常用實(shí)驗(yàn)動物的生物學(xué)特性及應(yīng)用

1、一、引言起源與歷史二、生物學(xué)特性二、生物學(xué)特性：（一）一般特性與習(xí)性（一）一般特性與習(xí)性： 1、體型小。 2、性情溫順，膽小怕驚，對環(huán)境反應(yīng)敏感。 3、生長期短、成熟早、繁殖力強(qiáng)。 4、喜歡光線較暗、安靜的環(huán)境，習(xí)慣于晝伏夜動，喜啃咬。 5、成年雌鼠在動情周期不同階段，陰道粘膜可發(fā)生典型變化。 6、小鼠雙子宮，有乳頭5對，其中胸有3對，腹及腹股溝各1對。染色體20對。 7、小鼠體溫38（37-39）。 8、小鼠有多種毛色：白、灰、黑、棕、黃、巧克力、肉桂、淡色白斑等。1、齒式：1003，=16,門齒終生生長2、消化系統(tǒng)： 3對唾液腺；胃容量小、功能差3、呼吸系統(tǒng)：左肺是單葉，右肺分為四葉。氣管

2、及腺體不發(fā)達(dá)4、泌尿系統(tǒng)：腎小球小，但數(shù)量多。5、免疫系統(tǒng)：淋巴系統(tǒng)發(fā)達(dá)；胸腺在性成熟時 最大，后逐漸退化。6、骨髓：紅骨髓，終生造血1.生長發(fā)育： 新生：無毛，閉眼，1.5g 妊娠期：19-21d 離乳：3w 性成熟：雄性：5-6w;雌性：4-5w 成年：20-28g 壽命：1-1.5y1、消化：小鼠的胃容量小，功能較差，不耐饑餓，腸道短，盲腸不發(fā)達(dá)，以谷物性飼料為主。共有100多種細(xì)菌生活在小鼠的腸道內(nèi)。它們有選擇地定居在消化道地不同部位，構(gòu)成一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，其生理作用有：（1）抑制某些腸道病原菌的生長從而增加對某些致病菌的抗病力。（2）正常菌群可合成某些維生素工小鼠體內(nèi)生命代謝的需要

3、。（3）維持體內(nèi)各種重要生理機(jī)能的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。 2、體溫及能量代謝：小鼠體溫正常為3739 ，按每克體重計算，小鼠的體表面積相對較大。對環(huán)境溫度的波動發(fā)生的生理學(xué)變化相當(dāng)大。小鼠沒有汗腺，小鼠以體溫持續(xù)升高、代謝率持續(xù)下降以及耳小鼠以體溫持續(xù)升高、代謝率持續(xù)下降以及耳血管擴(kuò)張以增加散熱適應(yīng)中度而持久的環(huán)境溫度升高。血管擴(kuò)張以增加散熱適應(yīng)中度而持久的環(huán)境溫度升高。 小鼠在20日齡以前，體溫調(diào)節(jié)尚不發(fā)達(dá)。溫度適中區(qū)在19.6-30.5 之間。但最適溫度為21-25 。3 3、呼吸呼吸：成年小鼠的呼吸頻率為140-210次/min，平均163次/min，通氣量11-36ml/min。在靜止?fàn)顟B(tài)下，小

4、鼠的基礎(chǔ)代謝率高，每小時每克體重約耗氧3.5ml，這大約是一頭大象的22倍。為了滿足機(jī)體對氧的需要，小鼠具有：（1）較高的肺泡氧分壓（PO2），（2）快速的呼吸率和短的氣道，（3）紅細(xì)胞含量較高，血液氧容量較大。4 4、泌尿：、泌尿：小鼠尿量少，一次排尿僅1-2滴，由于腎臟組織結(jié)構(gòu)的特殊使得尿液高度濃縮。6.生殖： 妊娠期：19-21天，平均19.6天；哺乳期：20-22天；每胎產(chǎn)仔6-15只，年產(chǎn)6-9胎 ；產(chǎn)后發(fā)情、血配7.免疫： T細(xì)胞胸腺切除nu鼠、SCID小鼠三、小鼠在醫(yī)學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用： （一）藥物研究 1、藥物篩選 2、藥物安全性評價試驗(yàn)和毒性試驗(yàn) 3、藥物效果及其副作用研究 4

