大小鼠动物实验基础知识.pptx

大小鼠动物实验基础知识 2018 09 12 实验动物 Laboratoryanimal 01 实验动物定义 www islide cc 4 实验动物是指经人工饲育 对其携带微生物实行控制 遗传背景明确或者来源清楚的用于科学研究 教学 生产 检定以及其他科学实验的动物 实验动物必须具备三个特点 从遗传控制角度实验动物必须是来源清楚 人工培育 遗传背景明确的动物 从微生物控制角度所有实验动物携带的微生物 寄生虫都是在人工严格控制之下的 从应用角度培育所有实验动物的最终目的都是用于科学实验 根据其遗传特点的不同 可以将实验动物分为不同的类别 近交系 经连续20代 或以上 的全同胞兄妹交配 或者亲代与子代交配 培育而成 近交系数应大于99 品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先 等位基因99 相同 小鼠近交系如 C57BL BALB C C3H DBA TA1 129 615等系 突变系 育种过程中 出于单个基因的突变 或将某个基因导入 或通过多次回交 留种 而建立一个同类突变品系 mutationalstrain 扩大数量 定向培育而成 杂交一代动物 F1 两个不同近交系杂交所生的第一代动物称为杂交一代动物或F1代 小鼠F1代如 Nga C57BL 6 DBA 2 F1 LAF1 C57BL J A HJ F1等 封闭群 远交系 在一定群体内 以非近亲交配方式育成的动物品系 连续15代不从外部引入新的动物种群 或者来源于近交系的种群 在封闭条件下至少经过4代繁殖的动物 都称为封闭群 常见blockingnestanimals有KM 昆明鼠 ICR NIH CFW等小鼠 实验动物分类 实验动物分级 普通级动物 CV 不携带规定的人畜共患病和烈性传染病的病原 没被疾病控制 饲养于普通开放环境下 清洁级动物 CL 仅对于我国国情而定 微生物控制高于普通动物 种子来源于SPF动物 剖腹产 饲养于清洁级环境下 排除规定的寄生虫 微生物 排除对动物危害大和对科学研究干扰大的病原体 SPF动物 SpecificpathogenFree 无特定病原体动物 没有特定的微生物 寄生虫 非特定的微生物和寄生虫允许存在 屏障条件下进行饲养 无菌动物 Germfree 封闭无菌技术获得 现有方法不能检出任何微生物 寄生虫的动物 妊娠末期 通过剖腹产 子宫切除手术 将无菌取胎的仔鼠放在隔离器内无菌条件下进行饲养的动物 实验动物分级 实验动物环境 environment 02 动物实验时最适宜的环境温度为 21 25 GB目前18 29 影响动物的生殖机能 机体抵抗力 新陈代谢 影响动物脏器重量 环境温度与动物脏器重量有显著的负相关 影响动物的实验反应性 小鼠的心跳 呼吸数随着气温的升高而呈直线下降 不适宜的环境温度可使实验动物处于应激状态 从而出现对化学物质的急性毒性反应改变暴露在高温或低温环境下的动物 对其神经系统 内分泌系统以及各种酶活性的亢进或抑制等均有影响 温度 湿度一般控制在40 70 环境温度与体温接近时 通过蒸发作用散热 高温高湿导致机体蒸发散热受阻 易引起代谢紊乱和抵抗力下降 大鼠 小鼠易死亡 湿度过高 微生物易于繁殖和传播 垫料 饲料也易发生霉变 湿度过低 易致粉尘飞扬 引起动物和人的呼吸道疾病 空气中变态反应原的含量随湿度的下降而上升 大鼠对空气低湿度的耐受能力较差 易发生环尾症 尾巴坏死脱落 大鼠在27 环境温度下 湿度低至20 时大鼠几乎均可发生环尾病 ringtail Wistar为78 SD为82 湿度 气流速度控制在0 1 0 2m s 换气次数10 20次 小时 风速是除了温度 湿度以外与体热发散有关的环境因素 实验动物单位体重的体表面积比人大 气流对实验动物的影响也较大 气流速度过小 空气流通不良 有害气体浓度升高 散热困难 易造成呼吸道疾病的传播 气流速度过大 动物体表散热量增加 同样危及动物的健康 影响动物实验结果 合理的气流组织和风速能调节温度和湿度 有效降低室内粉尘和有害气体 控制传染病的流行 有利于实验动物和工作人员的健康 气流与风速 能控制垂体中促性腺激素和肾上腺皮质激素的分泌 控制光照就控制了整个生殖过程 啮齿类实验动物大小鼠适应黑暗 易受强光损害 使动物烦燥不安 亢奋 导致雌鼠吃仔 强烈光线 视网膜和视神经 下丘脑 神经激素 垂体 促性腺激素和肾上腺皮质激素分泌 影响实验动物生理和行为活动 持续黑暗抑制大鼠的生殖过程 使卵巢减轻 持续光照产生持续发情 大 小鼠出现永久性阴道角化 