常用实验动物的特点及应用.ppt

第五章常用实验动物的特点及应用 实验动物种系繁多 但最常用的仅十几种 本章主要介绍五种最常用的实验动物 它们的生物学特性和解剖生理特点 应用 常用品种 品系及饲养管理要点 以利于在应用实验动物时进行选择 第一节小鼠实验小鼠 laboratorymouse 学名 musmuscculus 来自于野生小鼠 经人们长期选择培育而成 18世纪就被用做动物试验 是目前应用最广泛 被研究的最清楚 最深入的实验动物 已育成的小鼠品种品系有500多种 一 生物学特性 一 动物学分类位置小鼠属于脊椎动物门 哺乳纲 啮齿目 鼠科 鼷鼠属 小家鼠种 二 一般特性1 外观 小鼠面部尖突 头呈锥体形 嘴脸前部两侧有19根触须 耳耸立呈半圆形 眼睛大 尾长约与身长相等 尾部覆有短毛和环状角质鳞片 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 如白色 黑色 野生色 深褐色 桂皮色 白斑等 小鼠的毛色受其基因控制 毛色基因是识别小鼠品系的简易标志 2 体形小 生命周期短 出生体重仅1 5克左右 一月龄体重约18 22克 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 3 性情温顺 胆小怕惊 4 成熟早 繁殖力强 雌35 50日龄 雄45 60日龄就可性成熟 雌65 75日龄 雄70 80日龄可达体成熟 性周期4 5天 妊娠期19 21天 哺乳期20 21天 年产6 9胎 属全年多发情动物 产后即发情 5 反应敏感 适应性差 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 6 昼伏夜动 喜欢啃咬 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 7 喜群居 8 小鼠有20对染色体 推测有3万多个结构基因 已查明的已有648个 9 寿命为2 3年 三 解剖生理特点 1 小鼠上 下颌各有两个门齿 六个臼齿 门齿终生不断生长 需经常磨损来维持齿端的长短 保持恒定 2 小鼠下颌骨形态有品系特征 可用下颌骨形态分析技术进行近交系小鼠遗传监测 3 内部脏器 食道细长约2cm 胃分前胃和腺胃 胃容量小 1 1 5ml 胃功能较差 不耐饥饿 有胆囊 胰腺分散在十二指肠 胃底及脾门处 无汗腺 淋巴系统发达 脾脏有明显造血功能 无腭或咽部扁桃体 左肺单叶 右肺四叶 骨髓为红骨髓而无黄骨髓 终生造血 雌鼠为双子宫型 呈y字型 卵巢有系膜包绕 乳腺发达 共有五对乳头 胸部3对 鼠蹊部2对 雄鼠睾丸大 幼鼠时藏于腹腔内 性成熟后下降到阴囊 前列腺分背 腹两叶 二 在生物医学中的应用 一 药物研究1 药物安全性评价小鼠常用于药物的毒实验 半数致死量及最大耐药量的测定等 三致 试验也常用小鼠进行 2 生物制品的检定和药效学评价试验如广泛用于血清 疫苗等生物鉴定工作 照射剂量与生物效应实验 各种药物效价测定 通过供试品和相当的标准品在一定条件下进行比较 以定出供试品的效价 等实验 3 药物筛选一般筛选实验动物用量较大 多半是先从小鼠作起 可以不必选用纯系小鼠 杂种健康成年小鼠即可符合实验要求 如筛选一种药物对某一疾病或疾病的某些症状等有无防治作用时 选用杂种鼠可以观察一个药物的综合效果 因杂种鼠中血缘关系有比较近的 也有比较远的 对药物反应可能有敏感的 次敏感的 不太敏感的 通过筛选获得一个药物的综合效果后 再用纯系小鼠或大动物作进一步的肯定 二 肿瘤学的研究自发肿瘤如常选用小鼠的各种自发性肿瘤作为筛选抗肿癌药的工具 这些小鼠自发肿瘤从肿瘤发生学上来看 与人体肿瘤接近 进行药物筛选比移植性肿瘤可能更为理想 如c3h小鼠自发乳腺癌高达90 akr小鼠白血病自发率很高等 2 诱发性肿瘤另外也常用小鼠诱发各种动物肿瘤模型 进行肿瘤病因学 发病学和防治研究 如常用甲基胆蒽诱发小鼠胃癌和宫颈癌 