，饮水器为玻璃瓶或塑料瓶。 垫料应有强吸湿性、无毒、无刺激气味，无粉尘,不可食.,（三）饲料及饮水 应喂全价饲料，并保持饲料相对稳定。 可用高压湿热消毒，另一种为60Co消毒 饮用水需经灭菌处理， 每周添料,换水3-4次.,（四）性别鉴定 成年小鼠雄鼠的阴囊明显;雌鼠可见阴道开口和五对乳房. 幼鼠主要从外生殖器与肛门的距离判断,近者为雌性,
11、远者为雄性. （五）动物健康外观检查 小鼠健康的标准是:食欲旺盛;眼睛有神、反应敏捷，体毛光滑，活动有力；身无伤痕，尾巴不弯曲，天然孔腔无分泌物.,大鼠的生物学特性及选择应用,大鼠属哺乳纲，啮齿目，鼠科； 繁殖快（6-14只）； 喜啃咬、夜间活动； 性情较凶猛、抗病力强,噪音和不适光照对其繁殖影响很大 无胆囊;汗腺不发达,靠流出大量唾液调节体温. 不能呕吐；,一、生物学特性和解剖生理特点,垂体肾上腺系统功能发达，应激反应灵敏； 视觉、嗅觉灵敏； 大鼠血压和血管阻力对药物反应灵敏，但对强心甙的作用较猫敏感性低671倍； 肝脏再生能力强,切除60-70%的肝仍有再生能力; 对营养、维生素、氨基酸缺
12、乏敏感，可发生典型的缺乏症状。体内可合成维生素C； 对炎症反应灵敏，眼角膜无血管； 生长发育期长，长骨长期有骨垢线存在，不骨化。 子宫为“Y”型双角子宫,SD大鼠,生理学特点 一般指标 性成熟：60天， 成年雄鼠300-600g 性周期：45天，成年雌鼠250-500g 妊娠期：21天， 寿命2-3年 哺乳期：21天 体温：37.5 心率：380（300500）次/分 血压：1215.40Kpa（90116mmHg） 呼吸率:90(63179)次分,二 、大鼠主要品系,1近交系 (1) F344：白化。该品系大鼠可允许多种肿瘤移植生长。 (2) SHR：白化。自发性高血压，10周龄以后动脉收缩
13、 压雄鼠为：200-350mmHg(26.7-46.3KPa)，雌鼠为：180- 200mmHg(24.0-26.7KPa)，心血管疾病发病率高。对降压药 物有反应，可作为高血压动物模型用于药物筛选。,(3)LEW：由Wistar远交群大鼠培育而成，白化，可移 植多种肿瘤，高脂肪食物容易引起肥胖症。 (4)LOUC和LOUM：两系大鼠均为白化，分别 为浆细胞瘤的高发系和低发系。均为白化，具有相同 的组织相容性。 (5) ACI：黑色，腹部和脚白色。有自发肿瘤倾向， 该品系大鼠血压低。,ACI大鼠,(1)Wistar：1907年由美国Wistar研究所育成，使用数量最多，遍及全世界。头部较宽。该
14、种群性周期稳定，繁殖力强，产仔多，生长发育快，性情温顺，对传染病的抵抗力较强，自发肿瘤发生率低。 (2)SD：头部狭长，抗病能力尤以对呼吸系统疾病的抵抗力强。自发肿瘤率较低。对性激素感受性高。常用作营养学、内分泌学和毒理学研究。,2封闭群,三、在医学生物学中的应用,大鼠的体形大小适中，繁殖快，产子多，易于饲养，给药方便畸胎发生率低，行为多样化，在医学生物学研究中应用广泛，仅次于小鼠，在实验动物中占20%.,（一）内分泌研究,大鼠垂体-肾上腺系统发达，应激反应灵敏，适宜作应激模型。 内分泌疾病研究上，可找到相应的自发或诱发模型，如尿崩症、糖尿病、甲状腺机能衰退和甲状旁腺功能低下造成的新生儿强直性
15、痉挛等,（二）营养、代谢性疾病研究,大鼠对营养物质缺乏敏感，可发生典型缺乏症，是营养研究最早、最多的动物。大鼠体温调节不稳定，实验时应予以注意。,（三）药物学研究,1、药物毒理学： 大鼠常作为药物亚急性实验的动物，评价和确定最大给药量、药物排泄速率和蓄积倾向。 用于药物致畸试验。 在评价药物对副交感神经-神经效应研究中，药物刺激和抑制效应都通过大鼠的一些体征表现进行判断。,评价药物对肾功能的影响及药物副作用的研究。 2、药物药效研究 神经病药物的评价，利血平、阿朴吗啡 心血管疾病药物的评价 治疗炎症药物的筛选评价,（四）肿瘤学,大鼠对化学致癌物质敏感，可复制成各种肿瘤模型，是肿瘤实验研究最常用
16、的实验动物之一。 它的特点是易患肝癌，可用二乙基亚硝胺、二甲基偶氮苯复制大鼠肝癌模型。用甲基苄基亚硝胺诱发复制食管癌。用3-甲基胆蒽诱发肺鳞状上皮癌和胸膜间皮瘤等。,（五）传染病研究，支气管肺炎研究,是研究支气管肺炎、副伤寒的重要实验动物。 用幼年鼠进行流感病毒传代、进行厌氧菌等细菌实验。,（六）肝胆研究,大鼠肝再生能力强，切除6070%的肝叶仍有再生能力。枯否氏细胞90%有吞噬能力，肝胆外科实验常用大鼠。 大鼠无胆囊，可从胆管直接收集胆汁，可用于胆道疾患、消化功能及急性肝功衰竭模型。,（七）行为学研究,大鼠行为多样，情绪反应敏感，适应新环境快，探索性强，可人为唤起或控制其动、视、触、嗅等感觉，神经系统反应与人相似，常用于行为正常或异常研究。 1.迷宫训练：测试大鼠学习和记忆能力。 2.奖励和惩罚效应：采用特殊的电击装置，测试大鼠记忆判断和回避惩罚的能力。,3.药物效应：测试大鼠饲以酒精、咖啡