光照 噪声严重影响动物的生殖生理 如生育力减退 妊娠障碍 流产 放弃哺乳 噪声引起动物呼吸和心跳加快 血压升高 肾上腺皮质激素升高等生理变化 噪声 常用大小鼠 Miceandratscommonlyused 03 小鼠属于脊椎动物门 哺乳纲 啮齿目 鼠科 小鼠属 小家鼠种 外观 小鼠全身被毛 面部尖突 头呈锥体形 嘴脸前部两侧有触须 耳耸立呈半圆形 白色小鼠眼睛大而鲜红 体长10 15cm 尾长约与身长相等 尾部覆有短毛和环状角质鳞片 有四条明显的血管 健康小鼠皮毛光滑紧贴皮肤 四肢匀称 眼睛亮而有神 小鼠有多种毛色 如白 黑 棕 灰色等 体型小 出生体重仅1 5克左右 一月龄体重达18 22克 可供实验使用 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 由于体型小 适于操作和饲养 且占据空间小 适于大量生产 生命周期短 成熟早 繁殖力强 雌性35 50日龄 雄性45 60日龄即可性成熟 雌性65 75日龄 雄性70 80日龄可达体成熟 此时即可交配 性周期4 5天 妊娠期19 21天 哺乳期20 21天 年产6 9胎 每胎6 15只 属全年多发情动物 产后即发情 寿命2年左右 性情温顺 胆小怕惊 反应敏感 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 群居 昼伏夜动 喜啃咬 因门齿生长较快 需经常啃咬坚硬物品 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动的两个高峰 小鼠有20对染色体 2n 40 推测有3万多个结构基因 已查明的有648个 是目前被研究得最清楚的实验动物 小鼠 小鼠皮肤无汗腺 它的唾液分泌能力很有限 只能改变体温以部分地代偿环境的改变 适宜温度21 25 低温繁殖率下降 持续高温 32 引起死亡或产生后效应 由于小鼠的蒸发表面与整个身体相比所占的比例大 减少饮水较大多数哺乳动物更为敏感 呼出的气体在鼻腔内冷却以及尿液的高效浓缩 都有助于水分保持 这是其有别于其他动物的特性 阴道栓是小鼠交配典型特征 被视为交配成功的标志 性周期 雌鼠性成熟后 卵巢产生卵细胞并分泌雌性激素 出现明显的动情周期 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 血配 分娩24小时内又可受孕 假妊娠 雌鼠与去势雄鼠交配 转基因技术中作代孕鼠 分娩 夜间或黎明 每4分钟一只 整个产程约1小时 1分钟后胎盘产出 母鼠食之 小鼠 近交系常用小鼠BALB c 白色 1923年培育为近交系 乳腺癌发病率低 但当用乳腺肿瘤病毒诱发时发病率增高 肺癌发病率雌性26 雄性29 相对血压较高 多有心脏损害 常发动脉硬化 对放射线照射极为敏感 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 C57BL 黑色 1921年培育 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 常用于肿瘤学 生理学 免疫学 遗传学研究 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 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 主要用于肿瘤学 生理学 核医学的研究 DBA 淡灰色 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 主要用于肿瘤学 遗传学和免疫学研究 TA1和TA2 白色 我国培育的近交系 1955年天津医学院育成TA1 1963年育成TA2 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 615 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 主要特性 8月龄后出现衰老现象 自发肿瘤发生率为10 20 雌性为乳腺癌 雄性为肺癌 对津638白血病病毒敏感 主要用于白血病等的研究 小鼠 封闭群常用小鼠昆明小鼠 KM 白色 1926年美国从瑞士引入白化小鼠先培育成瑞士小鼠 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 是我国特有的封闭群小鼠 繁殖率和成活率高 抗病力和适应性很强 