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1、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、猫、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,第一节 小鼠,一、小鼠的生物学特性,小鼠（mouse）哺乳纲、啮齿目、鼠科、小鼠属。,一般特性,体型小，性情温顺，易于饲养管理。 小鼠是哺乳动物中体型较小的动物，出生时体重.5g，断乳时可达10-16g。成年体重20-40g。 喜黑暗，昼伏夜动。 喜欢群居，雄性好斗。 胆小怕惊，对环境反应敏感，适应性差，汗腺不发达，怕热，高温容易中暑。,繁殖特性,发育迅速，性成熟早 小鼠出生后20日龄左右即可离乳，此时体重达10-1
2、6g，稍加饲育即可用于实验及科研（18-22g）。-周龄性成熟。雌性35-50d、雄性45-60d便可交配繁殖。配种最好在65-90日龄。 性周期短，繁殖力强 发情周期4-5d，妊娠期19-21d，哺乳期20-22d。每胎产仔6-15只，最多可达25只，年产6-9胎。生育期为1年，寿命2-3年,解剖学特性,尾巴较长，约等于体长，尾具有平衡、散热和自卫等功能。尾部有四条明显的血管，其背腹面各有一条静脉血管，两侧各有一条动脉血管。,正常生理生化指标,正常体温37-39 ，成年小鼠呼吸频率140-210次/分，心跳平均163次/分。 染色体20对。 正常血压是收缩压12.67-18.40kPa，舒张
3、压是8.93-11.99kPa。 正常成年人的血压应该是收缩压1218kPa (90140mmHg)，舒张压812kPa (60-90mmHg)。,二、小鼠常用品种、品系,、近交系小鼠 据不完全统计，近交系小鼠品系、亚系及其衍生物总共加起来有1000多个，但在国际上广泛应用的品系数目还是有限的据Festing对已发表的1600篇研究论文进行统计，C57BL/6是最为广泛应用的小鼠品系，其次是C3H品系，1600篇论文涉及到40多个常用品系，但最为常用的6-8个品系使用率达到70。对于绝大多数使用者只需要了解常用近交系小鼠品系的生物学特性。,中国培育的近交系小鼠有：TA1（津白一号） 、 TA2
4、 （津白二号） 、 615系 引进的近交系小鼠有20多种，常用的有4种。,C3H小鼠：1975年从美国引进，毛色为野生色 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。 C57BL/6小鼠：1975年从日本引进，毛色为黑色 乳腺癌发病率低，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。,BALB/c：1913年获得小鼠白化株，经近亲繁殖20代以上育成，毛色为白色。 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。 DBA：分为DBA/1和DBA/2两个品系，1977年由美国实验动物中心引进，毛
5、色均为浅灰色。,、封闭群小鼠,KM种小鼠：我国生产量、使用量最大的远交种小鼠，白色。抗病力和适应力强，繁殖力和成活率高。 ICR：1973年由日本国立肿瘤研究所引入我国，白色，其显著特点是繁殖力强。 LACA：1973年由英国实验动物中心引入我国，白色。 NIH：由美国国立卫生研究院培育而成，白色。繁殖力强，幼仔成活率高，雄性好斗。,3 、突变系小鼠,目前突变系小鼠有143种，常用的突变系小鼠有： 裸小鼠：无毛、发育迟缓，抵抗力低，无胸腺。 SCID：第16对染色体上的Scid隐性基因突变基因导致T 、B淋巴细胞联合免疫缺陷外观与普通小鼠差别不大，有毛，被毛白色，体重发育正常。 肌萎缩症小鼠：
