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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。,2. 体形小，生命周期短。出生体重仅1.
2、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
3、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，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
4、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
5、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
6、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、C
7、BA/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、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
8、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C57BL6J 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
9、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、/10两个亚系。1985年引入中国。特性为：乳腺肿瘤自然发生率低，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。
11、仔鼠易感染下痢。主要用于肿瘤学、生理学、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
12、作为100%，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；对津638白
13、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，美国培育的Swiss种小鼠，取名IC
14、R。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
15、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，切忌用针叶林木（松、杉）刨花做垫料。垫料常采用高压消毒。 3. 工作常规： 每周更换两次垫料，每日加食、换水。注意每天观察动物，及时作好工作记录和环境记录。,第二节 大鼠 大鼠（Rat)，学名（Rattus Norregicus)是野生褐家鼠的变种，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
16、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品种均起源于此。大鼠体形较小，对实验条件反应近似。使用量仅次于小鼠的实验动物。,一. 生物学特性： （一）. 动物学分类位置 大鼠属于动物界，脊椎动物门，哺乳纲、啮齿目、鼠科、大鼠属动物。 （二）. 一般习性 1. 外观 ：大鼠与小鼠相似，几乎大十倍。大鼠在实验动物中也属于较小型动物。出生时体重为5.5-10g，视品种和产仔数而不同，一个半月龄可达180克以上，为常用大鼠规格。雄性大鼠身体前比后大，雌性大鼠身体苗条，头尖小，后比前大。成年大鼠体长不小于18-20cm，尾上复有短毛和环状角质鳞片。,2. 成熟早，繁殖力强。2月龄时即达性成熟，性周期为4-5天，妊娠期为19-21天，哺乳期为21天，平均窝产仔6-12只，年产4-6胎，为全年多发情性动物。寿命约3年。
