常用实验动物及应用(5-1)小鼠、大鼠.ppt

1、第五章 常用实验动物特性及应用,Tel：88382124-8030 2010-03-29,张成梅,常用实验动物,小鼠 大鼠 豚鼠 兔 犬 猪 猫 猴,生物学特性 繁殖特性 解剖学特点 生理学特点 饲养和管理要点 应用 主要品系,第一节 小 鼠,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。,小鼠（Mouse， Mus. Musculus）,一、生物学特性,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，体长20mm左右。成年体重30-40g，体长110mm。 小鼠对外界环境的改变反应敏感，强光或噪声可致哺乳母

2、鼠食仔； 喜黑暗，昼伏夜动，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。,一般特性,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14g（10-16g）左右，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，交配后1012小时，雌鼠在阴道口形成一个白色的阴道栓，这是受孕的标志。 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8-15只，最多可达25只，年产6-9胎。生育期

3、为1年，寿命2-3年,解剖学特点,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； 汗腺不发达，怕热，高温容易中暑； 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； 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。,生理学指标,性周期：天 妊娠期：天 哺乳期：天 体温：36.5C 心率：600(328-780)次分 血压：81-113 mmHg (10.8-18.1kPa) 呼吸：163(84-230)次/分 生育期为1年，寿命达23年； 染色体为20对。,血液指

4、标,血红蛋白：148(100-190)g/L 血细胞比容：0.415L/L 红细胞：9.3(7.7-12.5) *1012/L 白细胞：8(4-12)*109/L,二、饲养管理和繁育要点,喂颗粒性饲料，饲料中蛋白质含量应达20-25%喂水、加料次周。撮入量：成熟时饲料4-6g/天/只，水约6ml。 哺乳期雌鼠可加葵花籽，生产鼠还可加大麦芽和鸡蛋软料 垫料以杉树木屑为佳，用前要高压灭菌和消毒。 记录表格，做好常规记录。,三、主要品系、种群,1近交系 (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

5、组织胺易感因子敏感。嗜酒精性高。是肿瘤学、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。 (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。 (5) C

6、BA：野生色。对麻疹病毒敏感。 (6) A：白化。对麻疹病毒高度敏感，对X射线非常敏感。肺肿瘤发病率高。常用于肿瘤学、免疫学等的研究。,(7) AKR：白化。为高发白血病品系，对百日咳组织胺易感因子敏感。常用于肿瘤学和免疫学等的研究。 (8) TAl(津白1号)和TA2(津白2号)：白化。TAl为自发低乳腺癌系，TA2为自发高乳腺癌系，为乳腺癌MA737的宿主。 （9）615：深褐色。肺腺癌发病率高。8月龄后开始出现衰老现象，表现为肥胖、增重。对津638白血病病毒敏感。,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

7、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。 3杂交一代动物(F1代) F1 代具有清楚的遗传背景和双亲特性,生活力强,实验重复性好,得到广泛应用。,4、突变系,常用的突变系小鼠有： (1)侏儒症 比正常小鼠体型小，缺少生长素和促甲状腺素，用于内分泌研究。 (2) 无毛症 裸鼠：第11对染色体上的裸基因（nu）导致无毛、裸体无胸腺。 (3) 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。 (4)肥胖症 (5)肌肉萎缩症,常用小鼠品系近交系

8、,C57BL/6,BALB/c,DBA,129,C3H,突变系小鼠,SCID小鼠,裸小鼠,封闭群小鼠,KM,NIH,昆明小鼠,长爪沙鼠（蒙古沙土鼠）,四、小鼠在生物医学中的应用,在哺乳动物中，由于小鼠体型小，易于控制，生长繁殖快，且饲养繁殖方便，又有明确的质量标准，已培育成大量的近交系、封闭群和基因突变动物，近交系有500多个，突变系有410多种，远交群有200多种。因此在生物医学领域中得到广泛应用，我国一年用量近300万只。,（一）药物评价及毒性实验 药物筛选试验 小鼠常用于药物对疾病疗效筛选试验,如抗肿瘤药物,抗结核药物,抗疟疾药物等的筛选。 毒性实验和安全评价 小鼠对多种毒性刺激敏感，常