6、2周龄后后肢拖地，肌萎缩，雌性不育 肥胖小鼠：6周龄体重可达60克，无生育力 侏儒小鼠：比正常小鼠体型小，缺少生长素和促甲状腺素。寿命只有4-5个月，双眼白内障。,三、小鼠在医学、生物学的应用,小鼠应用非常广泛，几乎涉及到医学、生物学研究的各个领域，对其内容要熟悉。,药物评价和毒性试验,、药物筛选试验：筛选试验多半从小鼠做起，筛选各种药物对疾病有无防止作用，通过筛选获得每个药物的疗效效果后，再用其他动物进一步肯定。 、毒性试验：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LD50或药物致癌性试验等常选用小鼠； 、生物制品、药品安全性、有效性评价：药物的效价比较实验 如广泛用于血清
7、、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、白血病研究,小鼠广泛应用于癌、肉瘤、白血病以及其他恶性肿瘤的研究。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。 自发性肿瘤：AKR小鼠淋巴性白血病发生率最高可达90%，C3H小鼠自发乳腺癌发病率高达97%。 诱发性肿瘤：对各种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。 移植性肿瘤：裸小鼠、SCID小鼠可接受人类各种肿 瘤细胞的移植，成为活的癌细胞“试管”。常用在筛选抗肿瘤新药的研究。,传染性疾病研究,小鼠对多种病原体特别是病毒
8、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、脑炎、血吸虫病、疟疾、破伤风等的研究。,遗传病和遗传学研究,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。,免疫学研究,免疫缺陷小鼠 裸小鼠：T细胞缺失。可进行异体肿瘤移植。目前已移植人体肿瘤达40种以上。 SCID小鼠：可将人的免疫组织或免疫细胞移植到小鼠身上，使其具有人的部分免疫系统（S
9、CID-hu小鼠），用于研究人类免疫系统的发育过程，以及免疫细胞的分化和功能研究。 如SCID-hu小鼠受到HIV病毒的感染，进行爱滋病相关研究。,计划生育研究（避孕药试验）,小鼠繁殖能力强、妊娠期短、生长速度快，适合作避孕药研究。如选用小鼠作抗生育、抗着床、抗早孕和抗排卵实验。,老年病学研究,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。 胶原蛋白老化常作为机体老化的指标，是研究胶原老化的动物模型。 侏儒症小鼠垂体功能低下，生长激素缺乏，常用于研究生长激素与老化的关系。,内分泌疾病的研究,小鼠内分泌结构的缺
10、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功能亢进，发生类似人类的库欣综合症；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等。,其他方面的研究,营养 镇咳药的研究：小鼠在氢氧化铵雾剂刺激下有咳嗽反应，是研究镇咳药物所必需的动物。,不宜采用小鼠的试验,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：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,四、小鼠的饲养管理,（一）小鼠的一般饲养管理,、饲喂： (1)小鼠喂给颗粒状饲料，饲料中蛋白质的含量应在20%-25%，可增加0.1%-1%的鱼肝油，但需注意
11、小鼠对过量维生素敏感，尤其是妊娠小鼠会出现繁殖紊乱和胚胎畸形。小鼠喜吃淀粉含量高的饲料，碳水化合物比重稍大些。 ()小鼠属于杂食性动物，胃容量小，有随时采食的习性，夜间更为活跃。采取“少量勤添”的原则，保证随时有料。每周喂料3-4次。小鼠的饲料消耗量，随着生长发育和生产繁殖的阶段不同而有所不同，所以必须注意不同阶段添加的饲料量。对于种鼠、妊娠鼠、哺乳鼠应该使用繁殖用高营养饲料，并适当添加葵花籽、鸡蛋等。成年小鼠采食量：5-6g/d。饲料存放在凉爽、干燥的地方，周内用完，饲料贮存期不超过90d。,、给水：饮用水应保证连续不断，每周换水2-3次（最好是每天更换新鲜水），并特别注意饮水瓶嘴是否有气泡
