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文檔簡介

常用的實驗動物的特性第一頁,共六十四頁,2022年,8月28日

第三章常用實驗動物的特性

本章主要介紹生物醫(yī)學研究中常用實驗動物如小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、地鼠、沙鼠、家犬、小型豬、獼猴、貓、雞、蟾蜍、青蛙、山羊、綿羊、魚類和爬行類等的生物學特性以及這些動物在生物醫(yī)學研究中的應用及其進展。第二頁,共六十四頁,2022年,8月28日

第一節(jié)小鼠、大鼠和地鼠一、小鼠實驗小鼠來源于野生家鼠,從17世紀開始用于比較解剖學研究及動物實驗后,經長期人工飼養(yǎng)、選擇、培育和研究,現(xiàn)在已具有近474個獨立的近交系、200多個遠交群、2000多個突變品系。目前,用轉基因技術生產的基因工程小鼠已在生物醫(yī)學研究中占有非常重要的地位。如轉基因小鼠、基因剔除小鼠和基因替換小鼠。小鼠是當今生物醫(yī)學領域研究最詳盡、用量最大、用途最廣、品種最多的哺乳類實驗動物。第三頁,共六十四頁,2022年,8月28日

(一)、生物學特性1.一般特性全身被毛,面部尖突,嘴臉前部兩側有觸須,耳聳立呈半圓形,眼睛大而鮮紅。尾長約與體長相等,成年鼠一般體長10cm~15cm。尾部被有短毛和環(huán)狀角質鱗片。有多種毛色。體小嬌嫩,皮膚無汗腺,對外界環(huán)境適應能力差。性情溫順,易操作。喜居光線暗淡的環(huán)境,晝伏夜動,其進食、交配、分娩多發(fā)生在夜間?;顒痈叻迕刻煊袃纱?,一次在傍晚后1h~2h,另一次在黎明前。為群居動物,群養(yǎng)時生長發(fā)育較快,過分擁擠抑制生殖能力。性成熟早,非同窩雄性易互斗并咬傷,群體中優(yōu)勢者保留胡須,劣勢者胡須被拔光。對外來刺激極為敏感。目前是遺傳學背景知識研究最詳盡的動物之一,研究最為充分的是組織相容性復合體、毛色基因等。第四頁,共六十四頁,2022年,8月28日2.解剖學特點

上下頜各有2個門齒和6個臼齒,門齒終身生長,需常磨損維持齒端的長短。食管長約2cm,內壁有一層厚的角質化鱗狀上皮,利于灌胃操作。胃容量小(1.0ml~1.5ml),小鼠灌胃給藥的劑量不能超過1.0ml。肺由5葉組成,右4左1。氣管及支氣管不發(fā)達,不適于作慢性支氣管炎模型及去痰平喘藥的療效實驗。心臟有左、右心房和左、右心室組成,心尖近胸骨第四肋間,為小鼠心臟采血的進針部位。淋巴系統(tǒng)很發(fā)達,外界刺激可使淋巴系統(tǒng)增生,導致淋巴系統(tǒng)疾病。雌鼠雙子宮、呈“Y”形。卵巢有細膜包繞,不與腹腔相通故無宮外孕。乳腺發(fā)達,胸部3對,蹊部2對乳頭。雄鼠為雙睪丸,幼年藏于腹腔,性成熟后則下降到陰囊。骨髓為紅骨髓而無黃骨髓,終身造血。第五頁,共六十四頁,2022年,8月28日第六頁,共六十四頁,2022年,8月28日2.生理學特性體型較小,出生時體重1.5g左右,1個月時體重12~19g,1.5~2月齡時可達20~39g。妊娠期為19~21d。新生鼠赤裸無毛,皮膚肉紅色,不開眼,耳廓與皮膚粘連。初生即可發(fā)聲,有觸、嗅、味覺。3d臍帶脫落,皮膚轉為白色,開始長毛并出現(xiàn)胡須。4~6d有聽覺,被毛長齊。12~14d睜眼,長出上門齒,開始采食及飲水。3周齡可離乳獨立生活。4周齡雌鼠陰腔張開。5周齡雄鼠睪丸落至陰囊,開始生成精子。發(fā)育迅速,6~7周齡時已性成熟,開始繁殖一般是在65~90d之間。交配后10~12h的雌鼠陰道和子宮頸中凝固,形成陰道栓,防止精液倒流,提高受精能力,陰栓是小鼠受精的重要特征。雌鼠性周期4~5d,妊娠期19~21d,哺乳期20~22d,每胎產仔6~15只,年產6~9胎。小鼠性活動可維持1年左右,壽命約2年。第七頁,共六十四頁,2022年,8月28日

小鼠體表面積相對較大,對環(huán)境溫度的波動有明顯的生理學反應。小鼠無發(fā)抖產熱作用,小鼠并不是一種真正的溫血動物,而是變溫動物,外界溫度變化對小鼠的影響很大,低溫可造成小鼠繁殖能力下降,抗病力下降。持續(xù)高溫(32℃以上)常引起小鼠死亡或產生后效應,出現(xiàn)某些功能的不可逆損害。研究發(fā)現(xiàn)小鼠在21~25℃環(huán)境溫度區(qū)內生長較快,產仔多,活力強。小鼠體表蒸發(fā)面與整個身體相比所占比例比其它動物大。因此,比其它哺乳動物對飲水量不足更為敏感,水分在體內的周轉期比其它哺乳動物快,可通過呼出的氣體在鼻腔內冷卻以及尿液的高度濃縮來保持水分。小鼠飲水量為4~7ml/d,水分代謝的半衰期僅為1.1d,比大的哺乳動物要快速得多,需要供給充足的飲水。第八頁,共六十四頁,2022年,8月28日(二)、小鼠在生物醫(yī)學研究中的應用體型小,生長繁殖快,易于操作、控制和管理,質量標準明確,在生物醫(yī)學研究各個領域得到廣泛應用。1.藥物研究

