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常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生物學(xué)特性及其應(yīng)用湖南中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生物學(xué)特性是我們選擇應(yīng)用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的重要依據(jù),是種屬選擇的重要依據(jù)。有時(shí)我們的一項(xiàng)研究就是利用動(dòng)物的某一個(gè)或某一些生物學(xué)特性,因此,我們要應(yīng)用好實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,首先必須要了解動(dòng)物的生物學(xué)特性。第一節(jié)小鼠實(shí)驗(yàn)小鼠是世界上用量最大、用途最廣、品系最多的一種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。它是野生小家鼠經(jīng)過(guò)人們的長(zhǎng)期馴化、選擇培育而來(lái),廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、動(dòng)物醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)等領(lǐng)域的研究。17世紀(jì)人們開(kāi)始將小鼠應(yīng)用于比較解剖學(xué)研究,19世紀(jì)進(jìn)一步應(yīng)用于生物學(xué)研究。由于小鼠易于在實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)與繁殖,同時(shí)又是體形小、繁育周期短、經(jīng)濟(jì)方便的哺乳動(dòng)物等特征,所以實(shí)驗(yàn)小鼠得到較快的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),實(shí)驗(yàn)小鼠有近3000個(gè)品系。有40條染色體。第一節(jié)小鼠
小鼠在動(dòng)物分類(lèi)學(xué)上屬于哺乳綱、齒目、鼠科、小鼠屬。一、生物學(xué)特性
(一)習(xí)性和行為1、性情溫馴,膽小怕驚2、晝伏夜動(dòng),小鼠喜陰暗、安靜,白天常集群而居,下午4-5點(diǎn)鐘活動(dòng)加強(qiáng),尤其晚上更加活躍;3、喜群居,在群體中處優(yōu)勢(shì)者胡須健全,而處劣勢(shì)者則掉毛、掉胡須,易受傷;4、適應(yīng)性差,小鼠對(duì)外界環(huán)境反應(yīng)敏感,適應(yīng)能力差一般溫度在18-22℃,相對(duì)濕度為50-60%的環(huán)境最為適宜;5、喜歡啃咬,雄性好斗雜食性、但以糧食作物為主6、壽命短,一般為2-3年(二)、解剖學(xué)特點(diǎn)1、外觀:面部尖突,嘴臉前部?jī)蓽y(cè)有19根觸須,耳聳立呈半園型,尾長(zhǎng)與體長(zhǎng)相近。2、體形:出生時(shí)體重僅1.5g,體長(zhǎng)2cm,1-1.5月齡達(dá)18-22g,可供實(shí)驗(yàn)使用;3、脊椎55-61個(gè),肋骨12-14對(duì),胸骨6塊,下頜骨形態(tài)穩(wěn)定,遺傳監(jiān)測(cè)的重要指標(biāo)上頜骨4、齒式:門(mén)齒終生生長(zhǎng)5、消化系統(tǒng):胃容量小(1.0-1.5ml),灌胃時(shí)用藥量(0.2-0.5ml),腸道短、盲腸不發(fā)達(dá)(1cm左右)(二)、解剖學(xué)特點(diǎn)6、肝臟4葉;胰腺分散;左肺單葉,右肺分四葉7、雌鼠為Y型雙子宮;卵巢有系膜包繞,不與腹腔相通;乳腺發(fā)達(dá),乳頭5對(duì)、胸部3對(duì)、腹部1對(duì)、腹股溝1對(duì)8、淋巴系統(tǒng)發(fā)達(dá),脾臟有明顯的造血功能9、骨髓:紅骨髓,無(wú)黃骨髓,終生造血;10、皮膚無(wú)汗腺。(三)、生理學(xué)特點(diǎn)1、生長(zhǎng)快、成熟早、繁殖力強(qiáng)2、全年多發(fā)情,性周期明顯a.交配成功的判斷:雌性陰道口有白色陰道栓b.性周期分四個(gè)時(shí)間,各期陰道粘膜變化典型 小鼠動(dòng)情周期生殖器官變化c.產(chǎn)后妊娠,邊哺乳、邊懷孕,可以提高產(chǎn)量d.機(jī)械刺激宮頸可產(chǎn)生假性妊娠,轉(zhuǎn)基因或克隆動(dòng)物常利用此特性(三)、生理學(xué)特點(diǎn)3、體溫和水調(diào)節(jié)能力差
