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文檔簡介
實驗動物:指經(jīng)過人工飼養(yǎng)培育,對其攜帶的微生物實行控制,遺傳背景明確,來源清楚,有明確的生物學(xué)特征,用于科學(xué)實驗的動物。試驗用動物:指一切能用于科學(xué)實驗的動物。分野生動物,經(jīng)濟(jì)動物,觀賞動物,實驗動物。品種品系是實驗動物的基本分類單位。第二章實驗動物遺傳控制分類近交系動物,系統(tǒng)雜交動物,突變系動物,封閉群動物種:動物學(xué)分類系統(tǒng)上的基本單位,實驗動物根據(jù)遺傳特征將動物在種以下細(xì)分為品種和品系,有些品系細(xì)分為亞系。品種:指人們根據(jù)不同需要對動物進(jìn)行改良、選擇,即定向培育,并具有某種特定外形和生物學(xué)特征的動物群體,其特性能較穩(wěn)定地遺傳。如家兔有新西蘭兔、青紫藍(lán)兔、日本大耳白兔、中國本兔等品種。品系:為實驗動物學(xué)的專用名詞,指來源明確,并采用某種交配方法繁殖,而具有相似的外貌、獨特的生物學(xué)特征和穩(wěn)定的遺傳特性,可用于不同實驗?zāi)康牡膭游锶后w。包括近交系、封閉群和雜交群。如KM小鼠品種為白化小鼠,其品系是KM小鼠,封閉群。品種或品系應(yīng)具備的條件:1.相似的外貌特征,如C57BL/6品系的毛色是黑色的,種的毛色是白色的,DBA/2品系的毛是棕色的;2.獨特的生物學(xué)特征,是一個品種或品系存在的基礎(chǔ);3.穩(wěn)定的遺傳性能,指在傳代繁殖過程中能將其特性穩(wěn)定地傳給后代;4.具有共同的遺傳來源和一定的遺傳結(jié)構(gòu)。近交系動物:指經(jīng)至少連續(xù)20代全同胞兄妹之間或親子之間交配,近交系數(shù)達(dá)98.6%以上,群體基因具有高度純合和穩(wěn)定的動物群。近交(Inbreeding):指任何血緣關(guān)系相近的個體間進(jìn)行的配偶,屬于基因型分離交配,能使動物群的基因純合而達(dá)到穩(wěn)定。2.近交方式:同胞兄妹交配、親子交配、堂兄妹交配、同父異母者配偶。3.近交系數(shù)(Inbreedingcoefficiet):是指群體中兩個等位基因源于同祖先的同一基因的概率。按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求,F(xiàn)n>99%n≥22。近交系數(shù)的計算公式:Fn=1-(1-ΔF)由Falconer于1960年經(jīng)實驗獲得。其中n為近交代數(shù),F(xiàn)n為第n代的近交系數(shù),ΔF為近交系數(shù)的代遞增率。不同近交方式ΔF不同。近交系動物的基本特征:1.基因的純合性:近交系動物在通過20代兄妹交配的培育之后,其任何一個基因位點上的純合概率高達(dá)98.6%以上,因而能繁殖出完全一致的純合子后代,并且動物群中不再會攜帶未知的隱性基因、品系將會真實繁殖,即保留和表現(xiàn)所有的遺傳性狀,品系內(nèi)個體相互交配繁殖不會出現(xiàn)性狀分離。即同一近交系動物的基因型一致,遺傳組成和特性也相同。2.遺傳組成的同源性(isogenicity):在一個近交品系內(nèi),所有動物個體都可追溯到其原始的一對共同祖先。這種同源性在經(jīng)過近交培育之后,使得所有位點的基因都是純合的,并且只來源于共同祖先的一個拷貝。所以,近交品系內(nèi)的所有個體在遺傳上完全相同。3.表現(xiàn)型的均一性(uniformity):作為遺傳同源性的結(jié)果,近交品系內(nèi)個體間在表型上具有均一性,特別是那些高度由遺傳決定的生物學(xué)特征。比如,血型、組織型、生化同功酶以及形態(tài)學(xué)特征等。不同個體間基本不存在質(zhì)的差異,因而對與之有關(guān)的實驗處理具有均一性極高的反應(yīng)性。4.長期遺傳的穩(wěn)定性(stability):雖然近交系在遺傳上并不是絕對穩(wěn)定不變的,但是導(dǎo)致遺傳上發(fā)生變化的因素出現(xiàn)的頻率很低(突變和殘余雜合性)或者容易進(jìn)行人為控制。近交品系由于遺傳組成的高度純合性和同源性,使其具有長期遺傳的穩(wěn)定性。人為選擇不會改變其基因型,故具有象化學(xué)試劑、儀器那種能跨越時間重復(fù)實驗的持點。5.遺傳特征的可分辨性(identifiability):一個近交品系一旦培育成功、動物群體內(nèi)幾乎不再有遺傳的多態(tài)性,即每個位點上只有一種基因類型,而不會存在其它的等位基因。研究者可通過對各個位點進(jìn)行遺傳監(jiān)測,建立每個品系的標(biāo)準(zhǔn)遺傳概貌,得知每個位點上的基因類型。6.遺傳組成的獨特性(individuality):自然界中動物種屬群體的基因是以純合或雜合多種形式存在的,經(jīng)過近交培育之后,近交系動物的基因是從原種群中分離后純合出來的一部分。因而每個近交品系只攜帶有該種屬基因庫中的極少部分基因。這些基因的組合構(gòu)成了品系的遺傳組成,因此品系具有獨持的表型特征。7.分布的廣泛性(extensity):由于近交系群體中的任何一個個體都攜帶有該系整個群體所攜帶的基因庫,故可以在不同國家和地區(qū)建立幾乎完全相同的標(biāo)準(zhǔn)近交系,使各國研究結(jié)果的可比性增高。許多動物的近交系如小鼠、大鼠、豚鼠等均已在世界各國繁殖應(yīng)用。8.背景資料的可查性(accessibility):近交品系的長期穩(wěn)定性使得每個品系都具備一份完整的研究背景資料。對任何品系所做的每一項研究都增加了該品系的研究應(yīng)用檔案,可被后人參考。近交亞系:近交系由于突變和殘余雜合基因而導(dǎo)致部分遺傳組成的改變,從而形成亞系(substrain)。1.同一品系在兄妹交配40代之前分離,殘留的雜合基因發(fā)生不一樣的固定,導(dǎo)致染色體改變,形成亞系。2.同一品系100代后長期處于分離,發(fā)生基因突變,導(dǎo)致形成亞系。3.有意識地形成亞系:殘留雜合基因、突變基因、遺傳污染。近交支系:當(dāng)飼養(yǎng)環(huán)境改變,或?qū)游镞M(jìn)行某些技術(shù)性處理時,有可能對某些生物學(xué)特征產(chǎn)生影響。這些特征可能是遺傳性的,也可能是非遺傳性的。1.人為技術(shù)處理。2.種群轉(zhuǎn)移到新的保持者。近交系動物的應(yīng)用:1.動物反應(yīng)個體之間極為一致,可消除雜合遺傳背景對實驗結(jié)果的影響,實驗組和對照組只需少量的動物。2.個體之間組織相容性一致,是涉及研究器官、組織、細(xì)胞或腫瘤移植的重要動物。3.由于近交,隱性基因純合性狀得以暴露,對外界因素變化更為敏感,可獲得大量先天畸形和先天性疾病的動物模型。4.一些近交系具有一定的自發(fā)或誘發(fā)腫瘤發(fā)病率,是腫瘤細(xì)胞活體動物傳代,研究腫瘤病因?qū)W、腫瘤藥理學(xué)的重要實驗材料。5.多個近交系同時使用使研究者可分析不同的遺傳組成對某項處理的影響,觀察實驗結(jié)果的普遍性。近交系動物的命名:品系命名,一般以1-4個大寫英文字母表示;大寫英文字母加阿拉伯?dāng)?shù)字表示,例如:C3H、C57BL;近交代數(shù):在其后括號內(nèi)用F加阿拉伯?dāng)?shù)字表示,例如:DBA(F29)、C3H(F130)。亞系的命名,原品系后加一道斜線,斜線后標(biāo)明亞系的符號。支系的命名:人為技術(shù)處理形成的支系,在原有品系后附加一個小寫英文字母標(biāo)明處理方式;種群轉(zhuǎn)移形成的支系,原有品系或亞系名稱后加一斜線,斜線后的英文字母表示保持者,通常培育者或保持者名稱縮寫由一個大寫字母后連接1-3個小寫字母構(gòu)成。新類型的近交品系:1)重組近交系:將一些已知近交系隨機(jī)配對組合交配產(chǎn)生F1代,再由F1代產(chǎn)生出F2代動物,而后從F2代中隨機(jī)選擇個體進(jìn)行近交培育,并連續(xù)兄妹交配20代以上而育成的近交品系。如AKRXB表示AKR和C57BL/10雜交培育的一系列重組近交系。2)同源突變近交系:兩個近交系除了一個指明位點等位基因不同外,其它遺傳基因完全相同。如C57BL/6J-bg,表示C57BL/6J攜帶突變的bg基因。3)同源導(dǎo)入近交系:是指人為將突變基因?qū)胍阎幌刀纬傻囊环N突變近交系。4)分離近交系:在近交系培育過程中,采用特定的交配方法,迫使一個或幾個已知位點上的基因處于雜合狀態(tài),從而育成分離近交系。5)以及由遺傳工程產(chǎn)生的新型品系如嵌合體小鼠、轉(zhuǎn)基因動物、單親純合雙倍體動物等。封閉群動物:指連續(xù)5年以上不以近交形式交配,也不引入任何外來血緣,從而保持群體的一般遺傳特征,又具備個體間雜合性的封閉的動物群體。分類(按來源和遺傳背景):1.來源于近交系的封閉群(LACA小鼠);2.來源于非近交系的封閉群。昆明種小鼠(KM):白色,1926年美國洛克菲勒(Rockefeller)研究所的克雷爾勒·林可(ClaraLynch)培育成功瑞士(Swiss)種小鼠。1946年,我國從印度哈夫金(Haffkine)研究所將Swiss小鼠引入云南昆明,1950年由昆明空運引人北京生物制品所,1954年推廣到全國各地。LACA:白色,1935年英國卡爾沃爾斯(Carworth)公司由美國洛克菲勒(Rockefeller)研究所引進(jìn),經(jīng)20代近交培育后,采用隨機(jī)交配繁殖,命名為CFW。后又被引入英國實驗動物中心(Lac),改名為LACA。1973年由英國實驗動物中心引入中國。主要用于腫瘤、免疫、輻射等。封閉群動物基本特征:1.