(1)藥物毒性和安全評價實驗常被用于藥物的急性、亞急性、慢性毒性試驗和最大耐受量的測定,用于藥物的安全評價實驗,藥物的致畸、致癌、致突變的“三致”實驗。

(2)藥物篩選試驗用于藥物對疾病綜合治療效果的篩選試驗。

(3)生物效應測定和藥物效價的比較實驗用于血清、疫苗等生物制品的鑒定,生物效價的測定以及各種生物效應的研究。

(4)藥效學研究常作某些藥物的藥效學和副作用的評價。如,利用小鼠瞳孔放大作用測試藥物對副交感神第九頁,共六十四頁,2022年,8月28日經和神經連結的影響;用聲源性驚厥的小鼠評價抗痙攣藥物;用小鼠熱板技術引起的后爪運動或機械壓尾評價止痛藥;用小鼠角膜和耳廓反射評價鎮(zhèn)靜藥藥效;小鼠對鎮(zhèn)咳藥敏感,在氫氧化銨霧劑刺激下有咳嗽反應,是研究鎮(zhèn)咳藥的首選動物;洋地黃、烏頭堿可誘發(fā)小鼠心率失常,宜復制快速性心率失常模型。2.腫瘤學研究

(1)腫瘤實驗研究474個近交系小鼠中大約244個品系或亞系都有其特定的自發(fā)性腫瘤。AKR白血病發(fā)病率可達90%,C3H小鼠乳腺癌發(fā)病率達90~100%。從腫瘤發(fā)生學看,這些自發(fā)性腫瘤與人體腫瘤相近,為研究各種類型腫瘤的發(fā)生和生物學特征以及治療防治提供了極好的動物模型。另外小鼠對致癌物敏感,可誘發(fā)各種供研究用的腫瘤模型。二乙基亞硝胺誘發(fā)小鼠肺癌,甲基膽蒽誘發(fā)小鼠胃癌和宮頸癌等。

第十頁,共六十四頁,2022年,8月28日(2)人體腫瘤研究胸腺嚴重缺陷的裸小鼠可接受人類各種腫瘤細胞的植入,成為活的癌細胞“試管”,是研究人類腫瘤生長發(fā)育、轉移和治療的最佳動物模型。

(3)腫瘤遺傳學研究小鼠已成為腫瘤遺傳學研究的主要動物,用于原病毒基因組學說和癌基因假說的研究,如對小鼠乳腺癌、垂體腫瘤、腎上腺皮質腫瘤發(fā)生過程中基因成分的相互作用進行大量的研究分析。3.微生物學研究小鼠對多種病原體和毒素敏感,適宜復制多種細菌性和病毒性疾病模型,特別適用于瘧疾、血吸蟲病、馬錐蟲病、流行性感冒及腦炎、狂犬病及其它許多細菌性疾病的感染研究及實驗治療,還可對其它病原體的致病力、宿主抵抗的機制、病理學和治療進行研究。第十一頁,共六十四頁,2022年,8月28日4.遺傳學研究

(1)小鼠的毛色變化多種多樣,其遺傳學基礎已研究得比較清楚。因此,毛色常作為小鼠遺傳學分析中的遺傳標記。

(2)重組近交系小鼠將雙親品系的基因自由組合和重組產生一系列的子系,這些子系是小鼠遺傳學分析的重要工具,主要用于研究基因定位及其連鎖關系。

(3)同源近交系小鼠常用來研究多態(tài)性基因位點的多效性、基因的效應和功能以及發(fā)現(xiàn)新的等位基因。

(4)轉基因小鼠可用于研究基因的功能、表達和調節(jié),探索疾病的分子遺傳學基礎和基因治療的可能性和方法。5.免疫學研究

(1)使用BALB/C,AKR,C57BL/6J等小鼠免疫后的脾細胞與骨髓細胞融合,進行單克隆抗體的制備和研究。第十二頁,共六十四頁,2022年,8月28日(2)利用免疫功能缺陷的小鼠進行免疫學研究。如無胸腺的突變系裸鼠由于缺乏T細胞,常用于研究T細胞功能以及細胞免疫在免疫應答反應中的作用。80年代培育出的SCID小鼠是一種先天性T和B細胞聯(lián)合免疫缺陷的突變系動物,有利于研究NK細胞、LAK細胞、巨噬細胞和粒細胞等“自然防御”細胞和免疫輔助細胞的分化和功能,以及它們與淋巴細胞及其分泌的淋巴因子的相互作用。SCID小鼠能接受同種或異種淋巴組織移植,是研究淋巴組織細胞分化和功能的活體測試系統(tǒng)。NZB小鼠有自發(fā)性自身免疫貧血癥,用于研究自身免疫疾病的機制。第十三頁,共六十四頁,2022年,8月28日

6.老年學研究

(1)小鼠是研究膠原老化的動物模型。老齡鼠結締組織主要成分為膠原蛋白,膠原蛋白老化??梢曌鳈C體老化的指標。研究表明,隨著鼠齡增長,膠原結構中雙體和多聚體比例增加,皮膚中a螺旋結構減少,而?結構未增加。

(2)老齡C57BL/6J雄性小鼠腦紋體多巴胺含量降低,酪氨酸轉化率下降,一些物質在下丘腦和紋狀體中分解代謝減慢。

(3)生長激素與老化的關系。垂體功能低下生長激素缺乏的侏儒小鼠,其壽命只有5個月(正常小鼠為20個月),且表現(xiàn)為灰發(fā)、皮膚萎縮,雙眼白內障等。第十四頁,共六十四頁,2022年,8月28日