用二乙基亚硝胺诱发小鼠肺癌等 3 人癌细胞移植胸腺严重缺陷的裸小鼠咳接受人类各种肿瘤细胞的植入 成为活的癌细胞 试管 是研究人类肿瘤生长 发育 转移和治疗的最佳动物模型 4 肿瘤遗传学研究用于原病毒基因组学说和癌基因假说的研究 三 病原体所致疾病的研究用于病毒性疾病 细菌性疾病 寄生虫性疾病的研究 由于小鼠对多种病原体敏感 可用于制作感染诱发的人类传染性疾病的动物模型 四 遗传学研究1 基因研究毛色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 以色而论 有白色 灰色 棕色 黄色 黑色等 如野生毛色小鼠有c3h cba n等 黑色小鼠有c57bl 6 c57bl 10 c58品系等 灰色小鼠有c57l dba 2品系等 白色小鼠有a akr balb c rf swr等品系 2 遗传性疾病动物模型具有遗传性疾病的突变系为研究人类遗传性疾病的病因 发病机理和治疗 提供了自然的模型动物 如家族性肥胖 白化病 全身性红斑狼疮 侏儒症等都有相应的突变系小鼠可供研究使用 五 免疫学研究1 制备单克隆抗体使用balb c akr c57bl等小鼠免疫后的脾细胞与骨髓瘤细胞融合 进行单克隆抗体的制备和研究 单克隆抗体广泛用于疾病诊断 治疗和分子生物学研究 2 动物模型和免疫功能可利用各种免疫缺陷小鼠来研究免疫机理等 六 老年病研究由于小鼠寿命短 常用于研究衰老的起因和机理 如 用老年c57bl 6j雄性小鼠研究表明 鼠脑纹状体多巴胺含量降低 酪氨酸转化率下降 一些物质在下丘脑和纹状体中分解代谢减慢等 垂体功能低下 生长激素缺乏的侏儒小鼠 其寿命只有4 5个月 且表现为灰发 皮肤萎缩 双眼白内障 h3 胸腺嘧啶吸收率低 说明生长激素与老化有关 七 内分泌疾病研究小鼠自发或诱发的内分泌腺结构的缺陷常引起类似人类的内分泌疾病 是内分泌研究领域的很好的动物模型 如胰岛发育不全造成的肥胖症 垂体性侏儒症以及生长激素缺乏造成的侏儒症 八 其它疾病的研究1 中枢神经系统研究小鼠因视觉 嗅觉较灵敏 常用于做条件反射实验 戒毒及药物依赖性实验 镇静及镇痛实验 2 呼吸系统研究镇咳药的首选药物 3 计划生育避孕药物的抗生育 抗着床 抗早孕 抗排卵等试验研究 三 常用品种品系 一 近交系1 balb c白色近交系小鼠 1923年即作为近交系培育 1985年第180代从美国nih引入中国 特性为 乳腺肿瘤发生率低 但当用乳腺肿瘤病毒诱发时发病率增高 肺癌发生率雌性26 雄性29 与其它品系相比血压较高 多有心脏损害 常发动脉硬化 对放射线照射极为敏感 2 黑色近交品系 1921年培育 1937年从此系中分离出c57bl 6和c57bl 10两个亚系 1985年引入中国 特性为 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 对放射物质耐受力中等 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 3 c3h野鼠色近交系小鼠 1920年白化雌鼠与乳腺肿瘤高发dba系雄鼠杂交 再经近交培育而获得 c3h he于1985年引入中国 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85 100 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 仔鼠易感染下痢 主要用于肿瘤学 生理学 核医学和免疫学的研究 4 dba淡棕色近交系小鼠 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 dba 1于1977年引入我国 dba 2系于1985年引入我国 dba 1系主要特征 抗dba 2系所生长的瘤株 p1534瘤株的生长率为50 一年以上雌鼠乳腺癌发生率为75 对结核菌敏感 dba 2系主要特征 