1、第五章 常用實驗動物的生物學特性及應用第一節 小鼠（Mouse）一、引言起源與歷史二、生物學特性：（一）一般特性： 1、體型小。 2、生長期短、成熟早、繁殖力強。 3、性情溫順，膽小怕驚，對環境反應敏感。 4、喜歡光線較暗、安靜的環境，習慣于晝伏夜動，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。有膽囊，體內能合成Vc，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。（二）、解剖學特點：1、齒式：1003，=162、唾液腺3對：耳下腺、頜下腺、舌

2、下腺。3、肝臟四葉：中葉、左葉、尾葉、右葉。4、左肺是單葉，右肺分為四葉，上葉、中間葉、下葉、腔后葉。5、腎：通常位于腹腔背側體壁中線的兩側，小鼠的腎小球小，其直徑僅為大鼠的一半，但是小鼠腎小球的數量是大鼠的4.8倍，每克組織的濾過面積是大鼠的2倍。6、胸腺是為兩葉的淋巴器官，位于縱隔的前方。它在性成熟時最大，逐漸退化。（三）生理學特點：1、消化：小鼠的胃容量小，功能較差，不耐饑餓，腸道短，盲腸不發達，以谷物性飼料為主。共有100多種細菌生活在小鼠的腸道內。它們有選擇地定居在消化道地不同部位，構成一個復雜的生態系統，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

3、）正常菌群可合成某些維生素工小鼠體內生命代謝的需要。（3）維持體內各種重要生理機能的內環境穩定。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。對環境溫度的波動發生的生理學變化相當大。 水分的保持能使熱量穩定。如果小鼠依靠身體水分的蒸發以防止體溫升高，就可能發生脫水導致休克。小鼠沒有汗腺，它的唾液腺分泌能力很有限，而且不能靠增加喘息來散熱，所以小鼠只能改變體溫以部分地代償環境的改變。小鼠以體溫持續升高、代謝率持續下降以及耳血管擴張以增加散熱適應中度而持久的環境溫度升高。這表明小鼠不是一種真正的溫血動物。 事實上，新生小鼠是變溫動物，在20日齡以前，體溫調節

4、尚不發達。溫度適中區在29.630.5 之間。但最適溫度為2125 。3、呼吸：成年小鼠的呼吸頻率為140210次/min，平均163次/min，通氣量1136ml/min。在靜止狀態下，小鼠的基礎代謝率高，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）紅細胞含量較高，血液氧容量較大。4、泌尿：小鼠尿量少，一次排尿僅12滴，由于腎臟組織結構的特殊使得尿液高度濃縮。5、骨髓為紅骨髓，終身造血。6.生殖： 妊娠期：18-22天，平均19天；哺乳期：20-22天；每胎產仔6-15只，年

5、產6-9胎 ；產后發情、血配7.免疫： T細胞胸腺切除nu鼠、SCID小鼠三、小鼠在醫學生物學中的應用： （一）藥物研究 1、藥物篩選 2、藥物安全性評價試驗和毒性試驗 3、藥物效果及其副作用研究 4、生物藥品和制劑的效價測定 （二）腫瘤學的研究 1、自發腫瘤 2、誘發性腫瘤 3、人癌細胞移植 4、腫瘤遺傳學研究 （三）遺傳病和遺傳學的研究 1、遺傳學分析 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、細菌性疾病 3、寄生蟲疾病 4、動物模型(五)、免疫學研究 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

6、經系統疾病 2、呼吸系統疾病 3、消化系統疾病 4、計劃生育四、常用小鼠的品種和品系： （一）近交系小鼠： 1、A系：于 1921年Strong從Cold Spring 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。毛色基因為aabbcc（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，缺乏補體C5，對抗原注射免疫應答良好。 2、BALB/c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，193

7、2年Snell獲得其26代近交系。亞系有BALB/ccd，BALB/cj，BALB/CAcN等。毛色基因Aabbcc（白色），組織相容性基因H-2d。本系易患慢性肺炎，6個月齡以后大多數個體出現免疫球蛋白過多癥，主要是IgG1和IgA量增加，免疫球蛋白的量因飼養條件而異：雌鼠肺癌率21%，網狀細胞瘤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。SPF級動物雌雄壽命分別為561天和509天。本品系生育期較長

8、，容易飼養繁殖，最適溫度為26-27，由于本品系動物易患肺炎，因此避免和其他近交系小鼠同室飼養。 3、C57BL/6：1921年Little由Abby Lathrop獲取動物后開始近親交配，育成數個近交系動物，后以其中57號雌鼠與52號雄鼠交配為起源者，標為C57，而C77中毛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。 毛色基因為aaBBCC（黑色）； 新生仔鼠中患小眠或無眠癥的發生率雄性為3%，雌性為6.8%；0.6%出現后肢多趾癥。 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，2