遺傳特征有相對的穩(wěn)定性,就封閉群動物整體而言,由于沒有引入新的血緣,同時群內(nèi)采取隨機(jī)交配,不會造成基因丟失,因此其遺傳特性及其它反應(yīng)性能保持相對穩(wěn)定。2.遺傳組成有很高的雜合性,雖然封閉群動物不從外部引入新的血緣,但是雌雄個體之間能夠隨機(jī)交配,其遺傳組成比較接近自然狀態(tài)下的動物群體結(jié)構(gòu)。因此,封閉群中個體之間由于具有遺傳雜合性而差異較大。3.生產(chǎn)上具有較強的繁殖力,封閉群動物由于遺傳組成具有相當(dāng)?shù)碾s合性,避免了近交衰退的出現(xiàn),具有較強的繁殖力和生活力。表現(xiàn)為產(chǎn)仔多,胎間隔短,生長快,成熟早,對疾病抵抗力強等。封閉群動物的應(yīng)用:1.藥物篩選、毒性試驗、生物制品和化學(xué)制品的鑒定等方面。2.一般性測試、預(yù)實驗和教學(xué)。3.因其可能攜帶大量隱性有害突變基因,用于群體對自發(fā)或誘發(fā)突變的遺傳負(fù)荷能力的實驗和群體遺傳學(xué)研究。突變系動物:變異:由于遺傳物質(zhì)的變化而使親代與子代在某個性狀上發(fā)生的改變稱為變異,又叫突變。突變動物:具有突變基因的動物。突變系動物:具有保持突變基因特征的動物。突變系動物基本特征:1.突變基因的可識性,大多數(shù)基因只有在發(fā)生突變時才能被發(fā)現(xiàn)和識別。現(xiàn)在已經(jīng)能對小鼠的1000多個基因進(jìn)行染色體定位,繪制基因圖,這些成果的取得相當(dāng)一部分歸功于對突變系動物的研究。2.突變動物的模型性,突變系動物可以作為人類疾病的動物模型而在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)中應(yīng)用。絕大多數(shù)突變系具有醫(yī)學(xué)應(yīng)用價值。如裸鼠:無胸腺,T細(xì)胞功能缺乏;侏儒癥小鼠:缺乏生長素和促甲狀腺素;肥胖癥小鼠:血中胰島素含量升高;聯(lián)合免疫缺陷小鼠:T、B淋巴細(xì)胞缺乏;其它如糖尿病小鼠、肌萎縮癥小鼠、高血壓大鼠、白內(nèi)障大鼠等等。突變系動物的應(yīng)用:1.在同一遺傳背景下比較某基因位點上不同等位基因的的遺傳效應(yīng)。2.在不同遺傳背景中研究同一基因與遺傳背景及其他基因的關(guān)系。3.消除雜合遺傳背景對某些突變基因表達(dá)的影響。4.對復(fù)雜的多基因性狀進(jìn)行遺傳分析。5.動物模型。系統(tǒng)雜交動物:根據(jù)科學(xué)研究的需要,將兩個(或兩個以上)不同近交系動物之間進(jìn)行有計劃的交配所獲得的第一代動物稱為系統(tǒng)雜交動物(F1動物)。雜交群動物:不同品系或種群之間雜交產(chǎn)生的后代。系統(tǒng)雜交動物基本特征:1.雜交優(yōu)勢,F(xiàn)1動物由于克服了因近交繁殖而引起的近交衰退現(xiàn)象,因此具有較強的生命力,對疾病抵抗力強,對環(huán)境的適應(yīng)和對實驗處理的耐受性較強。2.遺傳的均質(zhì)性,由于F1代動物具有與近交系相似的個體均質(zhì)性,就某些生物學(xué)特性而言,甚至比近交系具有更高的一致性,不易受環(huán)境因素的干擾。3.同基因性,F(xiàn)1代個體都帶有母系和父系的基因,具有兩個親本品系的特點。4.遺傳組成的雜合性,F(xiàn)1代動物的基因一半來自母系,一半來自父系,因此其遺傳組成是雜合的。5.實驗結(jié)果的可重復(fù)性,由于F1代動物遺傳和表現(xiàn)型上的一致性,因此對同一實驗處理其反應(yīng)性是一致的。6.國際分布的廣泛性,由于F1代動物的任何一個個體攜帶有該種群的全部基因,故國際分布相當(dāng)廣泛。系統(tǒng)雜交動物的應(yīng)用:1.長期毒性實驗——雜交優(yōu)勢的結(jié)果2.營養(yǎng)、藥物、病原體和激素的生物評估——遺傳組成均質(zhì)性的結(jié)果3.免疫學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等領(lǐng)域的研究——同基因性和遺傳組成雜合性的結(jié)果4.干細(xì)胞研究、細(xì)胞動力學(xué)研究、單克隆抗體研究。第三章實驗動物微生物與寄生蟲基因:是遺傳單位,是DNA分子中具有特定遺傳效應(yīng)的片段。純合子:同源染色體的相對位點上具有兩個相同的基因稱為純合子,如AA(顯性純合子),aa(隱性純合子);雜合子:兩個基因不相同,即由一個顯性基因和一個隱性基因結(jié)合而成,稱雜合子,如Aa。近交的概念:血統(tǒng)和親緣關(guān)系相近兩個體之間的交配,針對某一性狀來說指基因型相同或相近的兩個體之間的交配。近交是培養(yǎng)近交系動物的必須手段。近交類型:①互交:相同雜合子之間的交配,如:AaxAa,其F1代中一半為雜合子Aa,而另一半中每種純合子各居一半。②純交:相同純合子之間的交配,如aaxaa,其后代中全為純合子aa。③回交:雜合子與純合子之間的交配,如AAxAa,其后代中純、雜合子各半。近交方式:近交可在任何血緣關(guān)系相近的個體間進(jìn)行,常見形式有:全同胞兄妹交配、父女或母子配偶,堂兄妹配偶及叔侄配偶等。在實驗動物的育種中,多采用全同胞兄妹交配的形式。近郊效應(yīng):近交是指親緣關(guān)系較近的個體之間的交配繁殖,而在實驗動物育種中,多半是指全同胞兄妹或親子交配,由于親緣關(guān)系較近個體之間遺傳上較為相似,所以近交的第一個效應(yīng)是:①基因純合,也就是說,近交可減少動物個體之間的差異,在近交過程中,一部分基因變成純合狀態(tài),固定在群體內(nèi),而另一部分則被淘汰。同時近交也能使有害的隱性基因相遇成為純合子而暴露出來,使動物出現(xiàn)異常性狀,生活力極度降低,甚至死亡或不能生育。通常研究人員對這些異常性狀很有興趣,因為他們很可能成為研究動物遺傳、發(fā)育和生理功能的有用材料,也可能成為研究人類疾病的模型。②產(chǎn)生近交衰退,近交可引起近交衰退,即近交后代出現(xiàn)生長、成活、生育、抗病、適應(yīng)環(huán)境能力減退的現(xiàn)象。近交衰退的原因主要有兩方面:A、隱性有害基因的暴露:一般病態(tài)的突變基因絕大多數(shù)都是隱性的,處于雜合狀態(tài)時不表現(xiàn)出病態(tài)等不利性狀。有害基因的作用被顯性雜合子等位基因所掩蓋,但經(jīng)過近交繁殖,純合的基因(純合子)的比例逐漸增多,于是有害的隱性基因相遇成為純合子而顯出作用,表現(xiàn)不利的性狀,對個體的生長發(fā)育、生活和生育等產(chǎn)生明顯的不利影響。B、多基因平衡的破壞:個體的發(fā)育受多個基因共同作用的影響,盡管每個基因的作用效應(yīng)甚微。野生或雜種動物,自然選擇的作用有利于保存那些生活適應(yīng)能力較強的基因組合而具有平衡的多基因系統(tǒng)。近交繁殖往往破壞這種平衡,造成個體發(fā)育的不穩(wěn)定。近交衰退往往在近交系培養(yǎng)過程中的最初若干世代中表現(xiàn)出來,以后經(jīng)過一定的人工選擇,帶有純合有害基因的動物被逐漸淘汰,或由于無意識地保留了一小部分的雜合性,經(jīng)過5—10代左右的培育繁殖,后代中生育與生活力可逐漸穩(wěn)定,不再下降。重組近交系:由兩個近交系雜交后,經(jīng)連續(xù)20代以上兄妹交配育成的近交系。重組同類系:由兩個近交系雜交后,子代與兩個親代近交系中的一個近交系進(jìn)行數(shù)次回交(通?;亟?次),再經(jīng)武對特殊基因選擇的近親交配而育成的近交系。同源突變近交系:兩個近交系,除了在一個指明位點等位基因不同外,其他遺傳基因全部相同,簡稱同源突變系。同源導(dǎo)入近交系:通過雜交-互交或回交等方式將一個基因?qū)氲浇幌抵?,因此形成的一個新的近交系與原來的近交系只是在一個很小的染色體片段上的基因不同。轉(zhuǎn)基因動物:通過實驗手段將新的遺傳物質(zhì)導(dǎo)入到動物胚細(xì)胞中,并能穩(wěn)定遺傳,由此獲得的動物稱為轉(zhuǎn)基因動物。封閉群動物:以非近親交配方式進(jìn)行繁殖生產(chǎn)的一個實驗動物種群,在不從其外部引入新個體的條件下,至少連續(xù)繁殖4代以上,封閉群亦稱遠(yuǎn)交群。主要病毒感染對動物的危害和對實驗的干擾:1.仙臺病毒:易感動物:小鼠、大鼠、豚鼠、倉鼠、兔。(國內(nèi)普通小鼠、大鼠、豚鼠群抗體陽性率為30%-70%。)。對動物的危害:急性感染多見于小鼠,其它動物多見隱性感染。當(dāng)飼養(yǎng)條件惡化時,易造成呼吸道疾病的流行。對實驗的干擾:對與免疫有關(guān)實驗研究的影響,可嚴(yán)重影響體液和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答;引起小鼠自發(fā)性自體免疫疾病;抑制吞噬細(xì)胞的吞噬能力;對移植免疫的影響可加速同種異系,甚至同系小鼠間皮膚移植的排斥;對致瘤作用研究的干擾,被感染后的組織易被誤診為浸潤性肺癌;能抑制某些化學(xué)藥致瘤作用。2.小鼠肝炎病毒:易感染動物:小鼠。(國內(nèi)普通小鼠群抗體陽性率為20%-50%)。對動物的危害:引起小鼠致死性肝炎,常在鼠群中呈潛伏性感染,無明顯的臨床癥狀。對實驗的干擾:改變機(jī)體各種免疫應(yīng)答參數(shù);可降低移植腫瘤的成長率,裸鼠感染后,可嚴(yán)重影響腫瘤免疫學(xué)的研究;有胸腺小鼠則能降低體液免疫,提高干擾素產(chǎn)生,殺傷細(xì)胞的活性和提高部分肝臟酶作用。(異檸檬酸脫氫酶,葡萄糖—6一磷酸脫氫酶和肝谷一草轉(zhuǎn)氨酶)而抑制另一些肝臟的酶(P—450,NADAH,肝氧化酶琥珀酸脫氫酶)。3.淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎病毒:易感動物:小鼠、大鼠、豚鼠、倉鼠、人。