对大部分dba 1系的瘤株有抗性 但黑色素瘤s 91在两亚系小鼠中均能生长 自发淋巴瘤 雌鼠乳腺肿瘤发生率为 繁殖鼠66 处女鼠3 36日龄小鼠听源性癫痫发作为100 55日龄后为5 血压较低 心脏有钙质沉者 嗜酒精性低 红细胞计数高 主要用于肿瘤学 遗传学和免疫学 5 ta1和ta2白色近交系小鼠 1955年天津医学院培育ta1 1963年培育ta2 1985年被国际小鼠遗传命名委员会承认 主要特性 ta1系为自发低乳腺癌系 ta2为自发高乳腺癌系 主要用于乳腺肿瘤的研究 6 615深褐色近交系小鼠 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 主要特性 8月令后出现衰老现象 自发肿瘤发生率 低白血病 低乳腺癌 高肺腺癌 对津638白血病病毒敏感 主要用于白血病等的研究 二 封闭群1 昆明小鼠 km 白色封闭群小鼠 1926年在美国先培育成瑞士小鼠 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 主要特性 繁殖率和成活率高 抗病力和适应性很强 雌鼠乳腺肿瘤发生率为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 2 nih白色封闭群小鼠 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 主要用于药物毒理研究和生物制品检定 3 icr白色封闭群小鼠 美国培育的swiss种小鼠 取名icr 主要特性 繁殖力强 三 突变系1 裸小鼠 nudemice 突变系小鼠2 scid小鼠突变系小鼠 四 饲养管理要点 1 饲料 饮水及喂养小鼠为杂食动物 因其喜啃咬 一般喂全价颗粒饲料 保证小鼠营养需要 但要注意有些小鼠的品系对营养的特殊要求 饲料中不得加入抗菌素 防腐剂以及激素等 并要求保持相对稳定 小鼠胃容量小 随时采食 应采取少量勤添饲喂 饲料平时要放在专用容器中保存 并放于通风干燥处 一周内应用完 小鼠常用饮水瓶给水 每天换水2 3次 保证饮水不中断 应经常清洗并消毒饮水瓶及吸水管 2 笼具和垫料笼具应选用国家标准笼具 一般用塑料饲养笼 清洁级以上小鼠的笼具需消毒 tpx塑料饲养盒可达到耐120度高温的要求 一般聚丙乙烯塑料盒消毒时只能耐105度 过高温度可使盒体变形 垫料是直接接触动物的铺垫物 有吸湿 保暖 作窝的作用 故应有强吸湿性 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 切忌用针叶林木 松 杉 刨花做垫料 垫料常采用高压消毒 3 工作常规 每周更换两次垫料 每日加食 换水 注意每天观察动物 及时作好工作记录和环境记录 第二节大鼠大鼠 rat 学名 rattusnorregicus 是野生褐家鼠的变种 起源于北亚洲 于17世纪初期传到欧洲 18世纪后期开始人工饲养 19世纪 美国费城维斯塔尔 wistar 研究所在开发大鼠作为实验动物方面作出了突出贡献 目前世界上使用的许多大鼠品系品种均起源于此 大鼠体形较小 对实验条件反应近似 使用量仅次于小鼠的实验动物 一 生物学特性 一 动物学分类位置大鼠属于动物界 脊椎动物门 哺乳纲 啮齿目 鼠科 大鼠属动物 二 一般习性1 外观 大鼠与小鼠相似 几乎大十倍 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 尾上复有短毛和环状角质鳞片 2 成熟早 繁殖力强 2月龄时即达性成熟 性周期为4 5天 妊娠期为19 21天 哺乳期为21天 平均窝产仔6 12只 年产4 6胎 为全年多发情性动物 寿命约3年 3 昼伏夜动 喜居安静环境 白天挤在一起休息 晚上活动量大 吃食多 4 杂食 对营养缺乏敏感 食性广泛 喜食各种煮熟的动物肉 胃容量3 7ml 5 大鼠较温顺 易于捕捉 喜啃咬 抗病力强 对外界环境适应性强 