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1、第四章 常用实验动物的生物学特性及其应用,用于生物医学研究的实验动物种类很多。目前常用的种类有：两栖纲的青蛙、蟾蜍；鸟纲的鸡、鸭、鸽；哺乳纲啮齿目的小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、长爪沙鼠、棉鼠等；兔形目的家兔；食肉目的猫、犬、雪貂(diao)；有蹄目的羊、猪和灵长目的恒河猴、猩猩、狒狒（fei）、绒猴、食蟹猴等30余种。最常用和用量大的是小鼠、大鼠、豚鼠、兔、犬等。,大家好！,第一节 小鼠（Mouse),小鼠属脊椎动物门，哺乳纲，啮齿目，鼠科，小鼠属，实验小鼠来源于野生小家鼠，大约在19世纪开始用于遗传学研究，经过长期人工饲养、选择、培育，目前已培育成500多个独立的近交系和远交群。是当今世界上研究
2、最详尽、用量最大、用途最广、品种最多的一种实验动物。,一、生物学特性,(一）生活习性和一般特征： 体型小，生长快，易于繁殖饲养：小鼠是啮齿目实验动物中较小型的动物。出生时体重仅1.5g，体长2cm左右，1 1.5个月体重超过20g。成年鼠一般体长1015cm，体重雌性约18 40g ，雄性约20 40g。饲料消耗少，饲养空间小，适宜大量生产繁殖。 生活习性：体小娇嫩，对外界环境适应能力较差，不耐饥饿、冷、热，出汗易得病死亡；性情温顺，胆小怕惊，容易捕捉；喜居于较暗的安静环境，习于昼伏夜动，喜欢啃咬，雄性好斗；杂食性，但以粮食作物为主，自身能合成维生素c。 毛色品型多，有白色、野生色（鼠灰色）、
3、褐色、肉桂色、褐色、黄色等。,幼鼠,成年鼠,（二）生理学特性： 成熟早，繁殖力强，雄性3550天性成熟，雌性为4560天，性周期45天，妊娠期1921天，年产69胎，每胎615仔；全年多发情，性周期明显；肠道短，盲肠不发达，消化能力较差；体温和水调节能力差，对环境变化敏感；代谢率高，耗氧量大。,（三）遗传学特性： 小鼠是遗传学背景知识研究最为详尽的动物之一，研究最为充分的是组织相容性复合体、毛色基因等。毛色基因为C/c、A/a、B/b、D/d、S/s等，基因型为cc时毛色为白色，基因型为CC或Cc时被毛是有色的；BB或Bb毛色为黑色，bb时毛色为褐色。小鼠黑色素病(Chediak-Higash
4、i综合症)为自发性遗传病，与人相似，还有白化病、家族性肥胖、遗传性贫血、系统性红斑狼疮、肌萎缩症、白内障等适宜遗传性疾病的研究。,二、常用品种、品系,近交系,中国1号（C-1）： 中国育成。白化，繁殖力中等，2月龄体重17g，肿瘤自发率低。 津白1号（TA1）：中国育成。白化（aa、bb、cc），繁殖力中等，2月龄体重2025g，肿瘤自发率低。 3津白2号(TA2) ：中国育成。白化(aa、bb、cc)，繁殖力中等，乳腺癌自发率高。 4615 ： 中国育成。深褐色(aa、bb、CC)，肿瘤( 乳腺癌、 肺癌)自发率1020，对津638白血病病毒敏感。 5AMMS1号 ： 中国育成。白化(aa、
5、bb、cc)，对炭疽弱毒株比较敏感，对骨髓多向性造血干细胞测定比较规律。 6A ： 白化(aa、bb、cc)，乳腺癌自发率3050，对麻疹病毒高度敏感。,7AKR： 白化(aa、BB、cc)，淋巴性白血病自发率 为7690， 为6890%。 8BALBc： 白化(AA、bb、cc)，乳腺肿瘤自发率低(病毒诱发可增高)，肺癌自发率为26，为29，常有动脉硬化，对放射线照射极为敏感。 9C3H ： 野生色(AA、BB、CC)，乳腺癌自发率为97，肝癌自发率为85，对炭疽杆菌有抵抗力。 10C57BL6J 黑色(aa、BB、cc)，低发乳腺癌，对放射性物质耐受性强，眼畸形、口唇裂发生率达20，淋巴细