7.內分泌疾病的研究小鼠內分泌腺結構的缺陷常引起類似人類的內分泌疾病,因此,小鼠是研究內分泌疾病的好材料。如,腎上腺皮質肥大造成腎上腺功能亢進,發(fā)生類似人類柯興氏綜合癥。腎上腺淀粉樣變性造成腎上腺激素分泌不足可導致Addison病癥狀。此外小鼠還可用來研究甲狀旁腺激素失活引起的鈣磷代謝紊亂和次生骨吸收障礙。糖尿病和抑尿素缺乏造成的尿崩癥;遺傳性家族肥胖癥;胰島發(fā)育不全造成的肥胖癥;垂體性侏儒癥以及生長激素缺乏造成的snell侏儒癥。

第十五頁,共六十四頁,2022年,8月28日(三)、小鼠的飼養(yǎng)管理1.性別鑒別2.動物健康的外觀檢查3.籠具、墊料4.飼喂5.工作記錄6.小鼠的運輸?shù)谑摚擦捻摚?022年,8月28日第十七頁,共六十四頁,2022年,8月28日(五)、小鼠常用品種、品系1.近交系小鼠據(jù)統(tǒng)計,近交系小鼠品系、亞系及其衍生物總共加起來有1000多個,但在國際上廣泛應用的品系數(shù)目還是有限的。據(jù)Festing對已發(fā)表的1600篇研究論文進行統(tǒng)計,C57BL/6是最為廣泛應用的小鼠品系,其次是C3H品系,1600篇論文涉及到40多個常用品系,但最為常用的6~8個品系使用率達到70%。對于絕大多數(shù)使用者只需要了解常用近交系小鼠品系的生物學特性。

中國培育的近交系小鼠有:

TA1(津白一號)、

TA2(津白二號)、

615系。第十八頁,共六十四頁,2022年,8月28日

引進的有20多種,常用的有4種:

C3H:1975年從美國引進,野生色毛;

C57BL/6:1975年從日本引進,黑色毛;

BALB/c:Bagg1913年獲得小鼠白化株,經近親繁殖20代以上育成,毛色為白色;

DBA:分為DBA/1和DBA/2兩個品系,1977年由美國實驗動物中心引進,毛色均為淺灰色。2、遠交種(封閉群)小鼠

KM小鼠:我國使用量最大的遠交種小鼠,白色,抗病、適應力強,繁殖、成活率高。

ICR:1973年由日本國立腫瘤研究所引入我國,白色,其顯著特點是繁殖力強。

LACA:1973年由英國實驗動物中心引入我國,白色。其實是小鼠改名而成。第十九頁,共六十四頁,2022年,8月28日NIH:由美國國立衛(wèi)生研究院培育,白色,繁殖力強,幼仔成活率高,雄性好斗。3、突變系小鼠突變系小鼠有143種,常用的有:侏儒癥:比正常小鼠體型小,缺少生長素和促甲狀腺素,用于內分泌研究。裸鼠:第11對染色體上的裸基因(nu)導致無毛、裸體無胸腺。

SCID:第16對染色體上的Scid隱性基因突變基因導致T、B淋巴細胞聯(lián)合免疫缺陷.外觀與普通小鼠差別不大,被毛白色,體重發(fā)育正常。肥胖癥:無毛癥:肌肉萎縮癥:第二十頁,共六十四頁,2022年,8月28日二、大鼠實驗大鼠(rat,Rattusnoivegicus)由野生褐家鼠馴化而成,18世紀中期在歐洲首次將野生大鼠及白化變種大鼠用于實驗研究。大鼠是最常用的實驗動物之一,其用量僅次于小鼠,廣泛應用于生物醫(yī)學研究中的各個領域。第二十一頁,共六十四頁,2022年,8月28日

(一)、生物學特性1.一般特征大鼠外觀與小鼠相似,但體型較大。成年大鼠一般體長18cm~20cm。尾上被有短毛和環(huán)狀角質鱗片。大鼠皮膚缺少汗腺,汗腺僅分布于爪墊上,主要通過尾巴散熱。大鼠對新環(huán)境適應能力強,易接受通過正負強化進行的多種感覺指令的訓練。晝間睡眠,夜間和清晨比較活躍,采食、交配多在此期間發(fā)生。大鼠喜啃咬,性情溫順,易于捕捉。當粗暴操作,營養(yǎng)缺乏或聽到其它大鼠尖叫時,變得緊張不安難于捕捉,甚至攻擊人。孕鼠和哺乳鼠更易產生攻擊人的傾向。第二十二頁,共六十四頁,2022年,8月28日2.解剖學特點大鼠上下頜各有2個門齒和6個臼齒。門齒終身不斷生長,故需經常磨損以維持其恒定。磨牙的解剖形態(tài)與人類相似,致齲菌叢和致齲食物可產生與人一樣的齲損,適用于建立齲齒的動物模型。大鼠不會嘔吐。肝分為六葉,再生能力強,肝koo-per細胞95%有吞噬能力,適用于肝外科實驗研究。無膽囊,適宜作膽管插管模型。肺左1右4葉。氣管及支氣管腺不發(fā)達,不宜作慢性支氣管炎模型及去痰平喘藥物的研究。心臟的血液供給既來自冠狀動脈,也來自冠狀外動脈,后者起源于頸內動脈和鎖骨下動脈。腎只有一個乳頭和一個腎盞,可有效地進行腎套管插入術研究。