5、、生物藥品和制劑的效價測定 （二）腫瘤學(xué)的研究 1、自發(fā)腫瘤 2、誘發(fā)性腫瘤 3、人癌細(xì)胞移植 4、腫瘤遺傳學(xué)研究 （三）遺傳病和遺傳學(xué)的研究 1、遺傳學(xué)分析 2、基因研究 3、遺傳性疾病動物模型 (四)、病原體所致疾病的研究 1、病毒性疾病 2、細(xì)菌性疾病 3、寄生蟲疾病 4、動物模型(五)、免疫學(xué)研究 1、制備單克隆抗體 2、動物模型 3、免疫功能(六)、老年病研究(七)、其他疾病研究 1、神經(jīng)系統(tǒng)疾病 2、呼吸系統(tǒng)疾病 3、消化系統(tǒng)疾病 4、計劃生育四、常用小鼠的品種和品系：四、常用小鼠的品種和品系： （一）近交系小鼠（一）近交系小鼠： 1、A系：于 1921年Strong從Cold S

6、pring Harbor albino和Bagg albino雜交的后代中再行近親交配培育而成的白色小鼠。主要亞系有A/He，A/J，A/WySN等。毛色基因?yàn)閍abbcc（白色），組織相容H-2a基因；初生仔鼠7.6%有唇裂，0.5%有后肢多趾癥；6個月齡雌鼠44%紅斑狼瘡和抗核抗體均為陽性，缺乏補(bǔ)體C5，對抗原注射免疫應(yīng)答良好。 2 2、BALB/cBALB/c系：系：Dowell將Bagg于1913年開始維持的白化小鼠，從1923年開始近親交配，1932年Snell獲得其26代近交系。毛色基因Aabbcc（白色），組織相容性基因H-2d。6個月齡以后大多數(shù)個體出現(xiàn)免疫球蛋白過多癥，主要是

7、IgG1和IgA量增加，免疫球蛋白的量因飼養(yǎng)條件而異：雌鼠肺癌率21%，網(wǎng)狀細(xì)胞瘤8%，血管瘤6%，淋巴肉瘤4.5%，乳腺瘤3%。對癌因子敏感，常發(fā)生腎上腺癌和肺癌。血壓較高，大部分雄性小鼠在20個月齡前出現(xiàn)脾臟淀粉樣變性，對X線照射極為敏感。對鼠傷寒沙門菌C5敏感，對麻疹病毒中度敏感。老齡小鼠易患心臟病、動脈硬化癥。本品系生育期較長，容易飼養(yǎng)繁殖，最適溫度為26-27，易患肺炎，因此避免和其他近交系小鼠同室飼養(yǎng)。 3、C57BL/6：1921年Little由Abby Lathrop獲取動物后開始近親交配，育成數(shù)個近交系動物，后以其中57號雌鼠與52號雄鼠交配為起源者，標(biāo)為C57，而C77中毛

8、色固定為巧克力色者稱為C57BR，固定為黑色者為C57BL。其亞系有C57BL/6，C57BL/6J，C57BL/6N等。 毛色基因?yàn)閍aBBCC（黑色）； 新生仔鼠中患小眠或無眠癥的發(fā)生率雄性為3%，雌性為6.8%；0.6%出現(xiàn)后肢多趾癥。 由于雄性小鼠組織相容性抗原中存在雄性抗原，因此將雄性小鼠皮膚移植至同系雌鼠，20天后出現(xiàn)排斥反應(yīng)。 注射酪蛋白后易引起淀粉樣變癥，用考地松可誘發(fā)出20%腭裂，對結(jié)核桿菌敏感，對鼠痘病毒有一定抵抗力；乳腺癌發(fā)生率低，用致癌劑難易致癌。老齡小鼠淋巴瘤自發(fā)率為20-25%，雌性小鼠白血病為7-16%，經(jīng)照射后肝癌發(fā)生率增高。 4、DBA系：系：于1907-19

9、09年，從有色小鼠群中選出，再經(jīng)近親交配而成。1977年從英國實(shí)驗(yàn)動物中心引入我國。它是歷史上最早育成的近交系，并首次用于毛色遺傳研究的小鼠。毛色為淡灰色，常用的亞系為DBA/1、DBA/2兩種。其中DBA/1抗DBA/2所生長的腫瘤。12月齡以上的雌鼠乳腺癌發(fā)病率為75%。對結(jié)核桿菌、鼠傷寒沙門桿菌敏感。老齡雄鼠易發(fā)生體鈣質(zhì)沉著。DBA/2系的乳腺癌發(fā)病率：雌性為66%，育成雄鼠30%。白血病發(fā)病率：雌鼠為6%，雄鼠8%。（二）突變系小鼠 現(xiàn)已培育出400多個突變系小鼠，常見的有： 1、侏儒癥（、侏儒癥（dwarf mice，dw）小鼠或矮小畸形鼠缺乏腦下垂體前葉的生長素和促甲狀腺激素，生長