大鼠门齿较长 被激怒时易咬人手 尤其哺乳期母鼠 6 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 7 大鼠不能呕吐 不宜作呕吐试验 8 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 9 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 二 解剖学特点1 大鼠的肝分为五个叶和一个盘状乳突 肝的再生能力很强 如切除60 70 还能再生 有胆管 无胆囊 胆管直通十二指肠 2 大鼠的肺分为左右叶 左肺1叶 右肺4叶 内鼻后移与咽相对 空气与食物的通道在咽内交叉 因而即使口腔充满食物也能照常呼吸 3 大鼠的胃分为前后两部分 前胃壁薄 形成盲状 后胃壁厚 富含肌肉腺体 伸缩性强 胃中有一皱折 收缩时会堵住喷门 因而不会呕吐 4 鼠为双子宫型 左右子宫腔完全分开 两个子宫独立开口在阴道 二 在医学生物学中的应用 一 药物毒性研究1 药物毒性 安全性评价和新药筛选等研究大鼠由于繁殖力强 易饲养 体型大小合适 给药容易 采样方便 行为多样化 被广泛用于药物毒理 药效安全性评价和新药筛选等研究 二 药效学研究1神经系统疾病药物药效评价 利用大鼠对新环境易适应 有探索性 易训练 对惩罚和暗示敏感等特性 进行行为学研究和高级神经活动的研究 2心血管疾病药物的药效评价 大鼠的血管阻力和血压对药物的反映均很敏感 与人类或大动物的反映均较一致 例如shr大鼠是研究高血压药物的极好的动物模型 3治疗炎症药物药效评价 大鼠踝关节对炎症反应敏感 用于抗关节炎药物的研究 也可用于多发性关节炎 化浓性关节炎 变态反应性关节炎及其它炎症的研究 三 行为学研究1 行为学研究大鼠行为表现多样 情绪反应敏感 适应新环境快 探索性强 具有一定的变化特征 可人为唤起和控制其动 视 触 嗅等感觉 常用以研究各种行为和高级神经活动的表现 如进行迷宫试验 奖励和惩罚试验 成瘾习惯药物的行为学研究 四 老年病学研究1 衰老的生理 生化变化进行衰老的激素水平等生理 生化研究 探讨衰老过程与dna合成 复制 转录和表达有关酶的活性及改变 2 饮食方式与寿命的关系 五 心血管疾病研究大鼠血压和血管阻力对药物反应敏感 最适合于筛选新药和研究心血管药理 如常选用大量用直接血压描记法进行降压药的研究 灌流大鼠肢体血管或离体心脏进行心血管药理学实验 毒扁豆碱引起的大鼠升压反应实验模型 可用来研究影响肾上腺素能神经递质释放的药物 shr大鼠是研究心血管疾病的首选动物 因为它和人类自发性高血压有很多相似之处 目前已培育出多种不同类型的高血压的大鼠品系 六 内分泌疾病研究大鼠的内分泌腺容易摘除 常用于研究各种腺体及激素对全身生理生化功能的调节 激素腺体和靶器官的相互作用 激素对生殖功能的影响等 七 肿瘤学研究大鼠可复制成各种肿瘤模型 是肿瘤实验研究最常用的实验动物 它特别易患肝癌 可用二乙基亚硝胺 二甲基偶氮苯 dab 复制大鼠肝癌动物模型 用甲基苄基亚硝胺诱发复制大鼠食管癌等 八 病毒 细菌 寄生虫病学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 九 营养学研究大鼠对营养缺乏比较敏感 可发生典型的症状 是研究营养学的首选动物 常用于蛋白质缺乏 氨基酸 维生素和无机离子代谢等研究 用于营养不良和饥饿对身体发育所产生不利影响的研究 十 代谢性疾病的研究1 糖代谢1 1原发性糖尿病自发高血压肥胖大鼠shr n cp用于研究 型糖尿病自发糖尿病大鼠 bb wistar用于研究 型糖尿病1 2化学性糖尿病2 脂肪代谢 十一 遗传疾病研究有些大鼠品系具有自发性遗传疾病 如白内障 尿崩症 肥胖 高血压 癫痫等 这些疾病具有与人类相似的特征 可作为人类这些遗传性疾病良好的动物模型 十二 环境污染与人类健康的研究大鼠对空气污染非常敏感 