對動物的危害:引起動物大腦、內(nèi)臟器官病變,人感染后可引起流感樣癥狀或腦膜炎。對實驗的干擾:抑制體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答(能在B、T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中大量復(fù)制);在腫瘤學(xué)研究中,常引起移植腫瘤污染。4.小鼠細(xì)小病毒:易感動物,小鼠(普通鼠群抗體陽性率60%)。對動物的危害:影響小鼠的生長發(fā)育及繁殖功能。對實驗的干擾:對肝癌、胃癌、肉瘤等多種腫瘤有明顯的殺傷作用,因此給腫瘤研究造成嚴(yán)重的干擾。5.犬細(xì)小病毒:易感動物:犬。對動物的危害:動物感染后,表現(xiàn)為出血性腸炎或心肌炎,可引起動物大批死亡。對實驗的干擾:動物發(fā)病死亡,造成實驗中斷;改變機(jī)體的酶系統(tǒng)和免疫反應(yīng)。6.傳染性犬肝炎病毒:易感動物:犬。對動物的危害:疾病早期造成犬肝損傷,后期引起動物大批死亡。對實驗的影響:引起犬死亡,造成實驗中斷;改變機(jī)體的酶系統(tǒng),和免疫系統(tǒng),干擾實驗結(jié)果。7、鼠痘病毒:易感動物:鼠類。對動物的危害:傳染性強,動物死亡率高。對實驗的干擾:急性感染,動物死亡,實驗中斷;慢性病例,使實驗結(jié)果混亂。引起人獸共患病的細(xì)菌:如沙門氏菌、志賀氏菌、布氏桿菌、結(jié)核桿菌等。使人和動物發(fā)病,使實驗研究中斷。動物致病菌:如鼠棒狀桿菌、泰澤氏菌等。可引起動物的嚴(yán)重疾病,使實驗中斷,造成浪費。條件致病菌:如金黃色葡萄球菌,當(dāng)動物在某些誘因的作用下,機(jī)體抵抗力下降,導(dǎo)致發(fā)病。不僅影響動物的生產(chǎn),還會干擾實驗結(jié)果。微生物感染對人,動物和實驗的影響直接影響:(1)引起人獸共患病,影響工作人員的身體健康(2)引起動物傳染病,影響均衡生產(chǎn),影響動物健康和質(zhì)量。(3)嚴(yán)重干擾實驗結(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性、重復(fù)性。(4)污染環(huán)境間接影響:(1)引用不正確的實驗結(jié)果可能會導(dǎo)致臨床的錯誤治療。(2)用不健康的動物材料制成生物制品可擴(kuò)散疾病。(3)重復(fù)實驗可造成新的人力、物力、才力的浪費。因此,要保證工作人員的身體健康,實驗結(jié)果的準(zhǔn)確和一些實驗的特殊要求,必須對實驗動物進(jìn)行微生物控制,這是不斷提高實驗水平的需要,也是實驗動物科學(xué)發(fā)展的必然趨勢。按微生物凈化程度,實驗動物在我國分為四級:普通級動物、清潔級動物、SPF動物、無菌動物(悉生動物)普通動物:不攜帶所規(guī)定的人獸共患病病原和動物烈性傳染病病原體,以及人獸共患寄生蟲的動物,如:沙門菌、狂犬病病毒、鼠痘病毒等。普通動物特征:①、是微生物控制標(biāo)準(zhǔn)最低的動物。②、要求不攜帶人獸共患病和烈性傳染病的病原。③、飼養(yǎng)在開放系統(tǒng)中。④、對實驗結(jié)果的反映性較差。普通動物應(yīng)用:①多用于教學(xué)中學(xué)生的示教。②作為某些實驗研究探索方法和預(yù)試實驗之用。清潔動物:不攜帶除普通動物應(yīng)排除的病原體外,不攜帶對動物危害大和對科學(xué)研究干擾大的病原體的動物,也稱清潔普通動物或最低限度疾病動物。如仙臺病毒、小鼠肝炎病毒。特征:①是我國特有的一類實驗動物②要求除普通動物應(yīng)排除的病原外,不攜帶對動物危害大,對實驗研究干擾大的病原③種群來源于SPF動物或剖腹產(chǎn)動物。④飼養(yǎng)在半屏障系統(tǒng)中。應(yīng)用:使用于多數(shù)實驗研究。無特殊病原體動物(SPF):指不攜帶人獸共患病原體,而且不攜帶主要潛在感染或條件致病和對科研實驗干擾大的病原體的動物。或指動物體內(nèi)無特定病原體存在,但帶有非特定的微生物和寄生蟲的動物。如金葡菌、銅綠假單孢菌等。SPF動物的特征:①動物體內(nèi)無特定的微生物和寄生蟲存在,但攜帶有非特定的微生物和寄生蟲的動物。②除普通動物、清潔動物應(yīng)排除的病原外,不攜帶有潛在感染或條件致病,對實驗研究干擾大的病原。③來源于無菌動物。④飼養(yǎng)在屏障系統(tǒng)中。SPF動物的應(yīng)用:可用與藥理學(xué)、毒理學(xué)、腫瘤免疫學(xué)、傳染病學(xué)的研究。還可用于細(xì)菌病理性診斷血清以及各種疫苗的制備。無菌動物:無菌動物是指從無菌技術(shù)獲得,用現(xiàn)有的科學(xué)知識和檢測技術(shù)不能從動物體表及體內(nèi)檢出任何活的微生物和寄生蟲的動物。無菌動物的特征:1首先是形態(tài)學(xué)的改變:(1)消化系統(tǒng):最顯著的是盲腸壁伸展變薄,盲腸及內(nèi)容物的總重量為普通動物的5-10倍。(2)血液循環(huán)系統(tǒng):心臟相對變小,白細(xì)胞數(shù)少,且數(shù)量波動范圍小,與無病原體入侵有關(guān)。(3)免疫系統(tǒng):無菌動物幾乎沒有受過抗原刺激,其免疫機(jī)能基本上處于原始狀態(tài)。2在現(xiàn)有的檢測技術(shù)下,不能查出任何活的微生物和寄生蟲的動物。3、生理學(xué)的改變:A.免疫功能:免疫功能處于原始狀態(tài),應(yīng)答速度慢,過敏反應(yīng),對異體移植物的排斥反應(yīng)及自身免疫現(xiàn)象消失或減弱。B.生長率:對生長率的改變因動物種屬不同而異,無菌禽類生長率高于普通禽類;無菌大鼠、小鼠與普通大、小鼠相當(dāng);豚鼠、兔則于普通動物。C.生殖:一般無菌雜食動物的繁殖性能高于普通動物,無菌草食動物則低于普通動物。D.代謝、營養(yǎng):無菌動物的代謝周期比普通動物長,無菌動物不能合成VB、VK。E.壽命:無菌動物的壽命普遍長于普通動物無菌動物的應(yīng)用:1、免疫學(xué)方面的應(yīng)用,有關(guān)免疫現(xiàn)象的研究:無菌動物血中無特異性抗體,如免疫抑制劑的研究。2、動物模型研究,無菌動物可用于具有人正常菌叢或致病菌叢的動物模型。3、老年病學(xué)研究,無菌大鼠比普通小鼠壽命長1~2年,表明微生物因素與機(jī)體衰老有關(guān)。因此無菌動物在衰老機(jī)制的研究中發(fā)揮重要作用。4、心血管疾病研究,如給悉生動物植入腸道微生物,與無菌動物進(jìn)行對比研究發(fā)現(xiàn),腸道微生物能改變膽汁酸的化學(xué)結(jié)構(gòu),使膽汁酸在腸道吸收減少,排出增加,從而膽固醇的形成減少,有助于血液膽固醇含量的控制。5、腫瘤學(xué)研究,某些病毒可通過胎盤傳播,并在小鼠誘發(fā)腫瘤。如蘇鐵素在普通動物體內(nèi)可被細(xì)菌分解產(chǎn)生致癌物質(zhì)而引發(fā)腫瘤,但在無菌動物體內(nèi)則不會。因此,無菌動物可在腫瘤發(fā)生與微生物的關(guān)系以及致癌物質(zhì)的致癌作用研究中發(fā)揮重要作用。6、放射生物學(xué)研究,可以將由放射所引起的癥狀和感染所引起的癥狀區(qū)別開來。7、微生物學(xué)研究A、某些疾病病原體的致病作用與機(jī)體本身內(nèi)在關(guān)系的研究:如貓瘟病毒,正常貓易感,無菌貓不易感,說明感染受腸道微生物的影響。B、病毒性疾病的研究;無菌動物是研究病毒病,病毒性質(zhì),提純病毒,安全疫苗和單一特異性抗血清的有用工具。C、研究細(xì)菌間、細(xì)菌與宿主間的關(guān)系。8、營養(yǎng)學(xué)研究,無菌動物是研究營養(yǎng)的良好模型。如:VB、VK。9、毒理和藥理學(xué)研究10、宇航醫(yī)學(xué)研究悉生動物:通常是指在無菌動物的基礎(chǔ)上,經(jīng)人工植入已知菌的動物,又稱為已知菌動物或已知菌從動物(animalwithknownbacterialrflora)。悉生動物動物的特征:①悉生動物比無菌動物易于飼養(yǎng)管理,生長發(fā)育正常,其形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特點、生化代謝等方面與無菌動物相似。與無菌動物比較,繁殖力、抵抗力、生活力較強,對疾病的抵抗力明顯增強。②動物與已知微生物的共生體。③在腸道內(nèi)合成某種維生素。悉生動物動物的應(yīng)用:構(gòu)成與已知微生物相互依賴的復(fù)合體,主要是用來研究動物與微生物間或微生物與微生物之間的相互關(guān)系。①微生物學(xué)的研究:可根據(jù)實驗需要,在無菌動物體內(nèi)有目的地植入單一或多種微生物,觀察微生物對機(jī)體的作用,了解微生物和抗體之間的關(guān)系,以及微生物之間的相互關(guān)系。②抗體制備研究:普通動物微生物種類多,抗原復(fù)雜,悉生動物可有目的植入單一抗原,可制備較純的、效價高的抗體。③微生物和寄生蟲相互關(guān)系的研究:宿主消化道的微生態(tài)狀況影響寄生蟲的寄生。④其他方面的研究:如骨髓移植、腫瘤營養(yǎng)代謝等方面的研究無菌動物,隔離系統(tǒng),以封閉的無菌技術(shù)獲得的,用現(xiàn)有方法不能檢出任何微生物和寄生蟲的動物。悉生動物,隔離系統(tǒng),確知所帶的微生物菌叢,經(jīng)特殊飼養(yǎng)的動物。SPF動物,屏障系統(tǒng),無特定的微生物和寄生蟲的動物清潔動物,半屏障系統(tǒng),不攜帶對動物危害大,對科學(xué)研究干擾大的病原微生物。普通動物,開放系統(tǒng),不攜帶人畜共患病和動物烈性傳染病原體的動物。