小鼠、大鼠、豚鼠的生物学特性及应用ppt课件.pptx

小鼠 大鼠 豚鼠的生物学特性及应用刘欣湖北医药学院 生物学特性常用的品种品系生物医学中的应用日常饲养管理 小鼠 小鼠 Musmusulus mouse 属哺乳纲 啮齿目 Rodentia 鼠科 Muridae 小鼠属 Mus 实验小鼠来源于野生小鼠 从17世纪开始用于比较解剖学研究及动物实验后 经长期人工饲养 选择 培育 目前已培养成500多个独立的近交系 200多个远交种和400多个突变品种品系 小鼠是目前世界上研究最详尽 用量最大 应用最广泛的哺乳类实验动物 继人类之后第二个完成基因组测序工程的哺乳类动物 解剖特点 遗传特性 营养特点 1 生物学特性 解剖特点 遗传特性 营养特点 1 喜黑暗 安静环境 进食 交配 分娩都在夜间 体型小 环境适应能力差 性情温顺 2 3 4 胆小怕惊 对外界刺激敏感 例如 强光 噪音等刺激 雄性小鼠具有分泌醋酸胺臭气的特性 行为习性 傍晚 黎明 食仔 解剖学特点 骨骼系统 消化系统 心血管系统 呼吸系统 泌尿系统 生殖系统 下颌骨在各近交系小鼠间形态和大小有显著差异 一般环境因素对其几乎没有影响 50日龄后也不再变化 下颌骨形态分析技术进行近交系小鼠遗传质量监测 纯种动物的意义 小鼠的唾液腺分为耳下腺 颌下腺和舌下腺 成年小鼠食管细长约2cm 内壁为角质化鳞状上皮 成年小鼠胃容量小 1 1 5ml 灌胃剂量不能超过1ml 心尖位于近胸骨段第四肋间 小鼠心脏采血的进针部位 肉眼观察尾部有四条明显的血管 左右两侧和腹侧注射 桑葚状 系膜 脂肪垫 包绕 不与腹腔相通 无宫外孕 双睾丸 幼年时藏于腹腔内 性成熟后下降到阴囊 生理特点 雄鼠5周龄时可在附睾精液中找到活泼的精子 雌鼠在这个时间段即可发情排卵 哺乳期20 22天 每胎产仔6 15只 计划生育研究 寿命为2年 精子和卵子在输卵管壶腹部受精开始卵裂发育 受精3天后 胚胎进入子宫 群体中处于优势的雄性小鼠常常将处于劣势者的胡须拔光 自己保留胡须 被称为 理发师 小鼠体重增长的快慢 因品种品系 母鼠健康状况 仔鼠多少 生产胎次 饲料营养和环境条件的不同而有所差异 合笼 雌鼠性成熟后 卵巢产生卵细胞并分泌雌性激素 出现明显的发情周期 根据阴道涂片所观察到的阴道上皮细胞变化 可进一步推测卵巢 子宫 激素变化和所处的发情阶段 可以进一步进行同期发情 或者超数排卵等方面的实验 配种最好在65 90日龄 交配后10 12小时 雌鼠在阴道口形成一个白色的阴道栓 vaginalplug 有防止精液倒流 提高受孕率的作用 被视为交配成功的标志 阴道栓是雄性小鼠的腺体 精囊腺和凝固腺 分泌物在阴道内凝固而形成的产物 血配 分娩24小时内又可受孕 形成产后妊娠 边哺乳边怀孕 由于血配的小鼠交配后正处于哺乳期 影响受精卵的正常植入 因而出现数天甚至是十几天的受精卵滞育期 故血配的雌性小鼠妊娠期较长 可达28 35天 13天半 小鼠没有汗腺 不能加大喘气 唾液分泌的能力有限 小鼠体表面积相对较大 对环境温度的波动有明显的生理学反应 依靠母鼠 由于小鼠的蒸发表面与整个身体相比所占的比例大 小鼠与人类功能基因的同源性高达90 以上 大鼠染色体 42 豚鼠染色体 32 BALB c白色近交系小鼠 1923年即作为近交系培育 国际公认 标准 近交系 1979年从美国引入中国 特性 乳腺癌发病率低 但当用乳腺肿瘤病毒诱发时发病率增高 与其它品系相比血压较高 多有心脏损害 常发动脉硬化 生产性能良好 所需饲料中蛋白质含量要求高 常用于单克隆抗体与免疫学研究 2 常用的品种品系 C57BL黑色 1921年培育 1937年从此系中分离出C57BL 6和C57BL 10两个亚系 1975年从日本引入中国 特性 对放射物质耐受性强 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 继人类之后第二个完成基因组测序工程的小鼠品系 在近交系小鼠中使用量最大 并常作为遗传工程小鼠背景品系的小鼠 C3H野生色 1920年白化雌鼠与乳腺肿瘤高发DBA系雄鼠杂交 再经20代以上近交培育而获得 1985年从美国引入中国 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 99 615小鼠深褐色 国内育成 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 