9、被用作药物的急性、亚急性及半数致死量的测定。 “三致”实验常用到小鼠。,（二）肿瘤学和白血病研究,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：如：近交系AKR小鼠白血病发生率可达90，C3H小鼠乳腺癌发病率达90。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。,诱发性肿瘤：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； 甲基胆蒽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

10、； 感染人类腺病毒可诱发小鼠肉瘤及淋巴瘤。 移植性肿瘤：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%。 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”。这种肿瘤模型经常用在筛选抗肿瘤新药的研究。,（三）病毒、细菌和寄生虫病研究,小鼠对多种病原体具有易感性，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,（四）遗传学和遗传性疾病的研究,遗传病

11、 许多小鼠自发遗传病，如小鼠黑色素病、白化病、家族性肥胖和遗传性贫血与人发病相似，可作为人类遗传病的动物模型。 遗传学研究 小鼠毛色变化多种多样，其遗传学基础研究已经清楚，因此常用小鼠毛色作遗传学分析。,（五）免疫学研究,BALB/c、AKR等小鼠免疫后的脾细胞与骨髓细胞融合，进行单克隆抗体的制备和研究。 免疫缺陷小鼠（裸鼠、SCID、beige）是研究免疫机制的良好的动物模型。,（六）内分泌疾病的研究,小鼠内分泌结构的缺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。,小鼠寿命短（1.53年），

12、晚期老年病多，肿瘤发病率高。 老年小鼠结缔组织主要成分为胶原蛋白，胶原蛋白老化常作为机体老化的指标。研究表明，随着鼠龄增长，胶原结构中的双体和多聚体比例增加，皮肤中螺旋结构减少，可以作为研究胶原老化的动物模型。,（七）老年病学的研究,（八）计划生育研究,小鼠繁殖力强，性周期和妊娠期短，生长快，适合计划生育研究。如常用小鼠做抗生育、抗着床、抗早孕、抗排卵等实验应用上的首选动物。,（九）呼吸和消化系统疾病的研究,镇咳药研究，小鼠在氢氧化胺雾剂刺激下有咳嗽反应。 中毒性肝炎、肝硬化和胰腺炎均可在小鼠身上复制成功。,五、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。

13、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。,第二节 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（rat，Rattus norvegicus ）,啮齿类动物，夜间活跃 对外界环境的改变反应敏感，嗅觉灵敏，易引发呼吸道疾病； 对湿度要求高； 强烈噪音可引起食仔或抽搐； 群居动物； 对维生素和氨基酸缺乏敏感； 不能呕吐； 汗腺在爪垫，不发达，尾巴是散热器官,Sprague Dawley rat,生物学特征

14、,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，适配鼠龄，雄性为90日龄，雌性为80日龄；性周期4-5d，妊娠期19-23d(平均21d)，哺乳期21-23d，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。,解剖学特点,1.肝脏共分6叶，再生能力强，部分切除术后仍可再生。 2.有胆管但无胆囊，不会呕吐。 3.心脏的血液供给既来自冠状动脉，也来自冠状外动脉。 4.无扁桃体，胸腺位于气管的前部。 5.眼角膜无血管，有棕色脂肪组织。,生理学指标,性成熟：60日 性周期：天 妊娠期：19-23天 哺乳期：

15、19-23天 体温：37.5C 心率：380(300-500)次分 血压：90-116 mmHg (12-15.4kPa) 呼吸：90(63-179)次/分 染色体共21对 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。,血液指标,血红蛋白：148(120-175)g/L 血细胞比容：0.46（0.39-0.53)L/L 红细胞：8.9(7.2-9.6) *1012/L 白细胞：14(5-25)*109/L,二、饲养管理和繁育要点,饲喂方法与小鼠相同,撮食量:10-25g/天/只，撮水量：30-35ml/天/只。 注意补充维生素K，肝脏微粒体酶活性，极易受某些化学药物影响。 繁殖