類別無菌動物SPF動物清潔動物普通動物傳染病無無無有或有可能體外寄生蟲無無無有或有可能實驗結(jié)果明確明確明確有疑問應(yīng)用動物數(shù)少少少多或大量統(tǒng)計價值很好可能好較好不準(zhǔn)確長期試驗可能好可能好可能好困難死亡率很少少較少高長期實驗存活率約100%約90%約80%約40%結(jié)果價值很高高較高有疑問實驗動物感染性疾病概念:實驗動物的常見病原體感染疾病包括人獸共患病、動物烈性傳染病、一般性疾病和寄生蟲疾病等。人獸共患病是指人類也可感染發(fā)病的一類動物疾病。實驗動物常見病原體感染的表現(xiàn)形式有顯性感染、隱性感染、病原體攜帶狀態(tài)和潛伏感染等。導(dǎo)致人獸共患病的主要病原體:1病毒,淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎病毒、狂犬病病毒、獼猴皰疹病毒I型(B病毒)、漢坦病毒(流行性出血熱病毒)等。2細(xì)菌,沙門菌、布魯桿菌、志賀菌、結(jié)核分枝桿菌、鉤端螺旋體等。3真菌,皮膚病原真菌等。4寄生蟲,如弓形蟲等。嚴(yán)重影響動物健康:鼠痘病毒(小鼠脫腳病病毒)、兔出血癥(兔瘟)病毒、犬細(xì)小病毒(急性出血性腸炎)、犬瘟熱病毒、傳染性犬肝炎病毒等。引起實驗動物一般性疾病的病原體:1、病毒:小鼠肝炎病毒、小鼠仙臺病毒、猴反轉(zhuǎn)錄D型病毒等。2、細(xì)菌:多殺巴斯德桿菌、泰澤病原體、鼠棒狀桿菌、支原體等。3、寄生蟲第四章環(huán)境因素對實驗動物的影響實驗動物環(huán)境:人工控制的,供實驗動物繁殖生長的特定場所及相關(guān)條件,即圍繞實驗動物的所有事物總和。實驗動物設(shè)施:實驗動物的生存空間、維持其需要的建筑物和設(shè)備等。實驗動物外環(huán)境:實驗動物及設(shè)施以外的環(huán)境。內(nèi)環(huán)境:小環(huán)境:籠具、飼養(yǎng)盒、理化因素大環(huán)境:飼養(yǎng)間和實驗間環(huán)境因素的分類:1、氣候因素:溫度、濕度、氣流、風(fēng)速等2、物理因素:照明、噪音、粉塵等。3、化學(xué)因素:空氣(O2和CO2)、臭氣(NH3、H2S)和各種有害氣體(SO2、NO2)4、居住因素:房舍、飼養(yǎng)籠具、墊料、喂食器和飲水器,內(nèi)環(huán)境等。5、生物因素:微生物、動物密度、人、動物之間。氣候因素:1、溫度:(1)低溫對動物的影響A.溫度過低時,導(dǎo)致小鼠性周期紊亂,產(chǎn)仔率下降,死胎率增加,泌乳量減少。B.機(jī)體抵抗力下降,如小鼠脫腳病、小鼠肝炎、仙臺病毒病等。C.腎上腺、甲狀腺重量增加,功能亢進(jìn),血紅蛋白含量少D.?dāng)z食量增加、代謝增加、呼吸與心跳加快。(2)高溫對動物的影響A.生產(chǎn)繁殖:雄性動物出現(xiàn)睪丸萎縮,產(chǎn)生精子的能力下降,雌性動物則出現(xiàn)性周期紊亂,泌乳能力下降,拒哺乳,死胎上升。B.外觀表現(xiàn):食量減少,飲水增加,活動減少,體表血管擴(kuò)張、喘氣,抵抗力下降。C.臟器重量下降環(huán)境的溫度對實驗的影響:不同溫度下飼養(yǎng)的小鼠對藥物的半數(shù)致死量LD50可產(chǎn)生顯著差異。還對藥物的急性毒性實驗、“三致”試驗、微生物感染試驗和免役實驗等實驗結(jié)果產(chǎn)生影響。2、濕度(1)低濕對動物的影響A.大、小鼠的攝食量、飲水量、活動量都略有增加B.當(dāng)相對濕度在40%以下時,大鼠易發(fā)生環(huán)尾病,在低濕的情況下,多數(shù)動物會出現(xiàn)干裂,哺乳母鼠拒絕哺乳或吃仔鼠,容易使室內(nèi)灰塵上升,易引起呼吸道疾病(2)高濕對動物的影響A.出現(xiàn)吃仔現(xiàn)象,抵抗力下降,呼吸數(shù)上升。B.在85-90%時,實驗室空氣中的細(xì)菌數(shù),NH3濃度上升,也易引起動物呼吸系統(tǒng)疾病,也易使飼料、墊料發(fā)霉變質(zhì)。3、氣流、風(fēng)速:氣流是指實驗動物設(shè)施內(nèi)空氣的流動,氣流方向與風(fēng)速是構(gòu)成室溫的綜合原因之一。風(fēng)速的大小與動物的體溫散發(fā)有很大關(guān)系。對小鼠來說,隨著風(fēng)速的增加,體溫就隨之下降,攝食量也上升,因此,不宜將風(fēng)直接吹向動物,但當(dāng)風(fēng)速過小時,臭氣不易排出,散熱也困難,易使動物患上疾病。物理因素:1、光照:(1)照明的波長和燈光顏色:波長和燈光顏色可影響小鼠的自發(fā)行動,紅光使大鼠的泌乳能力增加;紫外光可使動物合成維生素D,殺菌、防止佝僂病發(fā)生。(2)照明的強度:過強:大鼠在2000LX,照射幾小時出現(xiàn)視網(wǎng)膜障礙,連續(xù)暴露2天尚有恢復(fù)的可能,如果8天以上就不能恢復(fù),即使在60LX照度下,連續(xù)照射13周,大鼠也會出現(xiàn)視網(wǎng)膜的退行性變化。(3)照明時間:過長:過度刺激生殖系統(tǒng)、大、小鼠可出現(xiàn)持久性陰道角化,有多數(shù)卵泡達(dá)到排卵前期,但不形成黃體。過短:抑制大鼠的生殖過程,使卵巢減輕,生殖器退化。光照形式應(yīng)采用明、暗交替形式。明暗交替比為12:12或14:12。2、噪聲A.對繁殖的影響:繁殖率下降,并防礙受精卵的著床。B.對動物生理的影響:噪身過強或持續(xù)不斷可使母鼠咬死仔鼠或吃掉幼子。C.對神經(jīng)系統(tǒng)的影響:實驗小鼠在持續(xù)性噪聲的環(huán)境中可產(chǎn)生煩躁不安,食欲減退或發(fā)生聽源性痙攣,使動物興奮和控制失去平衡及部分神經(jīng)細(xì)胞受損D.對心血管系統(tǒng)的影響:心跳加快,呼吸頻率加快,血壓升高。3、粉塵A.粉塵作為微生物的載體,可通過呼吸道引發(fā)疾病。B.粉塵降落到動物身上后,可與皮脂腺的分泌物及細(xì)毛、皮屑、微生物等混合在一起粘在皮膚上,使動物的散熱功能下降,影響體熱調(diào)節(jié)。C.還可引起動物和工作人員的變態(tài)反應(yīng)或哮喘病?;瘜W(xué)因素:1、有害氣體A.氨濃度過高,會刺激動物的黏膜而引起流淚、咳嗽,嚴(yán)重時產(chǎn)生急性肺水腫,而造成動物死亡。B.可使呼吸器官的黏膜產(chǎn)生異?;蜓装Y。2、飲水,大鼠每天飲水量為20ml,小鼠為4-7ml。缺水一夜動物則萎靡,脫水嚴(yán)重時死亡。水質(zhì)要求:普通動物:城市生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。SPF、無菌動物:酸化水。居住因素:1、籠具,一般認(rèn)為用不同質(zhì)結(jié)構(gòu)的籠具飼養(yǎng)動物,沒有影響,但也有報道說由于飼養(yǎng)動物籠具材料性質(zhì)的不同而帶來實驗結(jié)果的差異。有人實驗用不銹鋼籠和塑料盒飼養(yǎng)大鼠長達(dá)兩年,結(jié)果發(fā)現(xiàn)塑料盒組的死亡率高,肝、腎增大,血清膽固醇和磷脂質(zhì)含量均高,長期用不銹鋼籠飼養(yǎng)家兔出現(xiàn)疾?。_皮炎)2、墊料,墊料常被寄生蟲、霉菌、細(xì)菌所污染。用這種墊料,常引起動物感染。因此墊料必須消毒后才能用,對動物有毒性作用的墊料也不能選用。3、供水器和供食器,供水時應(yīng)注意供水器是否漏水,并且不能接觸墊料,以免把墊料弄濕,避免滋生微生物。若供水器不及時清理、消毒容易產(chǎn)生綠藻與線蟲而造成堵塞,并危及動物的健康。生物因素:1、動物飼養(yǎng)密度,如果每個飼養(yǎng)盒內(nèi)或整個飼養(yǎng)室內(nèi)飼養(yǎng)動物過多,動物的活動受到限制,排泄物大量增加,使盒內(nèi)溫、濕度及有害氣體濃度比周圍高,動物的健康將受到極大的影響。2、飼養(yǎng)人員,飼養(yǎng)人員對動物的影響是多方面的:A.飼養(yǎng)人員因走動、放置物品所發(fā)生噪聲。B.飼養(yǎng)人員因管理不善,如不及時換墊料造成不良空氣,不及時加水、墊料等,都危及動物健康C.對于屏障系統(tǒng)、隔離系統(tǒng)而言,人出入動物室是引起動物污染的重要原因。3、微生物,病原微生物污染動物室后,造成繁殖效果差,實驗結(jié)果混亂,以一系列動物疾病。實驗動物設(shè)施的分類,是指與實驗動物生產(chǎn)和動物實驗有關(guān)的建筑物、設(shè)備以及運營管理在內(nèi)的綜合,包括實驗動物繁育、生產(chǎn)和動物實驗設(shè)施2類。二者之間有明顯的分隔措施。隔離環(huán)境,屏障環(huán)境,普通環(huán)境。普通環(huán)境:A.采用自然通風(fēng)方式,空氣不需凈化,這類設(shè)施只適用于普通動物的飼養(yǎng)。B.墊料要消毒,否則也很難達(dá)到普通動物的微生物控制標(biāo)準(zhǔn),人進(jìn)入動物室要求換工作服、帶帽、換鞋。C.定期清洗消毒房間和籠具。D.最好為單行道,這樣在管理上較為方便。E.應(yīng)有緩沖間,即動物室不能直接與外界相通屏障環(huán)境:空氣要經(jīng)過低效、中效和高效過濾器進(jìn)入動物飼養(yǎng)室或?qū)嶒炇?。該系統(tǒng)適合于SPF動物和清潔級動物的飼養(yǎng)。必須建立嚴(yán)格的管理制度和操作規(guī)程。進(jìn)入屏障系統(tǒng)的一切物品必須經(jīng)過嚴(yán)格的滅菌消毒。隔離環(huán)境:用于SPF、無菌動物、悉生動物的飼養(yǎng)??諝馐窃跍貪穸日{(diào)好以后,經(jīng)高效過濾進(jìn)入隔離器內(nèi)(空氣要經(jīng)過0.3um的屢除率達(dá)99.7%以上高效過濾器),出風(fēng)口要求與屏障系統(tǒng)相同,隔離器正壓要求達(dá)到100-150Pa。