a.小鼠的體表面積相對(duì)較大,導(dǎo)致對(duì)環(huán)境溫度的波動(dòng)反應(yīng)較為顯著,所以一般不能耐受夜間的寒冷。b.由于小鼠的蒸發(fā)表面較大,對(duì)減少飲水量較為敏感。小鼠沒(méi)有汗腺,通過(guò)身體水份的蒸發(fā)來(lái)防止體溫升高,在運(yùn)輸過(guò)程中,小鼠不能耐熱而在環(huán)境溫度達(dá)到37℃時(shí)開(kāi)始死亡。c.小鼠尾巴是散熱及維持平衡的主要器官。d.小鼠不是一種真正的熱血?jiǎng)游?,新生小鼠是變溫?dòng)物,在20日齡以前,體溫調(diào)節(jié)尚不健全?;旧飳W(xué)數(shù)據(jù)成年體重:近交系為17-35克左右,封閉群為30-55克。壽命:2-3年體成熟:60-90天妊振期:18-23天哺乳期:18-23天性周期:4-5天體溫:37.5-38.8℃心跳次數(shù):480-738次/分鐘呼吸數(shù):84-230次/分鐘紅細(xì)胞:9.3(7.7-12.5)萬(wàn)個(gè)/立方毫米白細(xì)胞:8.0(4.0-12.0)萬(wàn)個(gè)/立方毫米血紅蛋白:14.8(10.0-19.0)克/100毫升血在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用1、藥物研究小鼠體形小,相對(duì)用藥量少,且對(duì)多種藥物反應(yīng)敏感,常應(yīng)用于各種藥物的急性毒性實(shí)驗(yàn)、亞急性毒性實(shí)驗(yàn)、慢性實(shí)驗(yàn)、半數(shù)致死量和最大耐受量的測(cè)定,同時(shí)也廣泛應(yīng)用于藥物的安全性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)、藥物篩選實(shí)驗(yàn)、藥物治療效果觀察、藥物效價(jià)評(píng)定及藥效學(xué)研究。2、腫瘤學(xué)研究小鼠許多品系具有易發(fā)自發(fā)性腫瘤的特點(diǎn),同時(shí)對(duì)致癌物質(zhì)敏感,可誘發(fā)各種腫瘤,是人類(lèi)研究腫瘤的極好模型。另外,也培育許多免疫缺陷品系,應(yīng)用于腫瘤研究。3、傳染病學(xué)的研究小鼠對(duì)多種病原體、毒素敏感??蓮?fù)制多種細(xì)菌性、病毒性疾病模型,用于研究傳染病的發(fā)病機(jī)理、臨床癥狀及治療方法。在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用4、遺傳學(xué)及遺傳學(xué)疾病研究小鼠的毛色較多,往往受毛色基因控制,遺傳學(xué)基礎(chǔ)已研究得較為清楚。重組近交系用于研究基因定位及其連鎖關(guān)系、同源近交系用于研究多態(tài)性基因位點(diǎn)的多效性、基因功能和效應(yīng)及新發(fā)現(xiàn)等位基因。利用遺傳工程技術(shù),建立轉(zhuǎn)基因小鼠的品系,研究基因的表達(dá)、調(diào)節(jié),探索疾病的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)、基因治療的方法;同時(shí)許多小鼠具有遺傳性疾病,如小鼠黑色素瘤、家族性肥胖、遺傳性貧血、尿崩癥等,這些疾病與人類(lèi)發(fā)病相似,可作為人類(lèi)遺傳疾病的動(dòng)物模型。在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用5、生殖學(xué)研究小鼠繁殖能力強(qiáng),周期短,適合生殖學(xué)方面的研究。6、內(nèi)分泌疾病的研究小鼠的內(nèi)分泌腺結(jié)構(gòu)的缺陷常引起相似人類(lèi)的內(nèi)分泌疾病,是研究?jī)?nèi)分泌疾病的好模型。