16、基本与小鼠相同，要随时淘汰有食仔癖的母鼠。 是流行性出血热的自然宿主，要定期进行血清学的检查。,三、大鼠主要品系,1近交系： (1)ACI： 1926年由哥仑比亚大学肿瘤研究所培育 ，黑色，腹部和脚白色。有自发肿瘤倾向，该品系大鼠血压低。 (2)F344： 1926年由哥仑比亚大学肿瘤研究所培育 ，白化。我国从NIH研究所引进。该品系大鼠可允许多种肿瘤移植生长。用于毒理、肿瘤、生理学研究。 (3)LEW：白化，可移植多种肿瘤，高脂肪食物容易引起肥胖症。 (4)LOUC和LOUM：两系大鼠均为白化，分别为浆细胞瘤的高发系和低发系。 (5)SHR：白化。自发性高血压，10周龄以后动脉收缩压雄鼠为：

17、200350mmHg(26.746.3KPa)，雌鼠为：180200mmHg(24.026.7KPa)，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封闭群 (1)Wistar：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，头部较宽，雄鼠耳朵比其他品系稍长，尾长短于身长。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： 1975年由美国Spraque和Dawley农场育成。比wistar大鼠生长发育快，产仔也较高。尾长几乎等于身长。头部狭长，抗病能力尤以对呼吸系统疾

18、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。 3杂交一代动物(Fl代)（略）,4、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,大鼠常用品系,近交系F344,封闭群Wistar,封闭群SD,(一) 营养学研究

19、,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； 用于代谢性疾病的研究。 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； 盐敏感大鼠Ds用于高盐对生理因素的影响。,四、大鼠在生物医学中的应用,（二）药物学研究,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、畸胎发生率低、行为多样化，被广泛用于药物毒力、药效评价、新药筛选等研究。 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、

20、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。特别对影响副交感神经效应器接点的药物研究时，首选大鼠。 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。 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。,（三）肿瘤学研究,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 。 自发性肿瘤模型：有肾上腺髓质肿瘤、乳腺癌和粒细胞型白血病等。 诱发肿瘤模型：如用二乙基亚硝胺、二甲基偶氮苯复制大鼠

21、肝癌动物模型；用甲基苄基亚硝胺诱发复制大鼠食管癌，甲基胆蒽诱发的肺鳞状上皮癌及间皮瘤等多种肿瘤模型，易研究癌变机理。,（四）遗传学研究,大鼠的毛色变型很多，具有很多的毛色基因类，例如野生色（A）突变种野生色等位基因（a）和白化等位基因（C）、淡黄色（d）、粉红眼（p）、红眼（r）、银色(S)、沙色(sd)、黄色(e)、白灰色(wb)等，在遗传学研究中常可运用。 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。,（五）传染病研究,大鼠是研究支气管肺炎、副伤寒的重要实验动物。选用幼年大鼠进行流感病毒传代，

22、进行厌氧菌细菌学实验，还可进行假结核、麻疯、霉形体病、巴氏杆菌病、念珠状链杆菌病、黄曲病、烟曲菌等真菌病等研究。 也可作为旋毛虫、吸血虫、钩虫、锥虫等寄生虫疾病的研究。,（六）神经、内分泌实验研究,大鼠的内分泌腺容易手术摘除，常用于研究各种腺体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；激素对生殖生理功能的影响，如发情、排卵 、胚胎着床等的调控作用。 自发或诱发性内分泌功能失调造成的疾病模型，如：糖尿病、甲状腺功能低下、甲状旁腺功能低下、尿崩症等的大鼠模型。 还用于应激性胃溃疡等与内分泌有关的研究。,（七）行为学的研究,大鼠行为表现多样，情绪敏感，适应新环境快，探索性强，可人为唤起或控制其感觉（动觉、视觉、触觉、嗅觉），具有行为情绪的变