隔離器制作的材料有不銹鋼和有機(jī)玻璃的,現(xiàn)在多采用聚乙烯塑料薄膜隔離器。操作是通過與薄膜相連的長手套完成的。飼養(yǎng)員和實驗工作者不能直接與動物接觸,一切物品的進(jìn)出均通過隔離器一側(cè)的消毒渡窗。飼料、飲水、墊料要經(jīng)過真空高壓或Co60照射。普通環(huán)境設(shè)施區(qū)域1、前區(qū)的設(shè)施:隔離檢疫室、辦公室、維修室、庫房、休息室。2、飼育區(qū)的設(shè)置:育種室、生產(chǎn)群飼育室、待發(fā)室、清潔物品儲藏室。3、后勤區(qū)的設(shè)置:洗刷消毒間、廢棄物品間、儲藏室、機(jī)械設(shè)備室。屏障環(huán)境設(shè)施區(qū)域1、清潔區(qū):飼養(yǎng)室或?qū)嶒炇?、清潔走廊、清潔?zhǔn)備室、貯存室、檢疫室等。2、污染區(qū):污物走廊、洗刷消毒室等。3、外部區(qū):接受動物室、飼料加工房、庫房、更衣淋浴間、辦公室、機(jī)械設(shè)備室等。動物設(shè)施中各個建筑物的布局應(yīng)根據(jù)以下幾個原則而定:1、有利于防治疾病的傳播和相互的感染。2、便于工作、實驗人員的操作。3、清潔物品、污染物品運送的路線應(yīng)分開,人員、物品、動物空氣要單向移動。4、布局:集中于一幢高層建筑的實驗動物大樓宜將大動物安排在下層,便于管理和糞便、污水的排出。從微生物控制角度,級別越高越需安排在高層,級別低者宜在中低層,一層樓內(nèi)最好不放級別不同的動物,可避免交叉感染。選址1、實驗動物繁育、生產(chǎn)及實驗場所應(yīng)避開自然疫源地。2、宜選在環(huán)境空氣質(zhì)量及自然環(huán)境條件較好的區(qū)域。3、宜遠(yuǎn)離鐵路、碼頭、飛機(jī)場以及散發(fā)大量粉塵和有害氣體的工廠、堆場等有嚴(yán)重空氣污染或噪聲干擾的區(qū)域。布置在當(dāng)?shù)叵募咀钚☆l率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。4、與生活區(qū)保持大于50m的距離。建筑衛(wèi)生要求1、繁育、生產(chǎn)、實驗場所所有圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料應(yīng)無毒、無放射性。2、內(nèi)墻表面應(yīng)光滑平整,陰陽角均為圓弧形,易于清洗、消毒。墻面采用不易脫落、耐腐蝕、無反光、耐沖擊的材料。地面應(yīng)防滑、耐磨、無滲漏。天花板應(yīng)耐水、耐腐蝕。四、建筑設(shè)施要求1、墻壁:要求光潔平滑、無裂口、耐腐蝕、耐洗滌劑的洗刷,一般采用白水泥沙漿抹面或用水磨石,外涂仿瓷涂料。不宜將水管、風(fēng)管或其他線路裸露在墻上,不易清理。2、地板:地面宜采用水磨石,平整而不滑,耐水,耐磨,耐腐蝕,防潮,以便于清洗消毒。小動物飼養(yǎng)室不應(yīng)設(shè)地漏,大動物飼養(yǎng)室應(yīng)有排水孔或溝并設(shè)有網(wǎng)蓋以避免野生動物順排水管進(jìn)入室內(nèi)。地面最好不設(shè)門檻,避免防礙籠架、推車的經(jīng)過。3、天花板,耐水耐腐蝕,其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡潔平滑,一般采用混凝土水磨石天花板,當(dāng)天花板上安有空調(diào)進(jìn)氣口時。如屏障系統(tǒng)要將進(jìn)氣口周圍密封以免污染。如同墻面,不應(yīng)在天花板下出現(xiàn)明管。一般天花板的高度為2.7米,但為了減輕空調(diào)用電的負(fù)擔(dān),也可按2.4米設(shè)計。天花板、墻以及地面的拐角處還應(yīng)作成圓角弧面,易于清洗消毒,以免留死角。4、窗,除了采用自然通風(fēng)的開放系統(tǒng)外,最好不設(shè)可開啟的窗戶,若采用雙層玻璃作窗戶,既有一定的保溫能力又可采用自然光照可節(jié)省能源。窗隨動物房的級別和不同動物而有不同的處理方法,猴房窗上設(shè)有護(hù)欄,普通動物房要有紗窗,清潔動物房窗要密封,SPF動物房不設(shè)外窗,這樣室內(nèi)溫度變化較小,減小了空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷。5、門,飼養(yǎng)室的開方向與室內(nèi)通風(fēng)情況相適應(yīng),室內(nèi)為正壓的門要往里開,室內(nèi)為負(fù)壓的門要向外開,門邊上要有密封條,門上方應(yīng)有玻璃做窺視窗,下方設(shè)有金屬板。門要有防野鼠進(jìn)入裝置,門的規(guī)格大小應(yīng)考慮室內(nèi)最大物品的進(jìn)出方便,最小不能低于1.0米寬、2米高,普通動物房應(yīng)設(shè)有紗門。6、走廊,在清潔級以上的動物室最好設(shè)雙走廊,即清潔走廊和污染走廊。走廊寬度不應(yīng)窄于1.5米(國外提倡至少要2.1米),屏障系統(tǒng)清潔走廊應(yīng)一側(cè)與清潔過渡間風(fēng)淋室相連。第五章常用實驗動物小鼠:1.消化系統(tǒng),門齒終生生長。食管細(xì)長,長度約2cm,食管內(nèi)壁有一層厚的角質(zhì)化鱗狀上皮,有利于灌胃操作;胃屬單室胃,分為前胃和后胃,前胃壁薄呈半透明狀;后胃不透明,富含肌肉和腺體,伸縮性強;腸道短小,約體長3倍。盲腸不發(fā)達(dá);有膽囊;胰腺分散在十二指腸、胃底及脾門處,色淡紅,不規(guī)則,似脂肪組織。下頜骨形態(tài)不同品系有差異,可以進(jìn)行遺傳學(xué)檢測。2.呼吸系統(tǒng),左肺單葉;右肺分為4葉。3.生殖系統(tǒng),雌性小鼠為雙子宮型,呈“Y’’形;卵巢有系膜包繞,不與腹腔相通故無宮外孕;乳腺發(fā)達(dá),共有5對乳頭。雄性小鼠睪丸大,左右各1,幼鼠的睪丸藏于腹腔內(nèi),性成熟后則下降到陰囊;前列腺分背、腹兩葉。4.淋巴系統(tǒng),小鼠的淋巴系統(tǒng)尤為發(fā)達(dá),但腭或咽部無扁桃體。5.造血器官,骨髓為紅骨髓無黃骨髓,終生造血。脾臟有明顯的造血功能,所含造血細(xì)胞包括巨核細(xì)胞、原始造血細(xì)胞等并組成造血灶;巨核細(xì)胞的核較大,有時易被誤認(rèn)為腫瘤細(xì)胞。生理功能及行為習(xí)性:1.體型小、易于飼養(yǎng)管理,出生時約1.5g,成熟時體長約10cm,成年小鼠胃容量一般為1ml,食料量為2.8~7g/d,飲水量為4~7ml/d,排糞量為1.4~2.8g/d,排尿量為1~3ml。2.性成熟早、繁殖力強,雌性小鼠35~40日齡、雄性小鼠40~45日齡性發(fā)育成熟;70~80日齡才交配。小鼠性活動保持1年,繁殖力強;性周期(動情周期)4~5d,妊娠期19~21d,哺乳期20~25d,每胎產(chǎn)8~15只。有產(chǎn)后24h內(nèi)發(fā)情的特點,特別有利于繁殖生產(chǎn)。壽命2~3年,18個月以上屬于老年小鼠(衰老小鼠),衰老前可以選擇16~18個月做試驗。雄性小鼠性成熟后開始產(chǎn)生精子及分泌雄性激素;雌性小鼠性成熟后,卵巢排卵并分泌雌性激素,交配后在雌性小鼠陰道口形成白色的陰道栓,有防止精液倒流、提高受孕率的作用。成年雌性小鼠在動情周期的不同階段,陰道黏膜均發(fā)生典型變化。采用陰道分泌物涂片和組織學(xué)檢查,可觀察陰道上皮細(xì)胞的變化,從而推測卵巢、子宮的狀態(tài)和激素分泌的變化。3.晝伏夜動、喜黑暗,小鼠習(xí)于晝伏夜動,以傍晚時和黎明前最為活躍,采食、交配均在夜晚進(jìn)行,鎮(zhèn)靜試驗、壯陽試驗在晚上進(jìn)行。白天喜居較黑暗的安靜環(huán)境,固定一處營巢睡眠。4.喜群居、喜歡啃咬,群居的小鼠對飼料消耗快,生長發(fā)育也快。但雄性小鼠群居時易發(fā)生斗毆,而且群體中處于優(yōu)勢的雄性小鼠常常將處于劣勢者的胡須拔光,自己保留胡須,被稱為“理發(fā)師”。5.性情溫順、膽小怕驚,小鼠性情溫順,容易捕捉,一般不會主動傷人。不過,一旦逃出籠外過夜則恢復(fù)野性,行動敏捷難以捕捉。當(dāng)飼養(yǎng)室內(nèi)有人時,小鼠活動受到限制,甚至停止活動;受到驚嚇時,小鼠尾巴會挺直并猛力甩動。6.適應(yīng)性差小鼠體小嬌嫩,不耐饑餓和缺水;對環(huán)境適應(yīng)性差,不耐冷熱,過冷過熱均會造成死亡;不耐強光和噪聲;對疾病抵抗力差。7.多種毛色,便于遺傳學(xué)研究8.對外界刺激非常敏感,許多致癌物可引起小鼠癌癥,百萬分之一的破傷風(fēng)桿菌可引起小鼠死亡。近交系小鼠有BALB/c、C57BL、C3H、DBA、A系、AKR、CBA、TAl、TA2和615等品種、品系。1.BALB/c小鼠:毛色白化。主要特性①乳腺腫瘤自然發(fā)生率低,但對乳腺腫瘤病毒敏感;②易患慢性肺炎。③對放射線甚為敏感。④與其他近交系相比,肝、脾與體重的比值較大。20月齡的雄性小鼠脾有淀粉樣變。⑤有自發(fā)高血壓癥,老年鼠心臟有病變,雌雄性小鼠均有動脈硬化。⑥對鼠傷寒沙門菌補體敏感,對麻疹病毒中度敏感。對利什曼原蟲、立克次體和百日咳組織胺易感因子敏感。主要用途,廣泛地應(yīng)用于腫瘤學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)、核醫(yī)學(xué)研究以及單克隆抗體的制備等。2.C57BL:毛色黑色。主要特性①乳腺腫瘤自然發(fā)生率低,化學(xué)物質(zhì)難以誘發(fā)乳腺和卵巢腫瘤。②對放射物質(zhì)耐受力強。③對結(jié)核桿菌敏感。氨基甲乙酯處理后尾靜脈注射引起肺部結(jié)核④嗜酒精性高,腎上腺素類脂質(zhì)濃度低。對百日咳組織胺易感因子敏感。⑤常被認(rèn)作“標(biāo)準(zhǔn)”的近交系,為許多突變基因提供遺傳背景。