第二十三頁,共六十四頁,2022年,8月28日

雄性生殖系統(tǒng)有許多高度發(fā)育的副性腺,包括大的精囊、尿道球腺、凝固腺和前列腺。腹股溝管終生保持開放,睪丸于40d開始下降。雌性子宮為“Y”型雙子宮,胸部和腹部各有3對乳頭。垂體較脆弱地附著在漏斗下部,可用吸管吸除垂體,適宜制作垂體摘除模型。3.生理學特性新生鼠體重約5.5~10g,全身無毛,兩耳關閉,四肢短小。3~4d兩耳張開,8~10d長出門齒,14~17d開眼,16d被毛長齊,20~21d可斷奶。一般成年雄鼠300~600g,雌鼠250~500g,壽命為2.5年~3年。雄鼠出生后30~35d睪丸下降入陰囊,90d后體成熟時才為最適繁殖期。雌鼠70~75d陰道開口,初次發(fā)情排卵是在陰道開口前后,80d體成熟進入最適合繁殖第二十四頁,共六十四頁,2022年,8月28日期。大鼠是自發(fā)排卵,但在非發(fā)情期也可通過強行交配誘導排卵。雌鼠性周期為4~5d,可分為前期、發(fā)情期、后期和發(fā)情間期。陰道涂片可判斷發(fā)情周期。雌鼠成群飼養(yǎng)時,可抑制發(fā)情,在有1只雄鼠或其排泄物存在的情況下誘發(fā)發(fā)情。大鼠也存在產后發(fā)情。大鼠妊娠期為19~23d,平均為21d,每胎產仔數(shù)平均為6~12只。一般大鼠繁殖和生產使用期為90~300d。4.營養(yǎng)學特點大鼠是研究營養(yǎng)學的優(yōu)良動物模型。大鼠對各種營養(yǎng)素缺乏非常敏感,易產生營養(yǎng)缺乏癥。如維生素A、維生素E、維生素K、核黃素和硫胺的缺乏可引起不育、皮膚病及出血。大鼠能有效地存貯脂溶性維生素B12,制造維生素C以及通過食糞滿足其對維生素B的大部分需要。此外,大鼠也是研究鈣磷代謝的常用動物。第二十五頁,共六十四頁,2022年,8月28日

(二)、大鼠在生物醫(yī)學中的應用大鼠體型大小適中,繁殖快,產仔多,易飼養(yǎng),給藥方便,采樣量合適且容易,畸胎發(fā)生率低,行為多樣化,在生物醫(yī)學研究中應用廣泛,數(shù)量僅次于小鼠。1.藥物學研究(1)藥物毒理學大鼠常作為藥物亞急性試驗的動物,評價和確定最大給藥量,藥物排泄速率和蓄積傾向。藥物慢性試驗,確定藥物的吸收、分布、排泄、劑量反應曲線和代謝,以及服藥后的臨床和組織學檢查。也用于研究藥物致畸試驗。在評價藥物對副交感神經-神經效應研究中,藥物刺激和抑制效應通過大鼠的一些體征表現(xiàn)進行判斷,如分泌唾液、外因作用流淚、撓弓背、發(fā)抖、不自覺的咀嚼等。評價藥物對腎功能的影響可通過大鼠服藥后5h的第二十六頁,共六十四頁,2022年,8月28日尿量來評價;抑尿可產生腎水腫、利尿可緩解之。評價甾體類避孕藥副作用的研究,如服藥后發(fā)胖、腫瘤發(fā)生率高等指標。(2)藥效學研究

神經病藥物的評價:利血平和阿撲嗎啡可誘導大鼠神經性異常行為??捎秒p胡同障礙迷宮測驗或對大鼠有條件回避懲罰或獎勵的能力進行測試來評價藥物的藥效;心血管疾病藥物的評價:大鼠血壓和血管阻力對藥物的反應很敏感,??捎糜诤Y選新藥以及研究心血管藥物藥理和調壓作用的動物模型。治療炎癥藥物的篩選評價:大鼠踝關節(jié)對炎癥反應敏感,常用以篩選抗關節(jié)炎藥物,也可用于多發(fā)性關節(jié)炎、化膿性關節(jié)炎、淋巴腺炎、變態(tài)反應性關節(jié)炎、中耳炎、內耳炎等治療藥物的評價。第二十七頁,共六十四頁,2022年,8月28日(3)行為學研究大鼠體形大小合適,行為表現(xiàn)多樣,情緒反應靈敏,適應新環(huán)境快,探索性強,可人為喚起和控制其動、視、觸、嗅等感覺,神經系統(tǒng)反應方面與人有一定相似,所以在行為及行為異常的研究中用的很多。如,迷宮訓練:早期用大鼠做行為學研究多采用迷宮踏板訓練大鼠,以測試大鼠的學習和記憶能力;獎勵和懲罰效應:采用特殊的電擊裝置,測試大鼠記憶判斷和回避懲罰的能力;藥物效應:測試大鼠飼以酒精、咖啡因、鴉片后的行為;高級神經活動:觀察假定與神經反射異常有關的行為表現(xiàn),進行神經官能癥、狂郁精神病、精神發(fā)育阻滯等高級神經活動障礙研究。第二十八頁,共六十四頁,2022年,8月28日(4)老年病學研究年齡與環(huán)境因素密切相關,老年病研究中必須選用SPF以上級別的大鼠,并嚴格控制環(huán)境條件。如,衰老的生理生化變化:可從大鼠得到足夠量的血樣和其它體液樣品進行衰老的激素水平等生理、生化研究,探討衰老過程中與DNA合成、復制、轉錄和翻譯有關酶的活性及其改變;膠原老化:飼喂三黧豆素可引起大鼠膠原中雙體和多體增加,而新合成的膠原和彈性蛋白成熟度不夠,造成結構蛋白老化的動物模型;飲食方式與壽命的關系:限制大鼠食量每天給以7成量的食物,可延長大鼠壽命并發(fā)現(xiàn)其尾腱膠原的老化緩慢。第二十九頁,共六十四頁,2022年,8月28日(5)心血管疾病研究