7、老年病學(xué)研究小鼠壽命短,傳代較快。老齡小鼠具有各種老年性疾病的特征,大部分與人類(lèi)的發(fā)病機(jī)制類(lèi)似。8、免疫學(xué)研究BALB/cA、AKR、C57BL/6J等小鼠常用于單克隆抗體的制備和研究,免疫缺陷動(dòng)物可用于免疫機(jī)制研究。二、常用品種、品系(一)近交系第一個(gè)近交系小鼠:DBA1909年淡棕色。乳腺癌發(fā)生率低;在生理學(xué)上,血細(xì)胞多,血壓低,維生素K缺乏引起死亡率高;心臟有鈣鹽沉積,對(duì)百日咳組織胺易感因子敏感;在35日齡左右,聽(tīng)源性癲癇發(fā)作率可達(dá)100%。常用于腫瘤學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)的研究。C57BL/6小鼠黑色。1937年由Little培育成功,乳腺癌發(fā)病率低,對(duì)放射物質(zhì)耐受力強(qiáng);補(bǔ)體活性高,細(xì)胞免疫力隨月齡增加較少降低,可能與自發(fā)腫瘤較少有關(guān),較易誘發(fā)免疫耐受性;干擾素產(chǎn)量高,對(duì)百日咳易感因子(PertussisHSF)敏感。在微生物和寄生蟲(chóng)方面,對(duì)艾美球蟲(chóng)最敏感,對(duì)貓后睪吸蟲(chóng)和瘧原蟲(chóng)、曼氏血吸蟲(chóng)、白色念球菌等有抵抗力。是腫瘤學(xué)、生理學(xué)、遺傳學(xué)研究的常用品系。BALB/c小鼠
白化。1923年由MacDowell近交培育成功6月齡后出現(xiàn)免疫球蛋白增多癥,主要是IgG和IgA量增加;干擾素產(chǎn)量低,對(duì)百日咳組織胺易感因子敏感,補(bǔ)體活性高;乳腺瘤發(fā)病率低(3%),對(duì)礦物油誘導(dǎo)漿細(xì)胞瘤敏感。對(duì)弓形蟲(chóng)敏感,老齡鼠易發(fā)生心臟病變,耐旋轉(zhuǎn)能力強(qiáng);兩形小鼠都有動(dòng)脈硬化,20月齡的雄鼠均有脾臟淀粉樣變,同時(shí)對(duì)放射性照射極為敏感。廣泛應(yīng)用于腫瘤學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)、核醫(yī)學(xué)和單困難抗體等研究中。C3H小鼠野生色。7-8月齡繁殖雌鼠乳腺癌發(fā)病率可達(dá)97%,對(duì)致肝癌因素敏感,對(duì)狂犬病病毒敏感;主要應(yīng)用于腫瘤學(xué)、生理學(xué)、核醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)的研究。AKR小鼠白化。起源于洛克菲勒(RockefellerInstitute)大學(xué),是白血病高發(fā)品系;缺乏補(bǔ)體C5易誘發(fā)免疫耐受性,對(duì)白血病因子敏感,對(duì)百日咳組織胺易感因子敏感,常用于腫瘤學(xué)和免疫學(xué)等的研究。二、常用品種、品系(二)封閉群昆明小鼠(KM)白化。前身是Swiss小鼠,1946年自印度引進(jìn)中國(guó)。昆明小鼠是我國(guó)特有的封閉群小鼠,具有獨(dú)特的遺傳學(xué)性狀,廣泛應(yīng)用于藥理學(xué)、毒理學(xué)等方面的實(shí)驗(yàn)。該鼠適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖能力高,常用于藥物毒性、藥物篩選、生物效應(yīng)測(cè)定和藥效比較的實(shí)驗(yàn)。ICR小鼠白化。起源于美國(guó)Hauschka研究所的Swiss小鼠。該鼠適應(yīng)能力強(qiáng),繁殖力強(qiáng),生長(zhǎng)速度快,實(shí)驗(yàn)重復(fù)性較好;是國(guó)際通用的封閉群小鼠,常用于免疫藥物篩選、藥理、毒理、腫瘤、放射學(xué)、食品、生物制品等科研、生產(chǎn)和教學(xué)。外周血象和骨髓細(xì)胞具有良好的穩(wěn)定性,是較理想的血液學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)P?。NIH小鼠白化。起源于美國(guó)NIH研究所,許多生長(zhǎng)性狀與KM小鼠相似,但免疫反應(yīng)敏感性比較好,也是國(guó)際上較通用的封閉群小鼠,已被公認(rèn)為許多生物制品檢定實(shí)驗(yàn)的法規(guī)動(dòng)物。二、常用品種、品系(三)突變系