主要用途,腫瘤學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)研究。3.C3H:毛色野鼠色偏紅。主要特性①乳腺癌發(fā)病率高,6~10月齡雌性小鼠乳腺癌自然發(fā)生率達(dá)85%~100%,乳腺癌通過乳汁而不是胎盤途徑傳播。14月齡雌性小鼠肝癌發(fā)生率為85%。②補體活性高;干擾素產(chǎn)量低。③仔鼠下痢癥感染率高。④對狂犬病病毒敏感。⑤雄性小鼠對氨氣、氯仿、松節(jié)油等甚為敏感,病死率高。主要用途,主要用于腫瘤學(xué)、生理學(xué)、核醫(yī)學(xué)和免疫學(xué)的研究。4.DBA/2:毛色淡棕色。主要特性①雌性小鼠乳腺腫瘤發(fā)生率,繁殖鼠(經(jīng)產(chǎn)母鼠)為66%,處女鼠為3%。②聽源性癲癇發(fā)作,36日齡小鼠為100%,55日齡后為5%。③雄性小鼠接觸氯仿和乙二醇的氧化物,以及維生素K缺乏時,病死率高。④白血病的發(fā)生率,DBA/2/Ola雌性小鼠為34%,雄性小鼠為18%;而DBA/2N雌性小鼠為6%,雄性小鼠為8%。⑤DBA/2N的肝癌發(fā)生率與飼料有關(guān)。主要用途,DBA/2常用于腫瘤學(xué)、遺傳學(xué)和免疫學(xué)的研究。5.A系:毛色白化。主要特性①雌性小鼠乳腺腫瘤發(fā)生率,繁殖鼠為30~80%,處女鼠低于5%。②6月齡雌性小鼠44%有紅斑狼瘡(LE)細(xì)胞或抗核抗體陽性。補體未檢出。③未足月幼鼠進(jìn)行胸腺切除術(shù)后,84%出現(xiàn)矮小綜合征。④對麻疹病毒高度敏感。主要用途,一般用作腫瘤學(xué)、免疫學(xué)研究,是目前國際上常用的品系之一。6.AKR:毛色白化。主要特性①為高發(fā)白血病株小鼠,雌雄性小鼠淋巴細(xì)胞白血病發(fā)生率可達(dá)68%~90%。②對Graft白血病因子敏感。③腎上腺類脂質(zhì)(類固醇)濃度低。主要用途用于白血病、植皮研究、染發(fā)劑毒性研究等。7.TA1(津白1號)和TA2(津白2號):毛色白化。主要特性,TA1為自發(fā)低乳腺癌系;TA2為自發(fā)高乳腺癌系,為乳腺癌MA737的宿主。主要用途,乳腺腫瘤的研究8.615:毛色深褐色或棕色。主要特性①8月齡后,開始出現(xiàn)衰老現(xiàn)象,其表現(xiàn)為肥胖、增重,最大體重雄性小鼠為40g以上,雌性小鼠可達(dá)38g以上,被毛蓬松、脫落。②自發(fā)腫瘤發(fā)生率:低白血病、低乳腺癌、高肺腺癌。③對津638白血病病毒敏感。主要用途,用作白血病、腫瘤、免疫等研究。封閉群1.昆明種小鼠:毛色白色。主要特性①繁殖率和成活率高。②雌性小鼠乳腺腫瘤發(fā)生率為25%。主要用途,廣泛用于藥物篩選、藥效評價、毒理、免疫、腫瘤、病毒和細(xì)菌學(xué)的研究,以及生物制品、藥品的檢定。2.NIH:毛色白色。主要特性,繁殖力強,產(chǎn)仔成活率高,雄性好斗,容易致殘。主要用途,常用于藥效、毒理研究和生物制品的檢定。3.ICR:毛色白色。主要特性,繁殖力強。主要用途,免疫、行為、微生物、微循環(huán)、藥動學(xué)等方面的研究。4.LACA:毛色白色。主要用途,腫瘤、免疫、輻射等雜交群:AKD2F1、AKRXDBA/2、BA2GF1、C57BLXA2G、BCF1、C57BLXBALB/c突變系動物(mutantstrainanimal)是指由自然變異或人工致畸,使正常染色體上的基因發(fā)生突變,而具有某種遺傳缺陷或某種獨特遺傳特點的動物,如裸小鼠、SCID小鼠、快速老化模型小鼠等。1.裸小鼠(nudemice):主要特性①無毛、裸體、無胸腺、無胡須。②細(xì)胞免疫功能低下。③B淋巴細(xì)胞正常,但其免疫功能欠佳。④抵抗力差,容易患病毒性肝炎和肺炎。因此必須飼養(yǎng)在屏障環(huán)境中。⑤常用裸小鼠品系:BALB/c-nu、NIH—nu、NC-nu、Swiss-nu、C3H-nu、C57BL-nu等。主要用途,廣泛用于腫瘤學(xué)、免疫學(xué)、毒理學(xué)、器官移植等實驗研究。2.SCID小鼠:主要特性①SCID小鼠外觀與普通小鼠無異,體重發(fā)育正常。惟胸腺、脾、淋巴結(jié)的重量不足正常小鼠重量的1/3。②胸腺、脾、淋巴結(jié)中的T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞大大減少,細(xì)胞免疫和體液免疫功能缺陷;但巨噬細(xì)胞和NK細(xì)胞功能未受影響。③骨髓結(jié)構(gòu)正常,外周血中的白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞減少。④容易死于感染性疾病,必須飼養(yǎng)在屏障環(huán)境中。主要用途,廣泛應(yīng)用于免疫細(xì)胞分化和功能的研究,異種免疫功能重建,單克隆抗體制備,人類自身免疫性疾病和免疫缺陷性疾病的研究,病毒學(xué)和腫瘤學(xué)研究等。3.快速老化模型小鼠(SAM):主要特性,SAM系列中的一個品系在4~6月齡以前與普通小鼠的生長一樣,4~6月齡以后則迅速出現(xiàn)老化諸特征。如腦、視器、心、肺、腎、皮膚等器官老化,血液、免疫和抗氧化等系統(tǒng)老化,出現(xiàn)骨質(zhì)疏松和老化淀粉樣變。主要用途,該小鼠是研究老年病的理想動物模型,也是研究老化腎虛的自發(fā)性動物模型。肌萎縮癥小鼠:出生14日后,后肢拖地、肌肉萎縮肥胖癥小鼠:出生3-4周齡,重要臟器周圍出現(xiàn)脂肪沉積侏儒癥小鼠:短鼻、體小、尾短,成熟時體重是普通的1/10,缺乏生長素糖尿病小鼠:出生3-4周齡體重增加,血糖高達(dá)11.1mmol以上。藥理毒理研究1.藥物安全性評價試驗:小鼠常用于藥物的急性、亞急性、慢性毒性試驗以及最大耐藥量的測定等,“三致”試驗也常用小鼠進(jìn)行。2.生物制品的檢定:小鼠廣泛地應(yīng)用于血清、疫苗等生物制品的檢定,各種藥物的效價測定。3.藥物篩選:普篩、定向篩選4.藥效學(xué)評價試驗?zāi)[瘤學(xué)研究1.自發(fā)腫瘤:AKR小鼠白血病發(fā)病率為90%,C3H小鼠的乳腺癌發(fā)病率高達(dá)90%一100%。2.誘發(fā)性腫瘤:小鼠對致癌物敏感,可誘發(fā)各種腫瘤模型,如用甲基膽蒽誘發(fā)小鼠胃癌和宮頸癌,用二乙基亞硝胺誘發(fā)小鼠肺癌等,用于腫瘤防治的實驗研究。3.人癌細(xì)胞移植:胸腺嚴(yán)重缺陷的裸小鼠可接受人類各種腫瘤細(xì)胞的植入,成為活的癌細(xì)胞“試管”。4.腫瘤遺傳學(xué)研究遺傳學(xué)研究1.遺傳學(xué)分析:小鼠毛色常被用作遺傳學(xué)分析中的遺傳標(biāo)記及品種品系鑒定的依據(jù)。2.基因研究:利用轉(zhuǎn)基因小鼠可以進(jìn)行基因功能、表達(dá)和調(diào)節(jié)方面的研究,探索疾病的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)和基因治療的可能性。3.遺傳性疾病動物模型:如小鼠黑色素病、白化病、家族性肥胖、遺傳性貧血等,均與人發(fā)病相似,可作為研究人類遺傳性疾病的動物模型。病原體所致疾病的研究1.病毒性疾病:小鼠脊髓灰質(zhì)炎、流行性感冒、狂犬病、腦炎等疾病的病原體敏感,可用作上述疾病的研究。2.細(xì)菌性疾病:小鼠可用于沙門菌病、鉤端螺旋體病等細(xì)菌性疾病的實驗研究。3.寄生蟲疾病:小鼠宜作血吸蟲、瘧原蟲等寄生蟲疾病的研究。4.動物模型:小鼠對多種病原體敏感,如將麻風(fēng)桿菌接種于免疫功能低下或缺陷小鼠的足墊或耳部,可造成此病的動物模型,用以研究麻風(fēng)桿菌的生物學(xué)性狀和評價抗麻風(fēng)藥物的藥效等。免疫學(xué)研究1.非特異性免疫功能:炭粒廓清試驗等。2.特異性體液免疫功能:血清溶血素測定3.特異性細(xì)胞免疫功能:淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗等老年病研究小鼠壽命短、個體差異小、價廉易得,在老年病實驗研究中的使用僅次于大鼠。用于老年病的發(fā)病機(jī)制、表現(xiàn)以及防治的研究??焖倮匣P托∈?senescenceacceleratedmouse,SAM);該小鼠是研究老年病的理想動物模型,目前已由天津中醫(yī)學(xué)院老年病研究所引進(jìn)。放射醫(yī)學(xué)研究射線引起小鼠造血系統(tǒng)的研究血虛證動物模型失血性、溶血性、再障性、營養(yǎng)不良性血虛動物大鼠:大鼠體型較小,遺傳學(xué)較為一致,對實驗條件反應(yīng)較為近似,常被譽為精密的生物研究工具。外觀形態(tài):大鼠外觀與小鼠相似,但體型較大。成年雄性大鼠身體前部比后部大,雌性大鼠身體相對瘦長,后部比前部大,頭部尖小。大鼠尾部被覆短毛和環(huán)狀角質(zhì)鱗片。新生仔鼠體重約5.5~10g,根據(jù)環(huán)境和營養(yǎng)狀況的不同,1.5~2月齡達(dá)到180—220g,其體長不小于18~20cm,可供實驗使用。雄性大鼠最大體重達(dá)300—800g,雌性大鼠250—400g。1.消化系統(tǒng),門齒終生生長,外露,口腔后部因有硬腭和軟腭存在,鼻后孔后移直接通向喉咽,空氣與食物的通道在咽腔交叉。該解剖特點使大鼠在口腔充滿食物時,仍可進(jìn)行呼吸。大鼠的胃屬單室胃,分為前胃和后胃。腸分為小腸和大腸。肝再生能力極強,被切除60%~70%后仍可再生。大鼠無膽囊,膽管直接與十二指腸相通。把胃與脾之間的薄膜除去,可見到在其下方有如樹枝狀的肉色組織,就是胰腺。胰腺呈長條片狀,胰腺與脂肪組織的區(qū)別是,胰腺顏色較暗,質(zhì)地較堅硬。2.呼吸系統(tǒng),大鼠有左肺和右肺,左肺單葉,右肺分為上葉、中葉、下葉和后葉4葉。