12、、不出水或漏水的现象。每次换水要连同水瓶和瓶嘴一起换下；并认真清洗水瓶和瓶嘴，然后消毒，严禁未经消毒的水瓶和瓶嘴继续使用 、垫料和笼具：每周更换垫料和清洗鼠笼1-2次保持室内卫生，定期彻底清洗。室内一般不用水冲，而用消毒液抹，常用消毒液有0.1%新洁尔灭、3 %来苏儿、过氧乙酸等,(二)生产、繁殖管理,繁殖时候应注意以下几点： 、选种一般从第2-4胎的仔鼠中选留种子。选种原则是：首先要看双亲的繁殖能力。要求双方体质健壮，产仔率高，离乳率要高，母性强，胎间隔不超过30d。然后看子代，要求子代体质强壮，运动活泼，生殖器正常。对于生产胎次少的品系，也可从第一胎仔鼠中选留。 、配种要等体成熟时再配，体
13、成熟时期较性成熟时期晚。 、不同遗传特点的动物群（如：近交系与封闭群）繁殖方法不同。 、种鼠可使用年半。雌鼠生育6-8胎即可淘汰。要经常检查种鼠的生殖能力，及时淘汰受孕率低的种鼠并增补新种。 、离乳后的雌鼠和雄鼠分开饲养，发现异常动物及时淘汰处理。,第二节 大鼠（RAt）,大鼠属于脊椎动物门、哺乳纲、啮齿目、鼠科、大鼠属动物 。,一、大鼠的生物学特性,群居，喜啃咬，喜黑暗，昼伏夜动，视觉、嗅觉灵敏。 杂食性动物，特别喜欢吃熟肉。对蛋白质、维生素、氨基酸等营养缺乏敏感，VA缺乏时常咬人。 性情较凶猛、抗病力强 ，对新环境的适应力强，但因其垂体肾上腺系统功能发达，应激反应灵敏。如强烈噪音可引起食仔
14、或抽搐；湿度低于40%易发生环尾巴症。 汗腺不发达，仅爪垫上有汗腺，靠尾和唾液散热，体温调节不稳定。,繁殖特性,大鼠发育快，成熟早，繁殖力强。雄性月龄、雌性2.5月龄达到性成熟，性周期4-5d，妊娠期19-23d(平均21d)，哺乳期25-28d，年产5-8胎，每胎产仔6-12只，生育期1.5年。全年多发情动物，具有产后发情、产后妊娠的特点。寿命2.5-3年。,解剖学特征,无扁桃体。胸腺位于气管的前部。 肝的再生能力很强。如切除60-70%还能再生。 大鼠的胆有胆管、无胆囊。,生理生化特征,大鼠心电图无S-T波，豚鼠以上的较大动物均有明显的S-T段 正常体温39 (38.5-39.5 ) 心率
15、475次分 呼吸频率85.5(66-114)次分 通气量7.3(5-10.1)ml/min 红细胞总数8.9(7.2-9.6)百万/mm 染色体21对。,二、大鼠常用品种、品系,现在全世界已培育出100多个近交品生系，常用的大鼠近交品系有： ACI系 ：1926年由哥仑比亚大学肿瘤研究所培育，黑色，但腹部和脚白色，易发生先天性畸形。该品系大鼠低血压。 SHR：白化。自发性高血压，10周龄以后动脉收缩压雄鼠为： 26.7-46.3KPa，雌鼠为：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。 F344/N大鼠： 1926年由哥仑比亚大学肿瘤研究
16、所培育，白色，我国从NIH研究所引进。用于毒理、肿瘤、生理学研究。,常用封闭群大鼠,Wistar大鼠：由美国wistar研究所培育而成。使用数量最多，遍及全世界。我国从日本引进，白色。该品系产仔数多，性周期稳定，早熟，繁殖力强，性格温顺。抗病例力强。自发性肿瘤发病率低。雄鼠耳朵比其他品系稍长。尾长短于身长。 SD大鼠：1975年由美国Spraque和Dawley农场育成。多用于营养实验，对性刺激感受性高，自发性肿瘤发病率低。比Wistar大鼠生长发育快，产仔也较高。尾长几乎等于身长。,突变系大鼠,肥胖症大鼠（Obese Rat ）：血浆中胆固醇、磷脂含量较高，周龄就表现出肥胖，周龄肥胖明显。食量大，体重比正常大鼠大一倍。雌性不育。可作为研究人肥胖症模型。 SHR/OLa大鼠：自发性高血压大鼠，白色。严重的自发性高血压（200mmHg），心血管疾病发生率高，而且无明显原发性肾脏和肾上腺损伤。对抗高血压药物有反应，是筛选抗高血压药物的良好模型。 癫痫大鼠 白内障大鼠 尿崩症大鼠,三、大鼠在医学生物学