雌鼠乳瘤发生率为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 NIH 白色 由美国国立卫生研究院 NIH 培育 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 是国际广泛通用的实验动物 主要用于药物毒理研究和生物制品检定 ICR 又称SwissHanschka CD 1 Ha ICR 为美国培育的Swiss种小鼠 因美国癌症研究所 InstituteofCancerResearch 分送各国饲养实验 各国称为ICR品种 白色 繁殖力强 适应性强 生长快速 实验重复性好 是国际通用的封闭群小鼠 广泛用于药理 毒理 肿瘤 食品 生物制品的研究生产 小鼠 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 尾上覆有短毛和环状角质鳞片 有200多片 行为习性大鼠喜欢啃咬 性情温顺 易于捕捉 但孕鼠和哺乳鼠也有攻击人 大鼠对新环境适应能力强 昼伏夜动 夜间和清晨比较活跃 采食 交配多在此期间进行 大鼠喜独居 喜安静环境 对外界刺激反应敏感 适宜作行为学研究 大鼠对空气湿度耐受性差 相对湿度低于40 时 常发生坏尾症 大鼠嗅觉灵敏 对氨气 硫化氢 尘埃等极为敏感 易引发呼吸道疾病 大鼠是杂食性动物 食性广泛 随时采食 喜食煮熟的动物肉 大鼠 生理特性生长发育生命周期短 寿命约2 5 3年 易于饲养管理 新生鼠体重5 5 10g 全身无毛 两耳关闭 3 4天两耳张开 8 10天长门齿 14 17天开眼 16天被毛长齐 20 21天可离乳独立生活 50 60g 成年雄鼠300 600g 雌鼠250 500g 45天左右可达180g以上 是常用的规格 生殖生理雄鼠出生后30 35天睾丸下降进入阴囊 45 60天产生精子 60天可自行交配 但90天体成熟后才使最适繁殖期 雌鼠70 75天阴道开口 初次发情排卵也是在阴道开口前后 80天体成熟后才使最适繁殖期 雌性周期4 5天 妊娠期19 23天 哺乳期20 22天 每胎产仔6 12只 年产6 9胎 繁殖生产使用期为90 300天 体温与水的调节 大鼠汗腺不发达 仅在爪垫上有汗腺 尾巴是散热器官 周围环境温度过高时常靠流出大量的唾液来调节体温 最适温度21 25 大鼠的嗅觉灵敏 对空气中的灰尘 氨气 硫化氢极为敏感 当长期慢性刺激时 会引起肺部大面积进行性坏死 大鼠对空气的湿度耐受力较差 当空气中湿度低于40 时 常发生坏尾症 近一步发展可致尾巴一段段地脱落 大鼠 大鼠常用品种品系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 尾的长度小于身长 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 SpragueDawley SD 大鼠 白色封闭群大鼠 1925年一农场用Wistar大鼠培育而成 特点为 头部狭长 尾长接近于身长 产仔多 生长发育较Wistar快 性情比Wistar大鼠稍凶猛 对疾病的抵抗力较强 尤其对呼吸道疾病的抵抗力很强 自发肿瘤的发生率较低 对性激素敏感性高 F344 N 白色近交系大鼠 1920年由哥伦比亚大学肿瘤研究所培育 我国从NIH引进 平均寿命较短 雄鼠为31个月 雌鼠为29个月 旋转运动性低 血清胰岛素含量低 自发肿瘤率高 可允许多种肿瘤移植生长 广泛用于毒理学 生理学 肿瘤学等研究领域 SHR大鼠 白色突变系大鼠 又称自发性高血压大鼠 该鼠生育力和寿命无明显下降 可养13 14个月 繁殖时应选择高血压大鼠为亲本 其特征是自发高血压 且无明显原发性肾脏和肾上腺损伤 心血管疾病发生率高 该鼠对抗高血压药物有反应 是筛选抗高血压药物的良好动物模型 大鼠 本次实验所用Lewis大鼠 该品系是二十世纪五十年代初由Lewis博士从Wistar品系繁育而成 2001年维通利华从CharlesRiver引入第64代核心群 2011年维通利华对该品系进行了Cloneback 重新从CharlesRiver引入第12代隔离 大鼠 动物实验技术 Animalexperimenttechnique 04 相似性原则 结构与功能方面的相似性和时象或年龄状态的相似长短差异性原则 各种实验动物在基因型 表现型 组织型 代谢型 易感性方面具有明显的不同 在实验因素的作用下 其反应有非常接近人类的 比较接近人类的 有反应相反的 易化原则 在有些情况下选择进化程度高或结构复杂的实验动物做模型 会使实验条件的控制和实验结果的获得变得很