常被用作空气污染对人和动物健康影响的研究 重金属污染也可导致大鼠的病理改变 常作为这方面研究的动物模型 三 大鼠常用品种品系 1 封闭群1 1wistar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 1 2sd 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 2 近交系2 1f344 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 3 突变系3 1shr ola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 四 饲养管理要点 1 大鼠的饲养管理基本与小鼠相同 2 大鼠饲养室要注意避免噪音 强烈的噪音易引起吃仔现象 3 由于大鼠体形较大 排泄物多 产生的有害气体也多 因此必须控制大鼠的饲养密度 确保室内通风良好 勤换垫料 4 大鼠饲养室的湿度不得低于40 避免环尾症的发生 第三节豚鼠豚鼠 guineapig 学名 caviaporcellus 又叫海猪 天竺鼠 荷兰猪 豚鼠照片 豚鼠照片 一 生物学特性 一 动物学分类位置豚鼠属于动物界 脊椎动物门 哺乳纲 啮齿目 豪猪亚目 豚鼠科 豚鼠属 豚鼠种动物 二 一般特性1 外观 体形短粗 身圆 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 耳壳较薄而血管鲜红明显 上唇分裂 豚鼠有全白 三花及黑色 棕色等多种毛色 2 采食行为 豚鼠属草食性动物 喜食纤维素较多的饲料 日夜都自由采食 3 居住行为 豚鼠喜群居 一雄多雌的群体形成明显的稳定性 其活动 休息 采食多呈集体行为 4 豚鼠喜干燥清洁的生活环境且需较大面积的活动场地 5 豚鼠性情温顺 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 6 豚鼠性成熟较早 但不可过早交配 一般五月龄时达到体成熟才可配种繁殖 性周期为13 20天 平均16天 豚鼠的妊娠期较长 在65 70天之间 胚胎发育完全 哺乳期14 20天 产仔数1 7只 7 豚鼠体内不能合成维生素c 必须在饲料中补充 否则就会出现维生素缺乏症 8 豚鼠对抗菌素反应较大 常在用药48小时后引起急性肠炎 甚至导致死亡 三 解剖生理特点1 豚鼠的齿式为门齿1 1 犬齿0 0 前臼齿1 1 臼齿3 3 总数20 2 胃壁非常薄 胃容量20 30毫升 肠管较长 约为体长的10倍 盲肠约占腹腔的1 3 3 豚鼠的大脑半球没有明显的回纹 只有原始的深沟 属于平滑脑组织 与进化程度较高的哺乳动物不同 二 在生物医学中的应用 一 药物学研究1 皮肤刺激性试验豚鼠皮肤对毒物刺激反应敏感 其反应近似人类 可用于局部皮肤毒物作用的实验 2 致畸研究豚鼠妊娠期长 胚胎发育完全 适用于某些药物或毒物对胎儿后期发育影响的实验 3 药效评价3 1平喘药和抗组织胺药物实验豚鼠对组织胺和刺激性气体很敏感 常用于平喘药和抗组织胺药物的实验 3 2镇咳药物实验豚鼠对刺激性气体 如氨气 二氧化硫 柠檬酸等 很敏感 可引起豚鼠咳嗽 常用于镇咳实验 3 3局部麻醉药实验豚鼠常用测试局部麻醉药 如角膜擦伤 皮肤灼伤 坐骨神经刺激性实验 3 4抗结核药实验豚鼠对人型的结核杆菌极为敏感 常用作抗结核病药物的筛选 二 免疫学研究1 补体豚鼠是实验动物中血清补体含量最高的动物 免疫学实验中多用豚鼠来制备血清补体 2 过敏反应和变态反应研究过敏性休克和变态反应的研究豚鼠是首选动物 特别是迟发性超敏反应性与人类相似 常用实验动物对致敏物质的反应程度为 豚鼠 兔 犬 小鼠 猫 三 传染病学研究豚鼠对很多致病菌和病毒十分敏感 是进行各种传染性疾病研究的重要实验动物 如结核 白喉 鼠疫 钩端螺旋体 疱疹病毒病 链杆菌 副大肠杆菌病 旋毛虫病 布氏杆菌 斑疹伤寒 