★dy(肌萎縮癥小鼠)—肌萎縮,不育★ob(肥胖小鼠)—體重可達(dá)60g,無(wú)生育力,OBob×OBob★Ca(白內(nèi)障小鼠)★db(糖尿病小鼠)—無(wú)生育力★nu(裸小鼠):無(wú)毛、裸體、無(wú)胸腺,B淋巴細(xì)胞正常,但缺乏成熟的T淋巴細(xì)胞,導(dǎo)致其免疫功能低下。第二節(jié)大鼠大鼠是野生褐家鼠變種,脊椎動(dòng)物亞門(mén)—哺綱—嚙齒目—鼠科—大家鼠屬。實(shí)驗(yàn)大鼠是由野生褐色大鼠馴化而成,19世紀(jì)中葉人們首次將野生大鼠和白化大鼠用于實(shí)驗(yàn)(Wistar研究中心)。一、生物學(xué)特性(一)習(xí)性和行為1、晝伏夜動(dòng):白天喜歡擠在一起休息,夜間和清晨比較活躍2、喜群居3、膽小怕驚,性格較溫順,行動(dòng)遲緩,易于捉取。4、喜啃咬,雄性不如小鼠好斗。雜食性,更喜肉食,對(duì)維生素,氨基酸缺乏敏感.5、抗病力較強(qiáng),對(duì)外環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng),成年大鼠很少患病。6、對(duì)環(huán)境因素刺激敏感,濕度要求嚴(yán)格;高分貝噪聲刺激下,常發(fā)生母鼠吃仔現(xiàn)象。7、壽命短:大鼠壽命一般約為2.5-3年,最長(zhǎng)壽命為5年。(二)、解剖學(xué)特點(diǎn)1、外形:體型小,成年個(gè)體重300-600g,實(shí)驗(yàn)一般選用150-200g的大鼠,體長(zhǎng)不小于18-25cm。2、齒式,門(mén)齒終身生長(zhǎng)。3、消化系統(tǒng):胃:分為前胃和胃體,嵴接近食管,因收縮時(shí)堵住賁門(mén),故不會(huì)嘔吐(小鼠也不會(huì)嘔吐),肝:分6葉,再生能力極強(qiáng),被切除60-70%后仍可再生盲腸發(fā)達(dá),無(wú)膽囊,胰腺分散。4、生殖系統(tǒng):乳頭6對(duì),胸腹部各3對(duì)5、大鼠皮膚缺少汗腺,汗腺僅分布于爪墊上,主要通過(guò)尾巴散熱。(三)、生理學(xué)特點(diǎn)1、生長(zhǎng)發(fā)育快,成熟早,繁殖力強(qiáng)2、繁殖特性:雄性2月齡、雌性2.5月齡達(dá)到性成熟,性周期4~5d,妊娠期19~23d(平均21d),哺乳期25~28d,年產(chǎn)5~8胎,每胎產(chǎn)仔6~12只,生育期1.5年。全年多發(fā)情動(dòng)物,具有產(chǎn)后發(fā)情、產(chǎn)后妊娠的特點(diǎn)。3、無(wú)嘔吐反射。4、大鼠血壓對(duì)藥物的反應(yīng)敏感。(三)、生理學(xué)特點(diǎn)5、感覺(jué)器官:視覺(jué)靈敏,對(duì)光照較敏感,嗅覺(jué)靈敏,對(duì)噪音敏感,適宜做條件反射實(shí)驗(yàn)。6、營(yíng)養(yǎng):對(duì)某些營(yíng)養(yǎng)缺乏非常敏感,尤其是蛋白質(zhì)、維生素A、維生素E。7、對(duì)濕度要求高:空氣中的濕度低于40%,大鼠尾巴易發(fā)生壞尾病。生物學(xué)特性-基本生物學(xué)數(shù)據(jù)成年體重:一般雄性為250-450克,雌性為250-350克左右,有些封閉群動(dòng)物可能會(huì)更大。壽命:3年左右性成熟:60天左右體成熟:3個(gè)月左右妊振期:21天左右哺乳期:18-23天性周期:4-5天體溫:38.5-39.5℃心跳次數(shù):250-500次/分鐘呼吸數(shù):85次/分鐘血壓:90-120毫米汞柱飼料消耗量:5克/100克體重、天飲水量:8-11ml/100g.天在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用藥物研究藥物毒性和安全性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)大鼠常作為藥物的亞急性毒性、長(zhǎng)期毒性、生殖毒性實(shí)驗(yàn),評(píng)價(jià)和確定藥物的最大給藥量,藥物排泄速率和蓄積傾向,藥物慢性實(shí)驗(yàn),生殖毒性實(shí)驗(yàn)等等。腫瘤學(xué)研究