9、0天后出現排斥反應。 注射酪蛋白后易引起淀粉樣變癥，用考地松可誘發出20%腭裂，對結核桿菌敏感，對鼠痘病毒有一定抵抗力；乳腺癌發生率低，用致癌劑難易致癌。老齡小鼠淋巴瘤自發率為20-25%，雌性小鼠白血病為7-16%，經照射后肝癌發生率增高。 4、DBA系：于1907-1909年，從有色小鼠群中選出，再經近親交配而成。1977年從英國實驗動物中心引入我國。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病率為75%。對結核桿菌、鼠傷寒沙門桿菌敏感。老齡雄鼠易發生體鈣

10、質沉著。DBA/2系的乳腺癌發病率：雌性為66%，育成雄鼠30%。白血病發病率：雌鼠為6%，雄鼠8%。5、國內培育的近交系小鼠（二）突變系小鼠 現已培育出400多個突變系小鼠，常見的有： 1、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，生長發育受阻。用于生長素等內分泌研究。 2、肥胖癥（obese，ob）鼠：體重可達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（db）：于3-4周齡時，腋下和腹股皮下組織出現胎脂異常沉積。此時血糖升高

11、，可達682mg/100ml。雌鼠無生殖力，臨床上出現肥胖、高血糖、糖尿、蛋白尿。 三、遠交群小鼠： 1、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，該鼠特點是抗病力和適應力很強，繁殖率和成活率高。常見腫瘤為乳腺癌發病率25%，是我國應用最多的實驗小鼠，其廣泛用于藥理、毒理、病毒和細菌引起的傳染病的研究，以及生物制品的檢定。 2、ICR小鼠，白色，是美國Hauschka研究所飼養的小鼠。以后由美國腫瘤研究協會分送給各研究所命名

12、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。 3、NIH小鼠，白色，美國國立衛生研究院培育而成的。特點是繁殖力強，產仔成活率高，雄性好斗，容易打傷致殘，常用于藥理毒理研究和生物制品的檢定。第二節 大 鼠(Rat)一、引言 起源與歷史 二、生物學特性（一）習性和行為 1、晝伏夜動 2、膽小怕驚 3、喜歡啃咬 4、抗病力較強 5、汗腺不發達，敏感性強 6、壽命短 7、對營養缺乏敏感 8、對濕度要求嚴格 9、肝臟再生能力強，無膽囊（二）主要解剖學特點 1、齒式2（1003）=16 1、外觀與體型 2、肝臟 3、膽囊 4、汗腺 5、胃（三）主要生理學特點 1、繁殖力強 2

13、、發情多在夜間 3、心電圖 三、醫學生物學中的應用（一）內分泌研究 1、內分泌學研究 2、內分泌疾病模型（二）營養、代謝性疾病研究（三）藥物研究 1、藥物安全評價試驗 2、藥效學研究 （四）行為學研究 1、迷宮試驗 2、獎勵和懲罰試驗 3、成癮性藥物的行為學研究 4、高級神經活動（五）老年病學研究（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，是我國引進早、使用廣泛、數量最多的品種。 特點：頭部較寬，耳朵較長，尾巴的長度小于身長。性周期穩定，繁殖力強，產仔多，平均每胎產仔在10只左右，

14、生長發育快，性格溫順，對傳染病的抵抗力較強，自發性腫瘤發生率低。 2、SD大鼠：封閉群大鼠，被毛白色，1975年美國由Sprague Dowley農場用Wistar大鼠育成。 特點：頭部狹長，尾長度近于身長，產仔多，生長發育較Wistar大鼠快，對疾病抵抗力尤以呼吸道疾病的抵抗力強。自發腫瘤率較低，對性激素感受性高。第三節 豚鼠一、引言（一）分類學和概述二、生物學特性：（一）一般特性 1、采食行為 2、居住行為：性情溫順、膽小怕驚、普賴厄反射 3、性行為 （二）解剖學特性 1、齒式 2、腦 3、消化系統 4、呼吸系統 5、免疫系統 （三）主要生理學特點 1、生長發育：胚胎發育完善動物 2、體溫

15、調節差，對青霉素、四環素、紅霉素等抗生素特別敏感 3、紅細胞少、白細胞中有獨特的福-庫二氏細胞 4、不能合成Vc 5、有速發型和遲發型超敏反應 6、呼吸系統和消化系統抗病能力差 7、生殖生理：非季節性的連續多次發情，妊娠期59-72天、哺乳期15-21天，每胎產仔1-8只，產后發情三、在醫學生物學上的應用 （一）免疫學研究 1、過敏反應 實驗動物對致敏原的敏感程度： 豚鼠兔犬小鼠貓 2、提取補體 3、皮膚刺激試驗 （二）藥物學研究 1、平喘藥研究 2、鎮咳藥研究 3、局部麻醉藥研究 （三） 傳染病學研究 （四）耳科學研究： （五）其他研究四、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沉著。 對結核桿菌抵抗力強，并具有純合的GPL-A（豚鼠主要組織相容性復合體）、B.1抗原，血清中缺乏誘發的遲發超