主要用于白血病等的研究 DBA淡灰色 1909年在毛色分离实验中建立 人类最早育成的近交系小鼠品系 1929年在亚系间进行杂交 建立了两个亚系 DBA 1 DBA 2 DBA 1系 对结核菌敏感 对疟原虫感染有抵抗力 对鼠伤寒C5敏感 DBA 2系 36日龄小鼠听源性癫痫发作为100 雄鼠接触氯仿和乙二醇的氧化物 以及维生素K缺乏时 死亡率高 白色 系我国培育的近交系 1955年天津医学院育成TA1 1963年育成TA2 1985年被国际小鼠遗传命名委员会承认 主要特性 TA1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 TA1 津白1号 TA2 津白2号 NIH白色 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 免疫反应敏感性比昆明鼠强 是国际通用的封闭群实验动物 主要用于药物毒理研究和生物制品检定 KM抗日战争时期从印度进入我国 以后被带到北京 并被推向全国的一种在我国使用最广 使用量最大 抗病力 适应性强的白色封闭群小鼠 在生育过的老龄雌鼠中 常有自发性乳腺癌 发病率约25 昆明小鼠适应性强 繁殖力高 受孕率在98 以上 每胎平均产仔9只以上 已广泛用于各种药物毒性实验 生物效应测定 药品的检定 不宜采用小鼠制作动物模型的实验研究 体温变化的试验 因为小鼠体温变化不稳定 肺分五叶 左肺单叶 右肺四叶 气管及支气管腺不发达 不适于做慢性支气管炎模型及祛痰平喘药的疗效实验 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 3 生物医学中的应用 4 日常饲养管理 成年小鼠采食量4 7g 天 应少量勤添饲喂 每周添料3 4次 排粪1 4 2 8克 天 成年小鼠饮水4 7ml 天 每周换水2 3次 更换垫料每周1 2次 生物学特性常用的品种品系生物医学中的应用日常饲养管理 大鼠 大鼠是野生褐家鼠的变种 起源于北美洲 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Wistar研究所开发大鼠作为实验动物 目前世界上使用的许多大鼠品系品种均起源于此 是使用量仅次于小鼠的实验动物 脊椎动物门哺乳纲啮齿目鼠科家鼠属褐家鼠种 一 生物学特性 解剖特点 营养特点 遗传特性 1 行为习性 对粉尘和氨气极为灵敏 长期慢性刺激时 会引起大鼠肺炎和进行性肺组织坏死 2 生理特点 妊娠期19 23天 雌鼠性周期4 5天 每胎产仔数平均6 12只 阴栓 新生大鼠体重为5 5 10g 两耳开始张开 开始长小绒毛 门齿萌出 开始爬行 双眼睁开 被毛长齐 臼齿萌出 离乳 大鼠的体重变化 大鼠寿命平均为2 5 3年 大鼠对各营养素缺乏非常敏感 易产生营养缺乏症 特别对氨基酸和维生素的缺乏敏感 能有效地存储脂溶性维生素B12 制造维生素C以及通过食粪满足其对维生素B的大部分需要 3 营养特点 营养素缺乏症研究 营养不良研究 VitE严重缺乏时雄鼠可终生丧失生殖能力 4 解剖特点 骨骼系统 消化系统 心血管系统 呼吸系统 泌尿生殖系统 免疫系统 骨骼系统 臼齿的解剖形态与人类相似 供给致龋菌丛和致龋食物可产生与人一样的龋损 适于建立龋齿的动物模型 肝分6叶 再生能力强 切除60 70 后可再生 有胆管 无胆囊 胆管直通十二指肠 适宜作胆管插管模型 消化系统 胃由界限嵴分为前胃和腺胃 食管通过此嵴的一个褶进入胃小弯 此褶是大鼠不会呕吐的原因 各种动物一次灌胃能耐受的最大容积 大鼠尾部有四条明显的血管 但尾部被有短毛和环状角质鳞片 皮肤较厚 不如小鼠尾静脉注射方便 泌尿生殖系统 右肾比左肾靠近头侧 其头极在第一腰椎水平 尾极在第三腰椎水平 肾只有一个乳头和一个肾盏 可有效地进行肾套管插入术研究 胸腺由两叶组成 似等边三角形 大小与结构随年龄而变化 40 60日龄时最大以后停止生长 并逐渐退化 二 常用的品种品系 F344 N大鼠白色近交系大鼠 1920年由哥仑比亚大学肿瘤研究所Curtis培育 我国从NIH引进 特征 原发和继发性的脾脏红细胞的免疫反应性低 特殊活动性能高 但与远交系SD大鼠比较 其NADPH 细胞色素 还原酶的诱发力低 该品系大鼠可通过下列肿瘤移植生长 Dunning氏肝癌 肝癌LC 18 乳腺癌HMC等等 Wistar大鼠白色封闭群大鼠 