目前已培育出幾種高血壓品系大鼠。如,心肌肥大的自發(fā)性高血壓大鼠、新西蘭自發(fā)高血壓大鼠、遺傳性下丘腦尿崩癥高血壓大鼠、對鹽敏感和抗性的高血壓同類系,都是研究高血壓的首選動物。另外還有自發(fā)性動脈硬化品系大鼠以及腸系膜動脈多發(fā)性結節(jié)性動脈炎和心肌炎的動物模型。通過誘發(fā)可使大鼠出現(xiàn)肺動脈高壓癥、心肌勞損、局部缺血心臟病等模型,用于探索發(fā)病機理和治療研究。(6)內分泌疾病的研究大鼠的內分泌腺容易手術摘除,尤其是垂體更易摘除。常用于研究各種腺體對全身生理、生化功能的第三十頁,共六十四頁,2022年,8月28日調節(jié);激素腺體和靶器官的相互作用;激素對生殖生理功能的調控作用及計劃生育。一些因內分泌功能失調造成的疾病,可找到相應的自發(fā)或誘發(fā)大鼠模型,如尿崩癥、糖尿病、甲狀腺機能衰退、甲狀腺功能低下造成的新生兒強直性痙攣。肥胖品系大鼠用來研究高血脂癥。大鼠還用于應激性胃潰瘍、卒中、克汀病等與內分泌有關的研究。(7)微生物學研究大鼠對多種細菌、病毒和寄生蟲敏感,適宜復制多種細菌性和病毒性疾病模型,是研究支氣管肺炎、副傷寒的重要實驗動物。出生5d的大鼠接種流行性感冒桿菌用以研究細菌性軟腦膜炎。用1歲大鼠靜脈內接種大腸第三十一頁,共六十四頁,2022年,8月28日桿菌可產生腎盂腎炎病的動物模型。病毒性肝炎的皰疹病毒感染的研究常用大鼠。旋毛蟲、吸血蟲和錐蟲等病也可用大鼠誘發(fā)造成動物模型。(8)營養(yǎng)代謝病研究大鼠對營養(yǎng)物質缺乏敏感,可發(fā)生典型缺乏癥狀,是營養(yǎng)學研究使用最早,最多的實驗動物。如各種維生素缺乏癥、蛋白質、氨基酸及鈣、磷代謝的研究;各種營養(yǎng)不良、淀粉樣變性的研究。(9)口腔醫(yī)學研究大鼠適宜研究齲齒與微生物、唾液及食物的關系、牙垢產生的條件、牙周炎疾病實驗。研究口腔組織生長發(fā)育及其影響因素。研究口腔腫瘤的發(fā)生和治療等。

第三十二頁,共六十四頁,2022年,8月28日(三)、大鼠的飼養(yǎng)管理大鼠飼養(yǎng)環(huán)境由濕度的波動或突然變化可引起重要應激因子的作用,促進條件致病菌所致傳染病的爆發(fā),從而影響動物的健康以及防礙得到正確實驗結果。大鼠病原體多是通過氣溶膠攜帶傳播,墊料骯臟、籠內擁擠或通風不良,促使大鼠呼吸道感染。大鼠聽覺靈敏,噪音引起吃仔或抽搐現(xiàn)象。光照對大鼠生殖生理和繁殖行為影響較大提供適當?shù)臅円棺兓芷?。大鼠為雜食性動物,隨時采食,夜間更為活躍。全價顆粒飼料保證其生長發(fā)育的需要。大鼠能適應各種給水器具,要常檢查給水是否通暢,清洗水瓶和吸水管,定期消毒。飼養(yǎng)繁殖人員每日加料,換飲水,檢查動物的生、病、死情況,觀察記錄動物室內溫、濕度,整理打掃室內衛(wèi)生。每周更換墊料兩次,清洗消毒飼養(yǎng)室兩次,清洗消毒籠具、飲水瓶一次。第三十三頁,共六十四頁,2022年,8月28日(四)、大鼠常用品種、品系

1.近交品系現(xiàn)在全世界已培育出100多近交品系,常用的有:

ACI系:1926年由哥侖比亞大學腫瘤研究所培育,黑色,但腹部和腳白色,易發(fā)生先天性畸形。該品系大鼠低血壓。

F344/N大鼠:1926年由哥侖比亞大學腫瘤研究所培育,白色,我國從NIH研究所引進。用于毒理、腫瘤、生理學研究。

2.常用封閉群

Wistar:由美國wistar研究所培育而成。使用數(shù)量最多,遍及全世界,我國從日本引進。該品系產仔數(shù)多,性周期穩(wěn)定,早熟,繁殖力強,性格溫順??共±?。自發(fā)性腫瘤發(fā)病率低。雄鼠耳朵比其他品系稍長,尾長短于身長。第三十四頁,共六十四頁,2022年,8月28日SD:1975年由美國Spraque和Dawley農場育成。又叫SD大鼠,多用于營養(yǎng)實驗,對性刺激感受性高,自發(fā)性腫瘤發(fā)病率低。比wistar大鼠生長發(fā)育快,產仔也較高。尾長幾乎等于身長。

3.常用突變系肥胖癥大鼠(ObeseRat):血漿中膽固醇、磷脂含量較高,3周齡就表現(xiàn)出肥胖,5周齡肥胖明顯,食量大,體重比正常大鼠大一倍。雌性不育??勺鳛檠芯咳朔逝职Y模型。

SHR/OLa:自發(fā)性高血壓大鼠,白色。嚴重的自發(fā)性高血壓(200mmHg),心血管疾病發(fā)生率高,而且無明顯原發(fā)性腎臟和腎上腺損傷。對抗高血壓藥物有反應,是篩選抗高血壓藥物的良好模型。癲癇大鼠白內障大鼠尿崩癥大鼠第三十五頁,共六十四頁,2022年,8月28日三、豚鼠豚鼠(guineapig,Caviaporcellus)的祖先原產于南美洲平原,作為食用動物而馴養(yǎng),十六世紀作為觀賞動物傳入歐洲。1780年Laviser首次用豚鼠作熱原質試驗,此后開始實驗動物化遍布全世界,被廣泛應用于生物醫(yī)學的各個研究領域。第三十六頁,共六十四頁,2022年,8月28日