炭疽等细菌性疾病和q热 淋巴细胞性脉络丛脑膜炎等病毒性疾病均常选用豚鼠来进行研究 四 耳科学研究豚鼠耳壳大 易于进入中耳和内耳 耳蜗和血管伸至中耳腔内 可以进行内耳微循环的观察 豚鼠的听力特别敏锐 常用研究噪音对耳听力的影响等若干内耳实验研究 五 营养学研究是进行维生素c研究的重要动物 豚鼠体内不能合成维生素c 对维生素c缺乏十分敏感 如果饲料中缺乏时 很快会出现一系列坏血病症状 是目前唯一用于研究实验性坏血病的动物 三 常用品种品系 豚鼠分为英国种 阿比西尼亚种和秘鲁种 根据毛的特性不同 又分为短毛 硬毛和长毛三种 目前常用作实验动物的为英国种短毛豚鼠 毛色有单色 两毛色 三毛色 该品种豚鼠被毛短而光滑 繁殖力强 生长迅速 性情活泼温顺 体格健壮 母鼠善于哺乳 长期以来 我国应用的豚鼠来源不甚清楚 加之均为封闭群动物 因此均未准确地描述其品种品系名称 由于豚鼠的妊娠期比较长 每胎产仔数少 培育新品系比较困难 故其品种品系数量比大 小鼠少的多 豚鼠近交系有8种 封闭群有30种 四 饲养管理要点 1 环境豚鼠听觉好 胆小 易受惊吓 环境应保持安静 2 笼具传统的饲养方式是水泥和木制的地池饲养 也可盖成几层 现发展为抽屉式饲养箱子笼具 豚鼠需一定的活动场地 3 饲料豚鼠对纤维素要求量较大 在饲料配方中应充分注意 另外必须在饲料中补加维生素c 4 日常管理每日喂料两次 喂新鲜青草或蔬菜一次 注意定时定量 喂青菜时必须清洗干净 注意室内温 湿度的保持 注意每天观察动物 并做好工作记录 第四节家兔 家兔 rabbit 学名 oryctolaguscuniculus 一 生物学特性 一 动物学分类位置家兔为脊椎动物门 哺乳纲 兔形目 兔科动物 二 一般特性1 兔具有夜行性和嗜眠性 夜间十分活跃 而白天表现十分安静 2 兔有食粪性 喜欢直接从肛门口吃自己排出的粪 哺乳期仔兔也有吃食雌兔粪的习性 3 听觉和嗅觉都十分灵敏 胆小怕惊 4 对环境影响很敏感 喜爱幽静和空气新鲜的环境 耐寒不耐热 耐干燥不耐潮湿 排粪 排尿固定于一角 5 性情温顺但群居性差 如果群养成年兔 经常发生斗殴咬伤 6 具有啮齿类行为 喜欢磨牙且有啃木习惯 7 兔属于刺激性排卵的多胎动物 母兔在发情期间 必须通过公兔的交配刺激才能排卵而怀孕 所以能准确掌握其排卵怀孕时间 8 家兔为草食单胃动物 对粗纤维的消化能力强 饲料中粗纤维的含量需达到12 15 二 解剖学特点 1 家兔的齿式为门齿2 1 犬齿0 0 前臼齿3 2 臼齿3 3 共28颗 与其它啮齿类动物不同的是有6颗切齿 多了一对小切齿 紧贴在一对大门齿后 圆形不尖锐 上唇纵裂 形成豁嘴 门齿外露 2 家兔的肠非常长 约为体长的8倍 肠壁薄 3 家兔的胸腔内构造与其它动物不同 胸腔中央由纵膈连于顶壁 底壁及后壁之间 将胸腔分为左右两部 互不相通 纵膈由膈胸膜和纵膈胸膜两层纵隔膜组成 肺被肋胸膜和肺胸膜隔开 心脏又被心包胸膜隔开 因此 开胸后打开心包胸膜暴露心脏进行实验操作时 动物不需作人工呼吸 其它动物如犬 猫等开胸后一定要作人工呼吸才能进行心脏操作 4 家兔颈部有减压神经独立分支 颈部神经血管束中有三根粗细不同的神经 最粗白色为迷走神经 较细灰白色为交感神经 最细为减压神经 5 家兔的甲状旁腺分布的比较散 位置不固定 不宜做切除手术 6 家兔的回肠与盲肠相连处膨大形成一后壁的圆囊 称为圆小囊 这是家兔所特有的 7 家兔耳大 血管清晰 便于注射和采血 8 家兔眼球巨大 虹膜内有色素细胞 眼睛的颜色就是由该色素细胞所决定的 白色兔眼睛的虹膜缺乏色素 眼内由于血管内血色透露 所以看起来是红色 三 在医学生物学中的应用 一 发热研究及热源实验1 给家兔注射细菌培养液和内毒素可引起感染性发热 2 给家兔注射化学药品或异性蛋白等可引起非感染性发热 3 药品生物检定中热源的检查常用兔 二 免疫学研究家兔的最大用处是产生抗体 制备高效价和特异性强的免疫血清 免疫学研究中常用的各种免疫血清 