3.泌尿系統(tǒng),大鼠有左、右腎,均呈蠶豆形,右腎比左腎高。4.生殖系統(tǒng),雌性生殖器包括一對卵巢、一對輸卵管、子宮、陰道和陰道孔。大鼠為雙子宮,呈“Y”型排列。雄性生殖器包括…5.內(nèi)分泌系統(tǒng),甲狀腺位于頸部肌肉的深面,喉頭的下方,氣管兩側(cè),為一對長橢圓形的器官,呈紅褐色。腎上腺位于腎臟上端,芝麻大小,呈粉黃色。腦垂體較松弛地附于漏斗下部,易做去垂體模型。4.生殖系統(tǒng),雌性生殖器包括一對卵巢、一對輸卵管、子宮、陰道和陰道孔。大鼠為雙子宮,呈“Y”型排列。雄性生殖器包括…5.內(nèi)分泌系統(tǒng),甲狀腺位于頸部肌肉的深面,喉頭的下方,氣管兩側(cè),為一對長橢圓形的器官,呈紅褐色。腎上腺位于腎臟上端,芝麻大小,呈粉黃色。腦垂體較松弛地附于漏斗下部,易做去垂體模型。生理功能及行為習(xí)性:1.生理數(shù)據(jù),成年大鼠胃容量約為4~7ml.飲水量約為20~45ml/d,排糞7.1~14.2g/d,排尿量約為10~15ml/d。2.垂體-腎上腺系統(tǒng)發(fā)達(dá),對炎癥敏感、對應(yīng)激反應(yīng)靈敏。3.性情溫順、膽小怕驚。4.晝伏夜動、喜歡啃咬5.喜獨居、喜黑暗6.嗅覺和視覺靈敏,大鼠視覺靈敏,對光照較敏感,嗅覺靈敏,對噪音較敏感。適宜做條件反射實驗。7.適應(yīng)性強、繁殖力強、對濕度要求高??諝庵械臐穸鹊陀?0%,大鼠尾巴易發(fā)生環(huán)狀壞死癥(環(huán)尾病)。因此,室內(nèi)相對濕度應(yīng)保持在40%~70%之間。8.對營養(yǎng)缺乏敏感尤其是蛋白質(zhì)、維生素A和E。9.肝再生能力強、無嘔吐反射,肝被切除60%~70%后仍可再生。皺褶阻止胃內(nèi)容物反流到食管,因此不適宜作嘔吐實驗。10.汗腺極不發(fā)達(dá),皮膚汗腺少,汗腺分布于爪墊上,主要通過尾巴散熱。近交系大鼠有F344/N、Lou/CN等品種、品系。1.F344/N:白色。主要特性①生理學(xué)方面:雄性大鼠乙基嗎啡和苯胺的肝代謝率高,可作苯酮尿癥動物模型;腦垂體較大;腎病發(fā)生率低。②腫瘤學(xué)性狀:自發(fā)性腫瘤:各種大鼠自發(fā)性腫瘤的發(fā)生率,甲狀腺癌為22%。乳腺癌雄性大鼠為23%、雌性大鼠41%;雄性大鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞瘤為85%。雌性大鼠乳腺纖維腺瘤為9%。移植性腫瘤:有肝癌(Dunning肝癌、LC-18肝癌)、乳腺腫瘤R-3230乳腺癌、乳腺纖維瘤F-609)、垂體腫瘤(MtT和MtTf4腦垂體瘤)、肉瘤(Walker256癌肉瘤、肉瘤IRS-9802、纖維肉瘤R-3244)、白血病(Dunning白血病、HLFl白血病)和子宮肌瘤F-529等。主要用途,廣泛用于毒理學(xué)、腫瘤學(xué)、生理學(xué)研究。2.Lou/CN:白化。主要特性,Lou/CN大鼠免疫細(xì)胞瘤(免疫球蛋白分泌瘤、漿細(xì)胞瘤)高發(fā)品系,發(fā)病部位主要位于回盲部淋巴結(jié)。該腫瘤細(xì)胞的分化率極低,多在1月內(nèi)死亡。用途,常用于免疫學(xué)研究,特別是制備單克隆抗體。其他近交系大鼠有ACI、AGUS、BN、CAS、LEW、M520、WKY/Ola、WN/N等。封閉群:Wistar、SD、Long-Evans等品種、品系。1.Wistar大鼠:白化。主要特性①頭部較寬、耳朵較長、尾的長度小于身長。②性周期穩(wěn)定,繁殖力強,產(chǎn)仔多,平均每胎產(chǎn)仔在10只左右,生長發(fā)育快。③性情溫順。④對傳染病的抵抗力較強。⑤自發(fā)性腫瘤發(fā)生率低。主要用途,用途廣泛。2.SD(SpragueDawley)大鼠:白化。主要特性①頭部狹長、尾長接近于身長,產(chǎn)仔多,生長發(fā)育較Wistar為快。10周齡時雄性大鼠體重可達(dá)300—400g,雌性大鼠達(dá)重80~270g。②性情比Wistar大鼠稍為兇猛。③對疾病的抵抗力較強,尤其對呼吸道疾病的抵抗力很強。④自發(fā)性腫瘤的發(fā)生率較低。⑤對性激素敏感性高。主要用途,用途廣泛。3.Long-Evans大鼠:該大鼠是1915年由朗格(Long)和伊文斯(Evans)用野生雄性褐家鼠與雌性白化大鼠雜交培育而成體型比Wistar和SD大鼠為小,頭頸部為黑色,背部有一條黑線,尾部為黑白色或黑色毛。應(yīng)用廣泛。此外,常用的封閉群大鼠尚有Osborne-Mended、Sherman、August、Brown-Norway等。雜交群大鼠:大鼠F1代使用不如小鼠廣泛,常用的有LEWXBNFl,F(xiàn)344XWistarFl,LouXRFl等。突變系大鼠:SHR/Ola大鼠、癲癇大鼠、裸大鼠等品種、品系。SHR/Ola大鼠:白化。主要特性①自發(fā)性高血壓,且發(fā)生率高,無明顯原發(fā)性腎或腎上腺損傷,在10周齡后雄性大鼠血壓的收縮壓為26·66—46.66kPa(200~350mmHg),雌性大鼠為23.99—26.66kpa。動物對于抗高血壓藥物有反應(yīng);該品系為篩選抗高血壓藥物的理想動物模型。②SHR大鼠的生育力及壽命無明顯下降,可養(yǎng)13~14月,繁殖時每代均應(yīng)選擇具有高血壓的種鼠。主要用途,高血壓疾病的實驗研究。能夠自發(fā)性產(chǎn)生高血壓的突變系大鼠,還有新西蘭高血壓大鼠(GHR)和米蘭高血壓大鼠(MHS)。2.癲癇大鼠:用鈴聲刺激可旋轉(zhuǎn)數(shù)秒鐘,然后向一側(cè)倒地發(fā)作癲癇,與人的癲癇發(fā)作很相似,可用于癲癇病的實驗研究。3.裸大鼠(nuderat):主要特性①軀干部被毛稀少,頭部、四肢和尾根部毛較多。在SPF環(huán)境下可活1~1.5年。因免疫力低下易患呼吸道疾病。②免疫學(xué)特性為先天無胸腺、T淋巴細(xì)胞功能缺陷,同種或異種皮膚移植生長期達(dá)3~4月以上。③主要用途:裸大鼠主要用于多種腫瘤移植研究。其他突變系大鼠:1.糖尿病大鼠2.肥胖癥大鼠3.尿崩癥大鼠等1.藥效學(xué)研究(1)新藥篩選抗高血壓藥物的篩選等。(2)心血管系統(tǒng)藥物的評價大鼠血壓和血管阻力對藥物的反應(yīng)很敏感,常用作研究心血管藥物的藥理和調(diào)壓作用的動物模型。還用于心血管系統(tǒng)新藥的篩選。(3)抗炎藥物的篩選和評價如大鼠踝關(guān)節(jié)對炎癥反應(yīng)敏感,常用以篩選抗關(guān)節(jié)炎藥的評價。(4)神經(jīng)系統(tǒng)藥物的評價利血平和阿樸嗎啡可誘導(dǎo)大鼠神經(jīng)性異常行為??衫妹詫m或懲罰和獎勵試驗來測試大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力,進(jìn)而評價上述藥物的藥效。(5)藥物作用機(jī)理的研究2.藥物安全性評價試驗:大鼠常用于藥物亞急性毒性試驗、長期毒性試驗、致畸試驗和藥物毒性作用機(jī)制的研究,以及某些藥物不良反應(yīng)的研究。營養(yǎng)、代謝性疾病研究:大鼠對營養(yǎng)物質(zhì)缺乏敏感,可發(fā)生典型缺乏癥狀,是營養(yǎng)學(xué)研究使用最早、用量最多的實驗動物。如各種維生素缺乏癥,蛋白質(zhì)、氨基酸和鈣、磷等代謝的研究,營養(yǎng)不良、動脈粥樣硬化等的研究。營養(yǎng)過剩造成肥胖動物模型。內(nèi)分泌研究:1.內(nèi)分泌學(xué)研究,內(nèi)分泌腺容易摘除,常用于研究各種腺體及激素對全身生理生化功能的調(diào)節(jié);激素對生殖功能的影響,如發(fā)情、排卵、胚胎著床等的調(diào)控作用以及計劃生育。2.內(nèi)分泌疾病模型,自發(fā)性或誘發(fā)性的尿崩癥、糖尿病、甲狀腺功能衰退動物模型,常常用于內(nèi)分泌功能失調(diào)所致疾病的研究。肥胖癥大鼠可用于高血脂癥的研究。大鼠垂體一腎上腺系統(tǒng)發(fā)達(dá),應(yīng)激反應(yīng)靈敏,適用于制作應(yīng)激性胃潰瘍模型。行為學(xué)研究:1.學(xué)習(xí)和記憶能力,利用迷宮試驗測試大鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力。采用跳臺試驗等方法,測試大鼠記憶判斷和回避懲罰的能力。2、條件反射、非條件反射的研究。3.藥物依賴性的研究,大鼠適合于成癮性藥物的行為學(xué)研究,在一定時間內(nèi)給大鼠喂飼一定劑量的酒精、咖啡因、鴉片后,大鼠對上述藥物(物質(zhì))產(chǎn)生依賴以及行為改變。4.高級神經(jīng)活動研究,如進(jìn)行神經(jīng)官能癥、抑郁性精神病、腦發(fā)育不全或遲緩等疾病的行為學(xué)研究。老年病學(xué)研究:1.大鼠是進(jìn)行老年病學(xué)研究常用的實驗動物,由于老年病學(xué)的動物實驗周期長,老年實驗動物體質(zhì)差,在開放環(huán)境進(jìn)行實驗,大鼠存活率低。因此,最好在屏障環(huán)境和隔離環(huán)境中進(jìn)行實驗,并使用SPF級和無菌級大鼠,確保實驗成功。使用大鼠可以進(jìn)行衰老的機(jī)制研究,如衰老的生理變化、成活率與年齡相關(guān)曲線的關(guān)系、膠原老化、器官老化、飲食方式與壽命的關(guān)系等方面的研究。還可以進(jìn)行老年高發(fā)腫瘤和非腫瘤損傷所引發(fā)的老年性疾病研究。腫瘤研究:大鼠可用于自發(fā)性和誘發(fā)性腫瘤模型的研究。自發(fā)腫瘤動物模型有腎上腺髓質(zhì)腫瘤,乳腺癌和粒細(xì)胞性白血病。誘發(fā)性腫瘤模型使用的化學(xué)物質(zhì)有:二乙基亞硝胺和二甲基氨基偶氮苯誘發(fā)肝癌;甲基芐基亞硝胺誘發(fā)食道癌;3—甲基膽蒽誘發(fā)肺鱗癌及惡性胸膜間皮瘤、大腸癌等。