(一)、豚鼠的生物學特性1.一般特征豚鼠體形短粗,頭大,耳朵和四肢短小,無尾,全身被毛,前足有四趾,后足有三趾,趾端有尖銳短爪,兩眼明亮,耳殼薄而血管明顯,上唇分裂,多種毛色。豚鼠屬草食性動物,喜食纖維素較多的禾本科嫩草。在自然光照條件下,日夜采食,在兩餐之間有較長的休息期。一般拒絕苦、咸和過甜的飼料,對限量喂飼料或飲水也不適應。一雄多雌的群體構成豚鼠明顯的群居穩(wěn)定性。表現(xiàn)為成群活動,休息或集體采食,緊挨躺臥。豚鼠性情溫順,膽小易驚,喜歡安靜環(huán)境。突然的響聲,震動或環(huán)境變化,可引起四散奔逃或呆滯不動,甚至引起孕鼠流產。第三十七頁,共六十四頁,2022年,8月28日2.解剖學特點門齒呈弓形,深入頜部,咀嚼面銳利,能終生生長胃壁非常薄,容量約為20~30毫升,盲腸發(fā)達約占整個腹腔的三分之一。氣管及支氣管不發(fā)達,肺分七葉,右4左3。淋巴系統(tǒng)較發(fā)達,對入侵病原微生物極為敏感。肺組織中淋巴組織特別豐富,淋巴結具有高度的反應性,少量機械或細菌刺激時,很快發(fā)生淋巴結炎。在胚胎期42~45d腦發(fā)育成熟,大腦半球沒有明顯的回紋,只有原始的深溝,屬于平滑腦組織,較其它同類動物發(fā)達。雌雄豚鼠腹部皆有一對乳腺,但雌性乳頭比較細長,位于腺體上面。雌性具有無孔的陰道閉合膜,發(fā)情期張開,非發(fā)情期閉合。雄性有位于兩側突起的陰囊,內含睪丸,出生后睪丸并不下降到陰囊,但通過腹壁可以觸摸到。第三十八頁,共六十四頁,2022年,8月28日3.生理學特性豚鼠出生后即能活動,體重50~115g,全身覆有被毛,有牙,眼耳張開。生長發(fā)育較快,兩個月內平均每天增重2.5~3.5克。成年豚鼠體重為350~600克。壽命一般為4~5年。一般在5月齡左右性成熟。豚鼠性周期為13~20d,發(fā)情時間1~18h,妊娠期長達65~70d,每胎多為3或4只,仔鼠一般15~21d斷奶。豚鼠為多發(fā)情動物,并有產后性周期。陰栓被脫落的陰道上皮覆蓋,在陰道口停留數(shù)小時脫落,查找可確定交配日期,準確率達85%~90%。紅細胞、血紅蛋白和紅細胞壓積比其它實驗嚙齒動物低。由于體內缺乏左旋葡萄糖內酯氧化酶,因此不能合成維生素C,所需維生素C必須來源于飼料中。第三十九頁,共六十四頁,2022年,8月28日(二)、豚鼠在生物醫(yī)學研究中的應用1.藥物學研究

(1)皮膚刺激實驗豚鼠皮膚對毒物刺激反應靈敏,其反應近似人類,常用于局部皮膚毒物作用的試驗。

(2)致畸研究豚鼠妊娠期長,胎兒發(fā)育完全,幼仔形態(tài)功能已成熟,可適用于藥物或毒物對胎兒后期發(fā)育影響的試驗。

(3)藥效評價實驗平喘藥和抗組胺藥:豚鼠對組織胺類藥物很敏感,可引起支氣管痙攣性哮喘,常用于藥物藥效的測試模型;鎮(zhèn)咳藥物:7%的氨氣、SO2、檸檬酸吸入都可引起豚鼠咳嗽,常用于鎮(zhèn)咳藥物的藥效評價;局部麻醉藥:豚鼠常用于測試局部麻醉藥,如角膜搽傷,皮膚灼傷;坐骨神經刺激;抗結核藥物:豚鼠第四十頁,共六十四頁,2022年,8月28日對結核桿菌很敏感,是研究治療各種結核病藥物的首選動物。2.免疫學研究

(1)補體:豚鼠是實驗動物血清中補體含量最高的動物,免疫學實驗中所用的補體多來自豚鼠血清。

(2)過敏反應或變態(tài)反應研究豚鼠易于過敏,注射馬血清很容易復制過敏性休克動物模型。遲發(fā)超敏反應性與人類相似,最適合進行這方面的研究。常用實驗動物接受致敏物質的反應程度不同,其順序為:豚鼠>兔>狗>貓>蛙。3.傳染病研究豚鼠對結核桿菌,白喉桿菌,鼠疫桿菌,勾端螺旋體,布氏桿菌以及沙門氏菌都比較敏感,尤其對結核桿菌有高度敏感性,感染后的病變酷似人類的病變,是結第四十一頁,共六十四頁,2022年,8月28日核菌分離、鑒別、疾病診斷以及病理研究的最佳動物。幼齡豚鼠用于研究肺支原體感染的病理細胞免疫。4.耳科學研究豚鼠耳殼大,易于進入中耳和內耳,耳蝸的血管伸至中耳腔,可以進行內耳微循環(huán)的檢查。其聽覺敏銳存在可見的普賴厄反射,所以常用于聽覺的內耳疾病的研究。如噪聲對聽力的影響,耳毒性抗生素的研究等。5.營養(yǎng)代謝研究豚鼠體內不能合成維生素C,且對其缺乏十分敏感,出現(xiàn)一系列壞血病癥狀,是研究實驗性壞血病的良好動物模型。(三)、豚鼠的飼養(yǎng)管理豚鼠聽覺好,膽小易驚,故環(huán)境應保持安靜,開放第四十二頁,共六十四頁,2022年,8月28日