有些品系的大鼠具有易發(fā)自發(fā)性腫瘤的特點(diǎn),可直接應(yīng)用腫瘤研究,同時(shí)大鼠對(duì)化學(xué)致癌物敏感,可誘發(fā)形成各種腫瘤模型,特別是易患肝癌。也培育一些免疫缺陷品系,應(yīng)用于腫瘤研究。傳染病學(xué)的研究大鼠對(duì)多種病原體、毒素敏感。可復(fù)制多種細(xì)菌性、病毒性疾病模型,是研究支氣管炎、付傷寒的重要實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。幼年大鼠可用于流感病毒的傳代,還可進(jìn)行假結(jié)核、霉形體病、巴氏桿菌病、葡萄球菌感染、真菌病的研究,但不宜作為鉤體病的研究。在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用遺傳學(xué)及遺傳學(xué)疾病研究有些大鼠品系具有自發(fā)性遺傳疾病,如白內(nèi)障、肥胖、高血壓等,這些疾病具有人類(lèi)相似的特征,可作為人類(lèi)遺傳性疾病生殖學(xué)研究大鼠繁殖能力強(qiáng),周期短,適合生殖學(xué)方面的研究。特別適用于畸胎學(xué)、避孕藥的研究,卵巢功能測(cè)定,內(nèi)分泌學(xué)研究,由于大鼠腎只有一個(gè)乳頭和一個(gè)腎盂,可應(yīng)用于腎套管插入術(shù)研究,同時(shí)腎皮質(zhì)中存在表面腎單位,可用于做活體微穿刺研究腎單位運(yùn)轉(zhuǎn)的模型。內(nèi)分泌疾病的研究大鼠的垂體較脆弱地附著于漏斗下部,可用于作去垂體模型,也可用于腎上腺、卵巢等內(nèi)分泌研究和一些內(nèi)分泌功能失調(diào)的研究。在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用老年病學(xué)研究
大鼠比小鼠可得到更多的血量和體液,進(jìn)行衰老的激素水平等生理生化研究,同時(shí)可復(fù)制結(jié)構(gòu)蛋白老化的動(dòng)物模型,研究老年病膠原老化,等等。心血管疾病研究大鼠是研究心血管疾病的首選動(dòng)物,宜培育出了自發(fā)性動(dòng)脈硬化品系,通過(guò)人工誘發(fā)可制作肺動(dòng)脈高壓癥、心肌老損、動(dòng)脈粥樣硬化、居部缺血心臟病模型,但其結(jié)構(gòu)功能、代謝與人類(lèi)不盡相同。營(yíng)養(yǎng)代謝病研究大鼠對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏敏感,可發(fā)生典型缺乏癥狀,是營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究使用最早、最多的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。環(huán)境污染與人類(lèi)健康的研究大鼠對(duì)空氣污染非常敏感,常被用于空氣污染對(duì)人和動(dòng)物健康影響的研究,特別是重金屬污染方面研究的主要?jiǎng)游锬P?。二、常用品種、品系(一)近交系1、F344—白化。1920年由Curtis培育而成,腫瘤自發(fā)率高。乳腺腫瘤自發(fā)率雄性為23%左右,雌性為41%左右;睪丸間質(zhì)細(xì)胞瘤為85%以上,該動(dòng)物可允許多種腫瘤移植生長(zhǎng)。2、SHR—白化。1960年,Okamoto采用封閉群Wistar大鼠近交培育而成。自發(fā)性高血壓,10周齡以后動(dòng)脈收縮壓雄鼠可達(dá)200-350mmHg,雌鼠可達(dá)180-200mmHg,心血管發(fā)病率高,對(duì)減壓藥反應(yīng)敏感,常用于高血壓藥物篩選。(二)突變系
