实验动物的生物学特性和应用

,特点及应用,常用实验动物的生物学,常用的实验动物,小鼠大鼠兔豚鼠,地鼠、猫、犬、鸡、猪、猴等,生物学特性,解剖学特点,主要品系,应用,小鼠属于脊椎动物门、哺乳纲、啮齿目、鼠科、鼠属。实验小鼠来自野生小鼠，后经人们长期选择培育而成。1月龄达到18-22g，供实验使用。,小鼠对外界环境的改变反应敏感，强光或噪声可致哺乳母鼠食仔；夜间活跃，其进食、交配、分娩多发生在夜间；啮齿类动物，有啃咬习惯；群居动物，群饲生长发育也快;性成熟的雄鼠放在一起易发生互斗。,小鼠下颌骨的喙状突较小，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；小鼠无汗腺 ；淋巴系统发达，外界刺激可使淋巴系统增生，因此易患淋巴系统疾病。性成熟前胸腺最大，35-80日龄渐渐退化。20对染色体,(1) C57BL6（B6）：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。对结核杆菌、百日咳组织胺易感因子敏感。嗜酒精性高。肿瘤学、生理学、遗传学研究常用品系。,(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。,1近交系,(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。,(4) DBA2(D2)：浅灰色。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。,2封闭群(1) KM： 白化。该鼠特点是产量高，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，雄性好斗。广泛用于药理和毒理研究以及生物制品检定。,1、药物学研究和毒性试验 小鼠广泛用于药品的毒性试验及三致(致畸、致癌、致突变)试验。药物筛选试验,如：抗肿瘤药物,抗结核药物,抗疟疾药物等的筛选；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；毒性试验和安全分析,如：用于铅、苯、汞、矽、一氧化碳等职业性中毒的急性、亚急性和慢性毒性试验以及半致死量测定。,2、肿瘤学研究,近交系小鼠自发性肿瘤研究，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。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,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。,3、传染性疾病研究小鼠对多种病原体特别是病毒极为敏感，常用于研究这些病原体的发病的机理、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。,4、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。多用于糖质、脂质、胶原和免疫等方面的研究。,5、遗传学和遗传性疾病的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。,不宜采用小鼠制作动物模型的实验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：因为小鼠无呕吐反应。动脉粥样硬化试验：因为小鼠不形成动脉粥样硬化。,大鼠属脊椎动物门、哺乳纲、啮齿目、鼠科、大鼠属。褐色大鼠的变种，分布于欧洲、亚洲、中国北部。18世纪开始人工饲养，19世纪中叶用于动物实验。,大鼠是昼伏夜动的杂食动物；大鼠喜啃咬，性情温顺，抗病能力强；汗腺不发达；仅爪垫有汗腺，尾巴是散热器官；嗅觉灵敏；对噪声敏感；对湿度要求高；对维生素和氨基酸缺乏敏感；肝脏再生能力强，无胆囊，不能呕吐。垂体、肾上腺功能发达，应激反应敏感，行为表现多样，情绪敏感。成熟早、繁殖力强。适配鼠龄，雄性为90日龄，雌性为80日龄；一般大鼠生育期为90300天，寿命为23年。,肝脏共分6叶，再生能力强，部分切除术后仍可再生。无胆囊。不会呕吐。心脏的血液供给既来自冠状动脉，也来自冠状外动脉。无扁桃体。眼角膜无血管，有棕色脂肪组织。