環(huán)境,噪音應在60dB以下。豚鼠不能攀高,跳躍能力差,傳統(tǒng)的飼養(yǎng)方式是水泥或木制的地池飼養(yǎng),周邊有40厘米高即可,一般不需加蓋。池養(yǎng)或實底籠養(yǎng)時,一般要鋪消毒墊料。鋸末可粘在生殖器粘膜上影響交配,甚至損傷生殖器,使豚鼠不孕,粉狀墊料易引起呼吸道疾病,不宜采用。豚鼠為粗纖維飼料動物,體內不能合成維生素C,需飼料中補給,每日維生素C需要量4~5mg/100g體重,應激時,每日需要30~40mg/100g體重。維生素C缺乏導致跗肘關節(jié)腫脹、行動困難、體質衰弱、并易感染細菌性肺炎、急性腸炎和霉菌性皮炎等。維生素C可通過投喂新鮮多汁的的水果蔬菜以及在顆粒飼料或飲水中加入維生素C等辦法來補給。第四十三頁,共六十四頁,2022年,8月28日(四)、常用豚鼠品種和品系主要有英國種、安哥拉種、秘魯種、阿比西尼亞種,根據(jù)毛的特性又可分為短毛、長毛、硬毛三種。英國種:毛短,體質健壯,毛色有純白、黑色、棕黑色、棕黃色、灰色等,個體毛色組成有單毛色、雙毛色、三毛色。目前我國各研究教學單位使用的豚鼠多為短毛的英國種豚鼠。近交系有8種、遠交群有30種,常用于醫(yī)學生物學研究的有近交系2號、13號。第四十四頁,共六十四頁,2022年,8月28日第四十五頁,共六十四頁,2022年,8月28日四、家兔家兔(rabbit,Oryctolaguscunicul-us)是生物醫(yī)學實驗研究中最常用的動物之一,廣泛應用于心血管病、內分泌、脂質代謝、遺傳學、藥理學等實驗研究領域。

第四十六頁,共六十四頁,2022年,8月28日(一)、家兔的生物學特性1.一般特征體型中等,耳朵大,眼睛大而圓,腰臀豐滿,四肢粗壯有力。具有夜行性和嗜眠性,夜間活躍,白天安靜,除喂食時間外,常常閉目睡眠。當使其仰臥,順毛撫摸其胸腹部并按摩其太陽穴便可使其進入睡眠狀態(tài),在不行麻醉狀態(tài)下可進行短時間的實驗操作。聽覺和嗅覺都十分靈敏,膽小怕驚,喜歡穴居,有打洞的習性。性情溫順但群居性較差,群養(yǎng)同性別成兔經常發(fā)生斗毆咬傷。喜歡清潔、干燥、涼爽的環(huán)境。家兔具有鼠類的嚙齒力,喜歡磨牙且有啃木習慣。家兔有從肛門直接食糞的癖好,以吃夜間排出的軟糞為主,但不吃已經落地或其它兔排泄的糞便。吃糞可使軟糞中豐富的粗蛋白、粗纖維素和維生素B得到重新利用。第四十七頁,共六十四頁,2022年,8月28日2.解剖學特點全身骨骼共275塊。有發(fā)達的門齒,寬大的臼齒,上頜除一對大門齒外,其后還有一對小門齒,無犬齒。家兔屬單室胃,橫位。盲腸蝸牛狀,大,繁殖著大量細菌和原生動物?;孛つc相接處膨大成一個厚壁圓囊,是家兔特有的圓小囊,囊內充滿淋巴組織,其粘膜分泌堿性液體,中和盲腸中微生物分解纖維素所產生的各種有機酸,有利于消化吸收。家兔有四對唾液腺,分耳下腺(腮腺)、頜下腺、舌下腺和眶下腺,眶下腺是家兔的一個特點。胰腺散在十二指腸彎曲部的腸系膜上,淺粉紅色,為分散而不規(guī)則的脂肪狀腺體,胰導管開口遠離膽管開口,這是兔的又一大特點。肺為海綿狀,一般右肺比左肺大,分六葉,左二右四,左右肺中間有縱隔。第四十八頁,共六十四頁,2022年,8月28日

胸腔構造與其它動物不同,胸腔中央有縱隔將胸腔分為互不相通的左右兩半,心臟被有心包胸膜隔開,當開胸后打開心包暴露心臟進行實驗操作時,只要不弄破縱隔,動物不需做人工呼吸。兔后肢膝關節(jié)屈面腘窩處有一個比較大的呈卵圓形的腘淋巴結,長約5mm,極易觸摸固定,適于作淋巴結內注射。家兔頸部有減壓神經獨立分支,兔頸神經血管束中有三根粗細不同的神經。最粗、白色者為迷走神經;較細,呈灰色者為交感神經;最細者為減壓神經,位于迷走和交感神經之間。家兔耳廓大,血管清晰,便于血管注射和采血。家兔眼球大,虹膜內色素細胞決定眼睛的顏色,白色家兔眼睛的虹膜完全缺乏色素,由于眼球內血管的血液顏色透露,看起來是紅色的。第四十九頁,共六十四頁,2022年,8月28日

雄兔的腹股溝管寬短,終生不封閉,睪丸可以自由下降到陰囊或縮回腹腔。雌兔有2個完全分離的子宮,為雙子宮類型。左右子宮不分子宮體和子宮角,2個子宮頸分別開口于單一的陰道。3.生理學特性生長發(fā)育迅速,出生時全身裸露,眼睛緊閉,耳閉塞無孔,趾趾相連,不能自由活動,3~4d開始長毛,4~8d腳趾開始分開,6~8d耳朵根內出現(xiàn)小孔與外界相通,10~12d眼睛睜開,21d左右即能正常吃飼料,30d左右被毛形成。仔兔出生時體重約50g,一月時體重相當于出生時的10倍,出生至3月體重增加直線上升,3月以后體重增加相對緩慢。大多數(shù)品種的雄兔比雌兔的生長速度快,8周后表現(xiàn)尤其明顯。性成熟較早,3~6月齡,體成熟比性成熟遲一個月。典型的刺激性排卵動物,交配后10~12h排卵,第五十頁,共六十四頁,2022年,8月28日