6、胞性白血病自发率为6。 11DBA2 浅灰色(aa、bb、CC、dd)，乳腺癌自发率66，35日龄鼠听源性癫痫发作率为100。,(二)突变系,1dy(肌萎缩症小鼠) 2周龄后后肢拖地，肌萎缩，不育。 2ob(肥胖小鼠) 6周龄出现肥胖症(体重可达60g)，无糖尿病，无生育力。 3Ca(白内障小鼠) 1014 日3龄晶状体混浊(显性遗传)。 4db(糖尿病小鼠) 34周龄血糖高达682mg100mL， 无生育力。 5裸小鼠 全身无毛，发育迟缓，抵抗力低下，母性差，胸腺基本缺如，T细胞缺失。具有较高的NK细胞活力。,（三）封闭群 1KM(昆明) 白色，繁殖力强，抗病力强，乳腺癌自发率约25。 2N
7、IH 白色，繁殖力强，成活率高， 好斗。 3ICR 白色，又称Swiss Hanschka，为美国Hanschka研究所饲养的瑞士种小鼠。 4LACA 白色，我国1973年由英国实验动物中心引进。,（四）杂交一代,国际上常用的杂交一代,杂交一代名称 交配亲代名称 杂交一代名称 交配亲代名称,AKD2F1 AKR DBA/2 BA2GF1 C57BL A2G BCF1 C57BL BALB/c BCBF1 C57BL CBA,BC3F1 C57BL C3H B6AF1 C57BL/6 A B6D1F1 C57BL/6 DBA/1 CAF1 BALB/c A,三、在生物医学研究中的应用,各种药物的
8、筛选实验、毒性试验和安全评价实验 筛选实验动物用量较大，因此小鼠广泛用于各种药物的筛选实验。筛选实验多半是先从小鼠作起，一般常选用封闭群健康成年小鼠即可符合实验要求，有必要时再使用进交系小鼠或其他较大动物作进一步的肯定实验。毒性实验如急性毒性试验、亚急性和慢性试验；测定药物(或化学制剂)的半数致死量(LD50)和最大耐受量，如常用作铅、苯、汞、矽、一氧化碳等职业性中毒的毒性试验。还广泛用于药物的安全性评价实验，如常用小鼠进行药物的致畸、致癌、致突变的三致实验。, 生物效应测定和药物的效价比较实验 如广泛用于血清、疫苗等生物制品的鉴定，照射剂量与生物效应实验，各种药物效价测定等实验。 肿瘤学研究
9、 小鼠广泛应用于癌、肉瘤、白血病以及其他恶性肿瘤的研究。小鼠肿瘤发生与人体肿瘤相近，为研究各种类型肿瘤的发生和生物学特性及其防治，提供了很好的动物模型。如：AKR小鼠白血病发生率可达90，C3H小鼠自发乳腺癌发病率高达90；另外，小鼠对致癌物敏感，可诱发各种供研究用的肿瘤模型。如用二乙基亚硝胺诱发小鼠肺癌，甲基胆蒽诱发小鼠胃癌和宫颈癌等；胸腺缺如、T淋巴细胞功能缺陷的裸小鼠可接受人类各种肿瘤细胞的植入，成为活的癌细胞“试管”。, 微生物、寄生虫病学的研究 小鼠对多种病原体具有易感性，适合于研究血吸虫感染、流行性感冒、脑炎、狂犬病及其它细菌性疾病的感染研究及实验治疗，还可对其它病原体的致病力，宿
10、主抵抗的机制、病理学和治疗进行研究。小鼠对钩端螺旋体不敏感，不宜做钩体病研究。,.镇咳药研究 小鼠在氢氧化铵雾剂刺激下有咳嗽反应，因此，是研究镇咳药物所必需的动物。,.遗传学和遗传性疾病的研究 小鼠的毛色变化多种多样，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。重组近交系小鼠将双亲品系的基因自由组合和重组产生一系列子系，是遗传学分析的重要根据，主要用作基因定位及其连锁关系的研究；同源近交系小鼠常用来研究多态性基因位点的多效性，基因的效应和功能；突变系小鼠为研究人类遗传性疾病的病因、发病机制和治疗措施，提供了自然的动物模型。如家族性肥胖、遗传性贫血、Chediak-Higashi（小鼠
11、黑色素病）综合征、全身性红斑狼疮、侏儒症、尿崩症等都有相应的突变系小鼠可供研究使用。另外，转基因小鼠常用来研究基因的表达、调节，探索疾病的分子遗传学基础和基因治疗的可能性和方法。,. 内分泌疾病的研究 小鼠内分泌腺结构的缺陷常引起类似人类的内分泌疾病。如肾上腺皮质肥大造成肾上腺皮质功能亢进，发生类似人类的库欣（Cushing，也译为柯兴）综合征；肾上腺淀粉样变性造成肾上腺皮质激素分泌不足可引起Addison（阿狄森）病症状；甲状旁腺激素失活引起的钙磷代谢紊乱和次生骨吸收障碍，遗传性家族肥胖症，胰岛发育不全造成的肥胖症，垂体性侏儒症等。, 避孕药和营养学研究 小鼠繁殖能力强、妊娠期短、生长速度快