1907年由美国Wistar研究所育成 现已遍及世界各国的实验室 是我国引进最早 使用最广泛 数量最多的品种 特点为头部较宽 耳朵较长 尾长小于身长 性周期稳定 繁殖力强 产仔多 生长发育快 性格温顺 对传染病的抵抗力较强 自发性肿瘤发生率低 SD大鼠白色封闭群大鼠 1925年美国Spraguedawley农场用Wistar培育而成 特点为 头部狭长 尾长接近于身长 产仔多 生长发育较Wistar快 对疾病的抵抗力较强 尤其对呼吸系统疾病的抵抗力强 自发肿瘤的发生率较低 三 生物医学中的应用 AddYourText AddYourText AddYourText 4 AddYourText AddYourText 药物学研究 心血管疾病研究 行为学研究 内分泌疾病研究 微生物疾病研究 药物学研究大鼠常作为药物亚急性试验的动物 评价和确定最大给药量 药物排泄速率和蓄积倾向 药物慢性实验 确定药物的吸收 分布 排泄 剂量反应曲线和代谢 以及服药后的临床和组织学检查 过滤网 尿液收集 心血管疾病研究目前已培育出几种高血压品系大鼠 如自发性高血压大鼠 SHR 遗传性下丘脑尿崩症高血压大鼠 都是研究高血压的首选动物 1963年Okamoto用Wistar近交育成 白色突变系大鼠 其特征是自发高血压 且无明显原发性肾脏和肾上腺损伤 10周龄以后动脉收缩压升高 心血管疾病发病率升高 对降压药有反应 是筛选抗高血压药物的良好模型 行为学研究大鼠行为表现多样 情绪反应灵敏 适应新环境快 神经系统反应方面与人又一定相似性 常用大鼠研究各种行为和高级神经活动 如进行水迷宫试验 奖励和惩罚试验 成瘾习惯药物的行为学研究 1981年 英国心理学家Morris首次设计应用了这种水迷宫来研究大鼠大脑学习记忆机制 此后该迷宫系统成为评估啮齿类动物空间学习和记忆能力的经典程序 广泛运用于神经生物学 药学等领域的研究 成年大鼠的食料量为20 30g d 应少量勤添饲喂 每周添料3 4次 成年大鼠的饮水量为45 60ml d 每周换水2 3次 更换垫料每周1 2次 四 日常饲养管理 Page 72 豚鼠的名称很多 如荷兰猪 天竺鼠 葵鼠 海猪 几内亚猪 在动物学的分类是哺乳纲 啮齿目 豚鼠科 豚鼠属 体形短粗 身圆 头大 颈部和四肢较短 不善于攀登跳跃 前肢四趾 后肢三趾 爪短而锐利 两眼明亮 耳朵血管鲜红明显 上唇分裂 豚鼠有全白 三花及黑色等多种毛色 豚鼠 Page 73 一 生物学特性 解剖特点 营养特点 解剖特点 生理特点 营养特点 喜群居 其活动 休息 采食多呈集体行为 喜干燥清洁的生活环境且需较大面积的活动场地 行为习性 性情温顺 很少发生斗殴 胆小易惊 对外界突然的响声 震动和环境变化十分敏感 普赖厄反射 听觉耳动反射 表现为耳廓竖起以应答尖锐的声音 可引起乱作一团 四处逃散或呆滞不动 甚至引起孕鼠流产 1 性成熟早 雌性30 45天 雄性70天左右 一般五月龄时达到体成熟才可配种繁殖 阴栓 性周期平均16天左右 妊娠期较长 在65 70天之间 哺乳期14 20天 产仔数1 7只 2 新生豚鼠出生后即能活动 表现为全身覆盖被毛 有门齿 耳眼已张开 出生后4小时后就可以行走和采食 3 4天即可独立生活 由于这一特点 有利于剖腹产后无菌豚鼠和spf豚鼠的人工哺育 泌乳能力强 只有一对乳头 但都能养活 有互相哺乳习惯 这与其他动物不同 生理特点 成年豚鼠体重一般为350 600克 寿命一般为4 5年 过敏原极易引发豚鼠紫绀 虚脱 支气管平滑肌痉挛 随即窒息死亡 对抗菌素反应较大 常在用药48小时后引起急性肠炎 甚至导致死亡 3 4 研究抗原诱导速发型呼吸过敏反应的良好模型 3 4 因肠道正常菌丛与抗菌素结合产生内毒素所导致 所以豚鼠的实验 抗生素要慎用 豚鼠对麻醉药物很敏感 麻醉死亡率较高 抗缺氧能力强 比小鼠强4倍 比大鼠强2倍 胸腺与其他动物不同 全部在颈部 位于下颌骨至胸腔入口间 分两叶 淡黄色椭圆形 易摘除 肺中淋巴结具有高度反应性 在少量机械或细菌刺激下很快发生淋巴结炎 解剖特点 淋巴系统较发达 对侵入的病原微生物极为敏感 营养特点 体内缺乏左旋葡萄糖内酯氧化酶 不能合成维生素C 它是目前研究坏血病的理想动物 必须在饲料中补充 否则就会出现维生素C缺乏症 如关节肿胀 行动困难 体质衰弱 并易患急性肠炎等各种感染性疾病 人体内储存的维生素C的半衰期为16天 但豚鼠体内储存的维生素C的半衰期仅为4天 所以一定要定期补充 英