微生物、寄生蟲研究:常用大鼠制作細(xì)菌性、病毒性和寄生蟲性疾病動物模型,其中部分模型的發(fā)病經(jīng)過與人相似。制作感染性疾病常用的病原體,細(xì)菌有:沙門菌、大腸桿菌、巴斯德桿菌、念珠狀鏈桿菌、各種厭氧菌、黃曲霉菌等;病毒有:肝炎病毒、皰疹病毒、流感病毒等;寄生蟲有:旋毛蟲、血吸蟲、鉤蟲、瘧原蟲、馬錐蟲等。心血管疾病研究:常用大鼠制作心肌缺血、心律失常、高血壓、動脈硬化、實驗性動脈瘤、肺水腫、惡性貧血、血小板減少癥等動物模型。進(jìn)行上述疾病發(fā)病機(jī)制和治療等方面的研究。環(huán)境衛(wèi)生研究1空氣污染,CO、NO2、SO2造成矽肺動物模型2重金屬,Pb、Ag等可致畸胎肝臟外科、放射醫(yī)學(xué)的研究豚鼠豚鼠(guineapig;caviaporcellus)在分類學(xué)上屬于動物界、脊索動物門、脊椎動物亞門、哺乳綱、嚙齒目、豪豬亞目、豚鼠科(FamiliaCaviidae)、豚鼠屬(GenusCavia)、豚鼠種(Speciescaviaporcellus)的動物,學(xué)名豚鼠,又名海豬、天竺鼠、荷蘭豬。染色體數(shù)2n=64。外觀形態(tài):身形短粗,頭大,身圓,耳朵和四肢短小,無尾巴,只遺留尾巴的殘跡。前足有四趾,后足有三趾,每個趾都有突起的大趾甲,腳形似豚,故名豚鼠。新生豚鼠體重一般在50~150g之間;成年豚鼠體長22.5~35.5cm,體重450~-700g。雌性豚鼠最高體重可達(dá)800g,雄性豚鼠達(dá)950g左右。1.消化系統(tǒng):門齒終生生長,呈弓形。胃壁較薄,容量20~30ml。腸管較長,約為體長的10倍,其中盲腸約占整個腹腔的1/3,這是草食性動物的特征。2.淋巴系統(tǒng):豚鼠的淋巴系統(tǒng)較為發(fā)達(dá)。肺部淋巴結(jié)對刺激具有高度的反應(yīng)性,在少量機(jī)械或細(xì)菌刺激時,很快發(fā)生淋巴結(jié)炎。3.生殖系統(tǒng):雌性豚鼠具有無孔的陰道閉合膜,發(fā)情時張開,非發(fā)情期閉合。雄性豚鼠睪丸并不下降到陰囊,陰莖松弛時被會陰皮膚覆蓋。4神經(jīng)系統(tǒng),豚鼠的大腦半球沒有明顯的回紋,只有原始的深溝和神經(jīng),屬于平滑腦組織,較其他同類動物發(fā)達(dá)。腦的發(fā)育在胚胎期42—45d就已經(jīng)成熟,新生第一天的豚鼠有被毛、牙齒和視力,生后4h就能行走和進(jìn)食,3—4d后就能獨立生活,屬于胚胎發(fā)育完善動物。生理功能及行為習(xí)性:1.草食性,喜食纖維素較多的禾本科嫩草,特別是葡萄狀莖的青草,而不喜歡吃水分過多的水草。體內(nèi)缺乏左旋葡萄糖內(nèi)酯氧化酶,不能合成維生素C。2.性情溫順、膽小怕驚,極少斗毆,很少傷人。豚鼠膽小,喜歡安靜的環(huán)境,對外界突然產(chǎn)生的響聲、震動或環(huán)境變化十分敏感,首先表現(xiàn)為呆滯、僵致、不動,耳朵豎起(聽覺耳動反射),并發(fā)出吱吱的尖叫聲。3.性成熟早、生殖慢、發(fā)育快,雌鼠35~45日齡、雄鼠70日齡性成熟,體重在400g左右;5月齡達(dá)到體成熟才交配,此時雌性豚鼠重700g,雄性豚鼠重750g左右。豚鼠有性早熟特征,雌性豚鼠60日齡開始排卵,性周期為13~20d(平均16d)。晚成性動物:妊娠期68~75d,在母體中發(fā)育較完全,被毛長全,出生時約重50~120g,雙眼睜開、耳朵豎立,產(chǎn)后1小時可以站立,數(shù)小時可以吃軟料,2~3天可以在母鼠陪同下采食。每窩產(chǎn)仔1~7只,多數(shù)為3~4只;哺乳期15~21d。出生后每天體重增加3.5~5g,2~3周體重可達(dá)180g。成年豚鼠的胃容量為20~30ml,食料量為14.2~28.4g/d,飲水量為85~150ml/d,排糞量為21.2~85.0g/d,排尿量為15~75m1/d。4.喜群居,豚鼠喜愛干燥清潔而又寬敞的生活及活動環(huán)境,過于擁擠容易出現(xiàn)脫毛、皮膚損傷和皮炎。5對青霉素等敏感,豚鼠對青霉素、四環(huán)素、紅霉素等抗生素特別敏感,常在用藥48h后引起急性腸炎,甚至導(dǎo)致死亡。豚鼠是研究抗原誘導(dǎo)速發(fā)型呼吸過敏反應(yīng)的良好模型,常用于變態(tài)反應(yīng)試驗、平喘試驗等。品種:豚鼠品種可以分為短毛、長毛和剛毛三種,短毛種豚鼠的毛色光亮而緊貼身體,生長迅速;長毛種豚鼠的被毛柔軟,富有彈性,有光澤;剛毛種豚鼠的毛常為豎立的并有一定花紋,富有光澤。目前用作實驗動物的是英國種短毛豚鼠,其毛色有單色、雙色和三色,單色的顏色有白、黑、棕、灰、淡黃、巧克力色;雙色的有白與黑色;三色為白、棕、黑色。我國飼養(yǎng)的豚鼠,早在1919年從日本引入東北,按其毛色特征鑒別,為英國種短毛豚鼠,屬于封閉群。品系:根據(jù)《國際實驗動物索引》第3版公布,豚鼠近交系有8個品系,封閉群有30種。常用的是近交系2號和近交系13號豚鼠,均由美國培育,毛色均為黑、白、紅三色。近交系2號豚鼠體型較小,對結(jié)核桿菌抵抗力強。近交系13號豚鼠除了體型較大、對結(jié)核桿菌抵抗力弱、繁殖能力比近交系2號差以外,其他特性與近交系2號比較接近。藥理毒理研究1平喘藥研究:組胺能誘發(fā)豚鼠支氣管痙攣性哮喘模型,可用于評價平喘藥和抗組胺藥的作用。2.鎮(zhèn)咳藥研究:吸人氨氣、二氧化硫、檸檬酸能引起豚鼠咳嗽,常用于對鎮(zhèn)咳藥的評價。3.局部麻醉藥研究:豚鼠常用于對局部麻醉藥的藥效評價。4.皮膚刺激試驗:豚鼠皮膚對毒物刺激反應(yīng)靈敏,其反應(yīng)近似人類,常用作局部皮膚毒物作用的試驗,如研究化妝品和外用藥品對局部皮膚的刺激反應(yīng)。微生物學(xué)研究:豚鼠對結(jié)核桿菌、白喉桿菌、鼠疫桿菌、鉤端螺旋體、霍亂弧菌、布魯桿菌和沙門菌等病原體十分敏感,尤其對結(jié)核桿菌高度敏感,感染后的病變與人的病變類似。研究支原體感染后的病理及細(xì)胞免疫變化常用幼齡豚鼠。免疫學(xué)研究:1.變態(tài)反應(yīng):豚鼠是進(jìn)行過敏性休克和變態(tài)反應(yīng)研究的理想動物模型,特別是遲發(fā)型超敏反應(yīng)性與人相似,最適合進(jìn)行這方面的研究。實驗動物對致敏原的敏感程度,從高到低依次為:豚鼠>兔>犬>小鼠>貓。2.補體采集:免疫學(xué)實驗所用的補體多數(shù)用豚鼠血清制備,豚鼠血清中補體含量最豐富。耳科學(xué)研究:(1)豚鼠是耳科疾病研究中最常使用的實驗動物,用于制作中耳炎、前庭器損傷、耳聾等疾病模型及耳毒性研究。(2)豚鼠聽力特別敏銳,尤其對700~2000周/s音頻更敏感,常用于噪聲對聽力影響的研究。(3)豚鼠耳廓大,易于進(jìn)入中耳和內(nèi)耳,耳蝸和血管伸至中耳腔,便于進(jìn)行內(nèi)耳微循環(huán)的觀察。其他研究:(1)切斷豚鼠迷走神經(jīng)引起肺水腫的實驗較佳。(2)豚鼠的血管反應(yīng)敏感,在觀察出血性炎癥和血管通透性實驗時也常應(yīng)用。(3)豚鼠是研究維生素C生理功能的重要動物模型。4)豚鼠的被毛致密,皮厚,很難找到淺表靜脈和進(jìn)行血管注射,故急性實驗極少使用豚鼠。家兔家兔屬于兔形目、兔科。在分類學(xué)上家兔曾被列為嚙齒目,也有人稱之為復(fù)齒目,后又被稱為兔形目,原因是一般嚙齒目有4個門齒,而兔卻有6個,其中一對為較小的切齒,與嚙齒目門齒數(shù)目不同,因此歸為兔形目。外觀狀態(tài):1、健康家兔四肢粗壯有力、腰臀豐滿,毛色主要有白、黑、灰、麻色等。2、兔眼球大,白色家兔虹膜完全缺乏色素,眼內(nèi)由于血管內(nèi)血液顏色透露,看起來是紅色,便于眼科實驗。3、兔耳廓大,血管清晰,便于注射和采血。4、門齒有終身生長的特點。1.消化系統(tǒng),家兔上唇縱裂,門齒外露,形成豁嘴(豁嘴,民間俗稱兔唇,也就是嘴唇開裂。一般說來,豁嘴開裂在上唇,和兔子相同。兔子為了方便地使用門牙,特別地發(fā)展了上唇缺口。大約這和下唇下齒功能主要是輔助性咀嚼有關(guān),進(jìn)化的變化就比較少)。胃為單室,腸管的長度約為體長8~10倍,腸壁薄,盲腸發(fā)達(dá),約占腹腔的1/3?;孛げ颗虼笮纬梢粓A小囊,兔所特有,粘膜分泌堿性液體,以中和盲腸中微生物分解纖維素所產(chǎn)生的有機(jī)酸,利于消化吸收;盲腸末端有較長的蚓突,為一免疫器官。2.呼吸系統(tǒng),肺被肋胸膜和肺胸膜隔開,左肺分為上下2葉;右肺分為上、中、下和中間葉。3.生殖系統(tǒng),雌性家兔有2個完全分離的子宮,屬于雙子宮類型;乳腺發(fā)達(dá),有3~6對乳頭。雄性家兔由于腹股溝寬短,睪丸可自由地下降到陰囊或縮回到腹腔。4.循環(huán)系統(tǒng),家兔胸腔構(gòu)造特別,由縱隔將胸腔分為左右兩部分,互不相通,心臟被心包膜隔開。進(jìn)行心臟實驗操作時,開胸打開心包膜,只要不弄破由隔胸膜和縱隔胸膜組成的縱隔膜,就不會破壞胸膜腔,也就不需要進(jìn)行人工呼吸。家兔后肢膝關(guān)節(jié)腘窩部有卵圓形淋巴結(jié),在體外極易觸摸和固定,適于作淋巴結(jié)內(nèi)注射。5.神經(jīng)系統(tǒng),頸部有減壓神經(jīng)的獨立分支,最粗白色為迷走神經(jīng),較細(xì)灰白色為交感神經(jīng),最細(xì)為減壓神經(jīng)。電刺激減壓神經(jīng)對心臟的影響首選家兔。生理功能及行為習(xí)性:1.生理數(shù)據(jù),出生時約50g,成年家兔胃容量一般為80~150ml,食料量為28.4~85.1g/d,飲水量為60~140ml/d,排糞量為
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