10、發(fā)育受阻。用于生長素等內(nèi)分泌研究。 2、肥胖癥（、肥胖癥（obese，ob）鼠：）鼠：體重可達(dá)60g ，出生6周就顯示肥胖癥，無糖尿病，無生育能力。 小鼠的肥胖癥與人類很相似，利用該小鼠進(jìn)行肥胖癥的生化、病理、激素及藥物治療等方面的研究。 3、糖尿病小鼠（、糖尿病小鼠（db）：）：于3-4周齡時，腋下和腹股皮下組織出現(xiàn)胎脂異常沉積。此時血糖升高，可達(dá)682mg/100ml。雌鼠無生殖力，臨床上出現(xiàn)肥胖、高血糖、糖尿、蛋白尿。 三、遠(yuǎn)交群小鼠：三、遠(yuǎn)交群小鼠： 1、昆明小鼠（、昆明小鼠（KM），），白色，1926年美國Rockfeller研究所從瑞士引入白化小鼠培育成瑞士種小鼠。1946年從印度

11、Haffkine研究所引入我國云南昆明，1952年由昆明引入北京生物制品所，1954年推廣到全國，該鼠特點(diǎn)是抗病力和適應(yīng)力很強(qiáng)，繁殖率和成活率高。常見腫瘤為乳腺癌發(fā)病率25%，是我國應(yīng)用最多的實(shí)驗(yàn)小鼠，其廣泛用于藥理、毒理、病毒和細(xì)菌引起的傳染病的研究，以及生物制品的檢定。 2、ICR小鼠，小鼠，白色，是美國Hauschka研究所飼養(yǎng)的小鼠。以后由美國腫瘤研究協(xié)會分送給各研究所命名為ICR小鼠，該品系生育能力高。我國于1973年從日本國立腫瘤研究所引進(jìn)。 3、NIH小鼠，小鼠，白色，美國國立衛(wèi)生研究院培育而成的。特點(diǎn)是繁殖力強(qiáng)，產(chǎn)仔成活率高，雄性好斗，容易打傷致殘，常用于藥理毒理研究和生物制品

12、的檢定。一、引言 起源與歷史 二、生物學(xué)特性二、生物學(xué)特性（一）習(xí)性和行為 1、晝伏夜動 2、膽小怕驚 3、喜歡啃咬 4、抗病力較強(qiáng) 5、汗腺不發(fā)達(dá)，敏感性強(qiáng) 6、壽命短 7、對營養(yǎng)缺乏敏感 8、對濕度要求嚴(yán)格 9、肝臟再生能力強(qiáng)，無膽囊（二）主要解剖學(xué)特點(diǎn) 1、齒式2（1003）=16 2、消化系統(tǒng)：肝分6葉，再生能力強(qiáng)；無膽囊；胃容量小 3、呼吸系統(tǒng)：氣管及其腺體不發(fā)達(dá) 4、循環(huán)系統(tǒng)：心臟血液供給來自冠脈和冠脈外 5、內(nèi)分泌系統(tǒng)：垂體脆弱的附著與漏斗下部 6、無汗腺 （三）主要生理學(xué)特點(diǎn) 1、生長發(fā)育： 2、生殖生理：妊娠期平均21d,哺乳期21d 2、營養(yǎng)學(xué)：營養(yǎng)缺乏敏感 3、心電圖三、