大多数是采用家兔来制备的 广泛地用于人 畜各类抗血清和诊断血清的研制 如 1 病原体免疫血清 如细菌 病毒 立克次氏体等免疫兔血清等 2 间接免疫血清 如兔抗人球蛋白免疫血清 羊抗免疫血清等 3 抗补体抗体血清 如免疫豚鼠球蛋白免疫血清等 4 抗组织免疫血清 如兔抗大白鼠肝组织免疫血清 兔抗大白鼠肝铁蛋白免疫血清等 5 制备畜用兔化组织疫苗 如猪瘟兔化疫苗 三 心血管疾病和肺心病研究1 家兔颈部神经血管和胸腔的特殊构造 很适合作急性心血管实验 如直接法记录颈动脉血压 中心静脉压 间接法测量冠脉流量 心博量 肺动脉和主动脉血流量等 2 适合复制心血管和肺心病的各种动物模型 如结扎家兔冠状动脉前降支复制实验性心肌梗塞模型 以重力牵拉阻断冠脉法复制家兔缺血性濒危心肌模型 通过选择阻断冠状动脉左室支位置的远近及牵拉重力的大小 可调整心肌梗塞的范围及程度 故亦可复制心源性休克或缺血性心律紊乱型 静注乌头硷100 150mg 盐酸肾上腺素50 100 g kg 可诱发家兔心律失常 静注1 三氯化铁水溶液 每次0 5 4ml 每周2 6次 总剂量为25ml 注完后45天可形成肺心病 小剂量三氯化铁 11ml 加0 1 氯化镉生理盐水溶液雾化吸入 连续10次 雾化停止后10天可形成肺水肿 3 也可采用兔耳灌流 离体兔心等方法来研究药物对心血管的作用 4 胆固醇代谢和动脉粥样硬化的研究最早用于这个方面研究的动物就是家兔 如利用纯胆固醇溶于植物油中喂饲家兔 可以引起家兔典型的高胆固醇血症 主动脉粥样硬化症 冠状动脉硬化症 家兔复制这类动物模型具有很多优点 1 比较驯服 容易饲养管理 2 对致病胆固醇膳食的敏感性高 兔对外源性胆固醇吸收率高达75 90 而大白鼠仅为40 对高脂血症清除能力较低 静脉注射胆固醇乳状液后 在家兔引起的持续的脂血症为72小时 而大白鼠仅为12小时 因此造型时短 成型快 家兔一般3个月左右即可成型 而狗需14个月 鸡需数月致年余 猴需六个月 一年甚至数年 3 家兔的模型有高脂血症 主动脉粥样硬化斑块 冠状动脉粥样化病变 与人类的病变基本相似 而大白鼠和鸡模型与人类病变相比 则差异较突出 4 用家兔造型比较经济便宜 比狗及猴等动物实验节省人力 物力和财力 四 生殖生理和避孕药的研究利用家兔可诱发排卵的特点进行各种研究 如雄兔的交配动作或静脉注射绒毛膜促性腺激素 80 100单位 只 均可诱发排卵 使兔人工授精后进行生殖生理学的研究 也可用于避孕药的筛选研究 注射某些药物或孕酮可抑制卵 家兔排卵多少可以卵巢表面带有鲜红色小点的小突起个数表示 由于雌兔只能在交配后排卵 所以排卵的时间可以准确判定 同期胚胎材料很容易取得 五 遗传性疾病和生理代谢失常的研究如进行软骨发育不全 低淀粉酶血症 维生素a缺乏 脑小症 动脉硬等研究 同时也广泛应用于研究药物的致畸作用或其他干扰正常生殖过程的现象 六 微生物学研究家兔对许多病毒和致病菌非常敏感 适用于各种微生物学的研究 如对过敏 免疫 狂犬病 天花 脑炎等的研究 七 眼科学研究家兔的眼球甚大 几乎呈圆形 眼球体积约5 6cm2 重约3 4g 便于进行手术操作和观察 因此家兔是眼科研究中最常用的动物 同时在同一只家兔的左右眼进行疗效观察 可以避免动物年龄 性别 产地 品种等的个体差异 如常用家兔复制角膜瘢痕模型 在双眼角膜上 复制成左右等大 等深的创伤或瘢痕 用以观察药物对角膜创伤愈合的影响 筛选治疗角膜瘢痕的有效药物及研究疗效原理 可在眼前房内移植脏器后 观察激素对脏器的作用 移植卵巢皮质 可观察药物对排卵的影响 八 皮肤反应实验家兔和豚鼠皮肤对刺激反应敏感 其反应近似于人 常选用家兔皮肤进行毒物对皮肤局部作用的研究 兔耳可进行实验性芥子气皮肤损伤和冻伤烫伤的研究 化妆品对皮肤影响的研究 耳朵内侧特别适宜皮肤的研究 九 急性动物实验常选用家兔作失血性休克 肠毒素赶走的休克 微血管缝合 离体肠段和子宫的药理学实验 阻塞性黄疸实验 兔眼球结膜和肠系膜微循环观察实验 