性周期一般為8~15d,無發(fā)情期,但雌兔可表現(xiàn)為性欲活躍期,約持續(xù)3~4d,此時交配,極易受孕。兔妊娠期為29~36d,平均32d,母兔妊娠的檢查常采用簡便易行的摸胎法,一般在配種后10d左右進行。哺乳期約40~45d。小型仔兔于40~50d、體重500~600g時,大型仔兔于45d、體重1000~1200g可離乳。兔屬草食動物,有發(fā)達的盲腸,對粗纖維的消化力較強,飼料里粗纖維含量不足??梢鹣愿篂a,一般控制在10%~15%為宜。兔有吃糞癖,喜吃軟便,食糞可使其中的蛋白質和維生素K等營養(yǎng)物質被重新吸收。

第五十一頁,共六十四頁,2022年,8月28日(二)、家兔在生物醫(yī)學中的應用1.動脈粥樣硬化家兔屬于兔形目動物,和嚙齒類實驗動物相比,在系統(tǒng)發(fā)育上更接近人。家兔的妊娠周期短、性成熟早,體形較大,容易操作,不存在嚴重的傳染給人的疾病。更重要的是,家兔脂蛋白的特征與人相似,在脂蛋白代謝方面更適合于人動脈粥樣硬化的研究,是目前研究人動脈粥樣硬化應用最廣泛的動物模型之一。二十世紀初人們就開始使用家兔來研究人的動脈粥樣硬化。近幾十年的研究證明,高脂飼料中膽固醇含量0.2%~2.0%,可使家兔血漿中膽固醇濃度迅速升高,使動脈粥樣硬化形成和發(fā)展。家兔血管病變主要分布在主動脈弓和胸主動脈,而腹主動脈的病變輕微一些。

第五十二頁,共六十四頁,2022年,8月28日

渡邊兔和圣·托馬斯兔是研究高膽固醇血癥和動脈粥樣硬化常用的兩個自發(fā)性動物模型。渡邊兔是單基因隱性突變造成LDL受體缺陷,飼喂普通飼料就可以形成高膽固醇血癥和動脈粥樣硬化,純合子渡邊兔血清膽固醇的濃度是正常日本大耳白兔的8~14倍。渡邊兔的臨床特征和病理變化與人家族性高膽固醇血癥非常相似。使用渡邊兔既可以在LDL受體缺陷的情況下研究脂蛋白功能,又不需要飼喂高膽固醇飼料就可以直接研究高膽固醇血癥和動脈粥樣硬化的關系。圣·托馬斯家兔肝臟合成VLDL功能亢進,飼喂正常飼料就可造成血中LDL、中間密度脂蛋白和VLDL濃度升高。圣·托馬斯兔LDL受體功能正常,遺傳特征還沒有確定,可能是一個主要基因突變引起的。該品系兔脂質代謝的特性和病理變化與高膽固醇飼料誘發(fā)的高膽固醇血癥不同,具有人復合性高膽固醇血癥的特征。第五十三頁,共六十四頁,2022年,8月28日2.發(fā)熱及熱原實驗家兔體溫變化十分靈敏,最易產生發(fā)熱反應,發(fā)熱反應典型、恒定,因此常選用家兔進行這方面的研究。給家兔注射細菌培養(yǎng)液和內毒素可引起感染性發(fā)熱反應;注射化學藥品或異性蛋白等可引起非感染性發(fā)熱;藥品生物鑒定中熱源的檢查均選用家兔來進行。因此,家兔被廣泛應用于制藥工業(yè)和人、畜用生物制品等各類制劑的熱原質實驗。3.免疫學研究兔免疫反應靈敏,血清量產生較多,被廣泛用于人、畜各類抗血清和診斷血清的研制。病原體免疫血清:間接免疫血清:抗補體抗體血清:抗組織免疫血清:制備畜用兔化組織疫苗。第五十四頁,共六十四頁,2022年,8月28日4.眼科學研究家兔的眼球大,幾乎呈圓形,體積5~6cm3

、重3~4g,便于進行手術操作和觀察,是眼科研究中最常用的動物。如在雙眼角膜上復制等大、等深的創(chuàng)傷瘢痕模型。以左右眼對比觀察藥物療效和治療的原理,可排除異體間個體差異。還可在眼前房內移植卵巢皮質,觀察藥物對排卵的影響。5.皮膚反應實驗家兔皮膚對刺激反應敏感,其反應近似于人。常選用家兔皮膚進行毒物對皮膚局部作用的研究,兔耳可進行實驗性芥子氣損傷和凍傷燙傷的研究,化妝品對皮膚影響的研究,耳朵內側特別適宜作皮膚的研究。第五十五頁,共六十四頁,2022年,8月28日(三)、家兔的飼養(yǎng)管理溫度是兔飼養(yǎng)中最敏感的條件之一。外界環(huán)境中溫度過高過低的變化,均對兔飼養(yǎng)產生不良影響。普通的兔舍溫度應維持在16~29℃之間,相對濕度為40%~70%,噪音60dB以下。兔籠一般為不銹鋼制成,并設有自動沖洗糞尿裝置?;\底可用不銹鋼絲、竹片或木條,便于糞便掉下來。為達到家兔的標準化飼養(yǎng),應飼喂全價營養(yǎng)顆粒飼料,定時喂料一日兩次。應經常供應足夠的清潔飲水。由于家兔較怕悶熱,所以運輸時必須用可與外界空氣充分流通的運輸盒。運輸盒要有足夠大的空間。第五十六頁,共六十四頁,2022年,8月28日(四)、常用品種品系

1.日本大耳白兔封閉群;生長快,繁殖強;兩耳大且直立,耳兩端細而中部寬,呈柳葉狀,全身被毛濃密、純白,紅眼睛,母兔頸下有肉髯;耳部血管清晰,適合注射或采血。

2.新西蘭白兔封閉群;毛色純白;體長中等,早期生長快,性情溫和,繁殖力強。已培育出近交系。

3.中國

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