13、醫(yī)學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用三、醫(yī)學(xué)生物學(xué)中的應(yīng)用（一）內(nèi)分泌研究 1、內(nèi)分泌學(xué)研究 2、內(nèi)分泌疾病模型（二）營養(yǎng)、代謝性疾病研究（三）藥物研究 1、藥物安全評價試驗(yàn) 2、藥效學(xué)研究 （四）行為學(xué)研究 1、迷宮試驗(yàn) 2、獎勵和懲罰試驗(yàn) 3、成癮性藥物的行為學(xué)研究 4、高級神經(jīng)活動（五）老年病學(xué)研究（六）腫瘤研究（七）感染性疾病研究（八）心血管疾病研究四、常用大鼠的品系 1、Wistar大鼠：封閉群大鼠，被毛白色，1970年的美國Wistar研究所育成，是我國引進(jìn)早、使用廣泛、數(shù)量最多的品種。 特點(diǎn)：頭部較寬，耳朵較長，尾巴的長度小于身長。性周期穩(wěn)定，繁殖力強(qiáng)，產(chǎn)仔多，平均每胎產(chǎn)仔在10只左右，生長發(fā)育快

14、，性格溫順，對傳染病的抵抗力較強(qiáng)，自發(fā)性腫瘤發(fā)生率低。 2、SD大鼠：封閉群大鼠，被毛白色，1975年美國由Sprague Dowley農(nóng)場用Wistar大鼠育成。 特點(diǎn)：頭部狹長，尾長度近于身長，產(chǎn)仔多，生長發(fā)育較Wistar大鼠快，對疾病抵抗力尤以呼吸道疾病的抵抗力強(qiáng)。自發(fā)腫瘤率較低，對性激素感受性高。一、引言（一）分類學(xué)和概述二、生物學(xué)特性：（一）一般行為特性 1、采食行為: 草食性；拒苦、咸、辣及過甜飼料 2、居住行為：群居；干燥清潔環(huán)境、普賴厄反射 3、性情溫順、膽小怕驚；聽、嗅覺發(fā)達(dá)且敏感 4、身材緊湊，耐冷不耐熱；毛色多樣 1、齒式：2（1013）=20 2、腦：平滑腦組織，較其

15、他嚙齒動物發(fā)達(dá)；聽覺靈敏，耳蝸發(fā)達(dá) 3、消化系統(tǒng)：腸管長，盲腸發(fā)達(dá) 4、呼吸系統(tǒng)：氣管支氣管及其腺體不發(fā)達(dá)， 5、免疫系統(tǒng)：淋巴系統(tǒng)發(fā)達(dá)， 6、染色體32對（三）主要生理學(xué)特點(diǎn) 1、生長發(fā)育：胚胎發(fā)育完善動物；出生兩月內(nèi)平均日增重2.5-3.5g,壽命4-5年。 2、生殖生理：非季節(jié)性的連續(xù)多次發(fā)情，性成熟：雄性，70d;雌性，30-45d.妊娠期59-72天、哺乳期15-21天，每胎產(chǎn)仔1-8只，產(chǎn)后發(fā)情 3、體溫調(diào)節(jié)差，對青霉素、四環(huán)素、紅霉素等抗生素特別敏感 4、紅細(xì)胞、血紅蛋白低、淋巴細(xì)胞中有獨(dú)特的Kupffers細(xì)胞,含嗜酸性包涵體，妊娠時明顯增多。 5、有速發(fā)型和遲發(fā)型超敏反應(yīng) 6

16、、呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)抗病能力差 7、缺乏左旋葡萄糖內(nèi)酯氧化酶，不能合成VC 8、對結(jié)核桿菌異常敏感，是結(jié)核病及抗結(jié)核藥研究的首選。三、在醫(yī)學(xué)生物學(xué)上的應(yīng)用三、在醫(yī)學(xué)生物學(xué)上的應(yīng)用 （一）免疫學(xué)研究 1、過敏反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)動物對致敏原的敏感程度： 豚鼠兔犬小鼠貓 2、提取補(bǔ)體 3、皮膚刺激試驗(yàn) （二）藥物學(xué)研究 1、平喘藥研究 2、鎮(zhèn)咳藥研究 3、局部麻醉藥研究 （三） 傳染病學(xué)研究 （四）耳科學(xué)研究： （五）其他研究四、常用豚鼠品系四、常用豚鼠品系 1、近交系2號：是由美國培育出的近交系；1950年后由美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）分贈至世界各地。 其毛色為三色（黑、白、紅），其成年體重小于近交系13號，但是脾臟、腎臟和腎上腺大于近交系13號。 老齡近交系2號豚鼠的胃大彎、直腸、腎臟、腹壁橫紋肌、肺臟和主動脈等都有鈣質(zhì)沉著。 對結(jié)核桿菌抵抗力強(qiáng)，并具有純合的GPL-A（豚鼠主要組織相容性復(fù)合體）、B.1抗原