卵巢和胰岛等内分泌实验以及进行离体兔耳和兔心的各种分析性研究等 四 常用品种品系 1 日本大耳白兔白色封闭群家兔 体型较大 生长发育快 繁殖力强 其特征是两耳大且直立 耳两端细而中部宽 呈柳叶状 全身被毛浓密 纯白 红眼睛 母兔颈下有肉髯 2 新西兰白兔白色封闭群家兔群 兔体长中等 臀园 腰及胸部丰满 早期生长快 成年体重约5公斤 3 青紫兰兔灰色封闭群家兔群 毛色特征是每根毛由三种颜色组成 即毛尖黑色 中段灰白色 基部深灰色 全身看为灰蓝色 耳尖尾 背皆为黑色 眼周围 尾腹面 腹下和后颈的三角区的毛色较淡 呈灰白色 五 饲养管理要点1 采用全价营养颗粒饲料 饲料配方应符合有关规定标准并保持相对稳定 投料应定时定量 防止过食或不足 保证供应足够的清洁饮水 饮水器具要定期消毒 2 饲养间或实验室必须通风干燥 笼器具要定期清洗消毒 防止噪音 第五节犬 犬 dog canisfamiliaris 作为家畜人们养犬的历史最长 犬与人类有很漫长的共同生活和相互依赖的历史 作为实验动物 犬是从本世纪40年代开始广为应用的 一 生物学特性 一 动物学分类位置犬属于脊椎动物门 哺乳纲 食肉目 犬科 犬属动物 二 一般特性1 犬体型较大 喜近人 有服从人意志的天性 通过训练能领会人的简单意图并与人合作 很好地配合实验 2 犬有很强的适应能力 可承受比较冷和热的气温 正常犬鼻呈油状滋润 人以手背触之有凉感 它能灵敏地反映全身的健康情况 3 犬的嗅觉和听觉灵敏 其嗅觉能力超过人的1200倍 听觉比人灵敏16倍 4 犬习惯不停地运动 故需要一定的活动范围 喜食肉类和脂肪性饲料 但由于长期家养也可杂食或素食 但饲料中需有一定的动物蛋白质和脂肪 5 成年雄犬好斗 有合群欺弱的特点 6 犬的汗腺很不发达 散热主要靠加速呼吸频率 舌伸出口外喘式呼吸才能加速散热 天热时 还大量流唾液以助散热 7 犬属春秋季单发情动物 8 12个月可达到性成熟 不反复发情 正常每年发情两次 性周期180天 发情期8 14天 妊娠期58 63天 哺乳期60天 双子宫型 每胎产仔2 8只 寿命10 20年 8 犬的视觉不灵敏 每只眼睛只有单独视野 视野不足25度 没有立体感 远处的东西看的较清楚 1 2米近处的东西看不清楚 对移动着的物体感觉却比较灵敏 视网膜上无黄斑 即无最清楚的视觉点 因此视觉较差 犬还是红绿色盲 不能以红绿色为条件刺激物进行条件反射实验 三 解剖生理特点1 犬的牙齿具备食肉动物的特点 犬齿大而锐利 能切断食物 出生后十几天开始生乳齿 2个月后开始换齿 8 10个月换齐 但犬要到1岁半后犬齿才能长坚实 乳齿齿式为3130 3130 28 成年齿式为3142 3142 42 2 犬无锁骨 肩胛由骨骼肌连接躯体 阴茎骨存在是其特征之一 3 犬的胰腺小 是分离的 易摘除 胰腺分左右两支扁平长带状 于十二指肠降部各有一胰腺管开口处 4 犬有5种血型 即a b c d e型 只有a型血能引起输血反应 5 犬有4种神经类型 多血质均衡的灵活型 活泼的 粘液质均衡的迟钝型 安静的 胆汁质不均衡 兴奋占优势的兴奋型 不可抑制的 忧郁质兴奋和抑制不发达的弱型 衰弱的 对一些慢性试验 特别是高级神经活动的动物选择很重要 因神经类型不同 导致性格不同 所以用途也不一样 二 在生物医学中的应用 1 实验外科学广泛用于实验外科各个方面的研究 如心血管外科 脑外科 断肢再植 器官或组织移植等 临床外科医生在研究新的手术或麻醉方法时往往是选用犬来作动物试验 先取得熟练而精确的技巧 然后才妥善用于临床 2 基础医学实验研究是目前基础医学研究和教学中最常用的动物之一 尤其在生理 药理 病理 生理等实验研究中起着重要作用 狗的神经系统和血液循环系统很发达 适合这方面的实验研究 如失血性休克 弥慢性血管内凝血 动脉粥样硬化症 特别是研究脂质在动脉壁中的沉积等方面 是一个良好的动物模型 急性心肌梗塞以选用杂种狗为宜 狼狗对麻醉和手术较敏感 而且心律失常多见 不同类型