21对染色体,1近交系：目前大鼠近交系达上百种。 (1)ACI：黑色，腹部和脚白色。有自发肿瘤倾向，该品系大鼠血压低。,(3)SHR：白化。自发性高血压，10周龄以后动脉收缩压雄鼠为：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。,(2)F344：白化。该品系大鼠可允许多种肿瘤移植生长。,2封闭群(1)Wistar：头部较宽。该种群性周期稳定，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。,1.药物毒理学试验大鼠广泛应用在各种药物的毒理学研究中，如急性、亚急性和慢性毒性试验、生殖毒性试验和药物依赖试验等;大鼠也经常用于“三致”试验研究。,2.药物药效研究神经系统疾病药物药效评价。心血管疾病药物的药效评价，如SHR大鼠是研究高血压药物的极好的动物模型。治疗炎症药物药效评价。,4.肿瘤学研究有些大鼠品系具有较高的肿瘤自发率。实验中主要用化学物质诱发大鼠的肿瘤,如形成肝癌、肺癌、胃癌、肺腺癌、食道癌、乳腺癌、白血病、垂体肿瘤、鼻炎癌以及多种肿瘤，易研究癌变机理。,3.传染病研究多种病原体可使大鼠产生与人相似的疾病，因此，大鼠被用于这一领域的研究。例如，慢性支气管炎，病毒性肝炎，血吸虫病，钩虫病等的研究。,研究体温变化的试验（因为大鼠体温变化不稳定）慢性支气管炎的试验（因为大鼠气管及支气管腺不发达）催吐试验（因为大鼠无呕吐反应）胆囊功能试验（因为大鼠无胆囊）,不宜采用大鼠制作动物模型的实验研究,豚鼠属于啮齿目、豚鼠科、豚鼠属。又名荷兰猪、天竺鼠、海猪等。,草食性啮齿动物；豚鼠对外界刺激极为敏感，听觉发达、易惊；豚鼠性情温顺，不会攀登，较少斗殴 ；短被毛紧贴皮肤，怕高温、高湿；没有尾巴，不善攀登跳跃，但奔跑迅速，喜群居。豚鼠自身不能合成维生素C，对饲料改变敏感，爱吃含纤维质较多的禾本科嫩草。对抗菌素敏感。体温调节能力差，受外界温度变化影响较大豚鼠怀孕期比较长，59-72天。,耳蜗网发达，故听觉灵敏；肺分7叶，右肺4叶，左肺3叶；有32对染色体,1.英国种，亦称荷兰种：其特点是毛短而光滑，此品种生长快，抗病力强，繁殖性能好;2.近交系2：对结核杆菌抵抗力强； 3.近交系13：体型较大，对结核杆菌抵抗力弱。,1.免疫学研究,豚鼠血清中含有丰富的补体，是所有实验动物中补体含量最多的一种动物,其补体非常稳定，免疫学实验中所用补体多来源于豚鼠。豚鼠是过敏性休克和变态反应研究的首选动物，特别是迟发型超敏反应与人相似。,2.传染病研究,豚鼠对多种病原体敏感，是用于病原的分离、鉴别、诊断，尤其对结核杆菌高度敏感，感染后的病变酷似人类的病变，是结核杆菌的分离、鉴别、诊断以及病理研究的首选动物。幼龄豚鼠经常用于支原体感染后的病理和细胞免疫的研究。,不宜采用豚鼠做动物模型的研究急性实验。因为豚鼠易感染，皮肤厚，不宜注射，血管神经不易分离；慢性支气管炎症实验。因为豚鼠气管、支气管腺体不发达；呕吐实验。因为豚鼠呕吐反应不敏感。,兔属哺乳纲，兔形目，兔科，真兔属。生物医学研究应用的家兔是由野生穴兔经过驯化而育成。,生长发育迅速；性情温顺，群居性差；家兔喜干怕热；夜行性和嗜眠性 ；听觉和嗅觉灵敏，胆小怕惊。食草性动物，淋巴球囊有助于对组纤维的消化。有食粪特性。对环境温度变化的适应性，有明显的年龄差异。幼兔比成年兔可忍受较高的环境温度。对致热物质反应敏感，适于用作热源实验； 春秋季换毛时抵抗力低下；,纵隔将胸腔分左右两室，暴露心脏时，不需人工呼吸。 盲肠非常大，在回盲处有特有的圆小囊。囊壁富有淋巴滤泡，其粘膜不断分泌碱性液体，可以中和盲肠中微生物分解纤维素所产生的各种有机酸，有利于消化吸收。染色体22对。,1.日本大耳白兔：毛色纯白，眼睛红色，生长快，繁殖力强。2.新西兰兔：兔毛色纯白，体健壮，性温顺，易于管理。3.青紫兰兔：每根毛可分为三段颜色。体健壮，耐寒，适应性强，生长快。4.中国白兔：体型偏小、毛短而密，皮板较厚，头型小，耳短竖立。抗病力强，繁殖力强，易饲养。成年体重1.52.5kg。,1.免疫学研究 生产抗体，制备高效价和特异性强的免疫血清，其制品广泛地用于人类各类抗血清和诊断血清的研制，如 病原体血清-细菌、病毒、立克次体等免疫血清； 间接免疫血清-兔抗人球蛋白免疫血清，羊抗兔免疫血清； 抗补体抗体血清-兔抗豚鼠球蛋白免疫血清等。