12、，适合作避孕药和营养学实验研究。如常选用小鼠作抗生育、抗着床、抗早孕和抗排卵实验。, 老年学研究 由于小鼠寿命短、个体差异小和花费低廉，常用于老年学研究。如：胶原蛋白老化常可作为机体老化的指标，随着鼠龄增长，胶原结构中双体和多聚体比例增加，皮肤中螺旋结构减少，而结构未增加，是研究胶原老化的动物模型；垂体功能低下，生长激素缺乏的侏儒小鼠，其寿命只有45个月，且表现为灰发，皮肤萎缩，双眼白内障，3H胸腺嘧啶吸收率低，常用作研究生长激素与老化的关系。 免疫学研究 可利用各种免疫缺陷小鼠来研究免疫机制等。 禁忌： 小鼠无呕吐反应，不宜做呕吐实验；缺乏汗腺，体温调节不稳定，在选择应用时注意回避；不易形成
13、动物粥样硬化，故不宜做此类实验。,四、小鼠的选择方法和饲养管理,性别和年龄鉴别： 实验动物成熟后，观察其外生殖器和乳头就一眼辨别出雌雄。但某些实验动物幼年时，甚至成年时第一、二性征外观不明显，难以区别其性别，这就要通过一些特殊方法进行鉴别。小鼠性别鉴定主要通过观察动物肛门与生殖器之间的距离来区分，距离远者为雄，距离近者为雌。另外，也可从动物外观上区别，一般同龄鼠雄鼠长得比雌鼠要大，雄鼠的头比雌鼠要大而灵活，雌鼠体后较体前部宽大，腹部明显比雄鼠大。年龄鉴定主要根据动物的体重来判断，详细情况还需询问饲养人员或查阅小鼠繁殖卡。,健康要求： 健康小鼠一般应体型正常，背部不弓起，体肌丰满，腿部肌肉结实，
14、运动快速活泼有力，眼睛鲜红而有精神，反应敏捷，食欲旺盛，被毛浓密有光泽，呼吸正常，孔腔无分泌物，无畸形，无肿胀及溃烂，二便正常等。,3.饲养管理 （1）饲喂、饮水 小鼠胃容量小，随时采食。成年鼠采食量一般喂47g/d。应采取少量勤添饲喂，每周添料34次，限量添加可减少鼠啃干颗粒磨牙造成的浪费。小鼠应喂全价营养颗粒饲料，保证小鼠营养需要。饲料可用高压湿热消毒，或射线照射。饲料放在专用容器，要通风干燥，定期清理贮存的饲料。小鼠饮水常用饮水瓶给水，每周换水23次，保证饮水不间断。应经常清洗并消毒饮水瓶及吸水管。 （2）笼具、垫料 动物笼具应结构、质量、式样及重量合理，目前应用较多的是塑料制品，具有不
15、吸水、耐腐蚀、便于洗刷消毒、易干燥等优点。垫料是直接接触动物的铺垫物，有吸湿（尿）、保暖、做窝的作用，故应具有强吸湿性、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。垫料应高压和干烤消毒。,第二节 大鼠(Rat),大鼠属脊椎动物门，哺乳纲，啮齿目，鼠科，大鼠属。实验大鼠是由野生褐色大鼠驯化而成，野生大鼠最早见于亚洲，十四世纪至十八世纪引到西欧，十九世纪中期在欧洲首次将野生大鼠和其白化大鼠用于实验。此后逐渐传到世界各地。,一、生 物 学 特 性,（一）生活习性和一般特性： 外形特征：大鼠外观与小鼠相似，唯个体较大，一般成年大鼠体长1820cm，体重300600g。 生
16、活习性：喜啃咬、喜阴暗、昼伏夜动；杂食性，更喜肉食（特别是熟肉）；性情较凶猛，激怒、袭击抓捕时易咬手；抗病力强，对外环境适应力强，嗅觉灵敏，对空气中的灰尘、氨气、硫化氢极为敏感，如饲养间不卫生，可引起大鼠患肺炎或进行性肺组织坏死而死亡，空气过于干燥，易发生环尾病，可发展为尾巴节节脱落或坏死。 毛色品种多，有白色、野生色、淡黑色、银色、黄色等。,（二）解剖学特点： 消化系统：胃由嵴隔开为前胃和胃体，嵴接近食管，因收缩时堵住贲门，故不会呕吐；肝再生能力强切除6070的肝叶仍有再生能力；无胆囊。呼吸系统：气管和支气管腺不发达，只有喉部有气管腺，支气管以下无气管腺。其次，无扁桃体，垂体肾上腺系统发达，视觉、嗅觉灵敏。,（三）