1、癲癇大鼠—用鈴聲刺激,癲癇發(fā)作2、裸大鼠—體毛稀少,雄性繁殖能力低3、其它突變基因Ca為白內(nèi)障Cb為豐滿(mǎn)Cr為后肢癱瘓di為糖尿病fa為肥胖hd為缺趾(三)封閉群1、Wistar—白化。1907年由美國(guó)Wistar研究所培育而成,該群動(dòng)物對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)敏感,對(duì)傳染病的抵抗力較強(qiáng),自發(fā)性腫瘤發(fā)生率低;較適合于營(yíng)養(yǎng)、代謝性疾病研究。垂體腎上腺系統(tǒng)發(fā)達(dá),應(yīng)激反應(yīng)靈敏,常用于神經(jīng)、內(nèi)分泌實(shí)驗(yàn)研究。同時(shí)還用于藥物、腫瘤、傳染病、關(guān)節(jié)炎、肝外科等領(lǐng)域的研究。目前有近交系與封閉群兩種。2、SD—白化。1952年由RobertWorthingtonDawley培育而成的封閉群大鼠。幼鼠生長(zhǎng)快,繁育能力強(qiáng),自發(fā)性腫瘤發(fā)病率低,對(duì)環(huán)境影響敏感,對(duì)性激素反應(yīng)敏感。藥理學(xué)、毒理學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)、畸胎學(xué)的研究。三、在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用藥物研究
藥物毒性和安全性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)大鼠常作為藥物的亞急性毒性、長(zhǎng)期毒性、生殖毒性實(shí)驗(yàn),評(píng)價(jià)和確定藥物的最大給藥量,藥物排泄速率和蓄積傾向,藥物慢性實(shí)驗(yàn),生殖毒性實(shí)驗(yàn)等等。腫瘤學(xué)研究
有些品系的大鼠具有易發(fā)自發(fā)性腫瘤的特點(diǎn),可直接應(yīng)用腫瘤研究,同時(shí)大鼠對(duì)化學(xué)致癌物敏感,可誘發(fā)形成各種腫瘤模型,特別是易患肝癌。也培育一些免疫缺陷品系,應(yīng)用于腫瘤研究。傳染病學(xué)的研究
大鼠對(duì)多種病原體、毒素敏感。可復(fù)制多種細(xì)菌性、病毒性疾病模型,是研究支氣管炎、付傷寒的重要實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。幼年大鼠可用于流感病毒的傳代,還可進(jìn)行假結(jié)核、霉形體病、巴氏桿菌病、葡萄球菌感染、真菌病的研究,但不宜作為鉤體病的研究。遺傳學(xué)及遺傳學(xué)疾病研究有些大鼠品系具有自發(fā)性遺傳疾病,如白內(nèi)障、肥胖、高血壓等,這些疾病具有人類(lèi)相似的特征,可作為人類(lèi)遺傳性疾病生殖學(xué)研究大鼠繁殖能力強(qiáng),周期短,適合生殖學(xué)方面的研究。特別適用于畸胎學(xué)、避孕藥的研究,卵巢功能測(cè)定,內(nèi)分泌學(xué)研究,由于大鼠腎只有一個(gè)乳頭和一個(gè)腎盂,可應(yīng)用于腎套管插入術(shù)研究,同時(shí)腎皮質(zhì)中存在表面腎單位,可用于做活體微穿刺研究腎單位運(yùn)轉(zhuǎn)的模型。內(nèi)分泌疾病的研究大鼠的垂體較脆弱地附著于漏斗下部,可用于作去垂體模型,也可用于腎上腺、卵巢等內(nèi)分泌研究和一些內(nèi)分泌功能失調(diào)的研究。老年病學(xué)研究
大鼠比小鼠可得到更多的血量和體液,進(jìn)行衰老的激素水平等生理生化研究,同時(shí)可復(fù)制結(jié)構(gòu)蛋白老化的動(dòng)物模型,研究老年病膠原老化,等等。心血管疾病研究大鼠是研究心血管疾病的首選動(dòng)物,宜培育出了自發(fā)性動(dòng)脈硬化品系,通過(guò)人工誘發(fā)可制作肺動(dòng)脈高壓癥、心肌老損、動(dòng)脈粥樣硬化、居部缺血心臟病模型,但其結(jié)構(gòu)功能、代謝與人類(lèi)不盡相同。營(yíng)養(yǎng)代謝病研究大鼠對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏敏感,可發(fā)生典型缺乏癥狀,是營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究使用最早、最多的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。環(huán)境污染與人類(lèi)健康的研究大鼠對(duì)空氣污染非常敏感,常被用于空氣污染對(duì)人和動(dòng)物健康影響的研究,特別是重金屬污染方面研究的主要?jiǎng)游锬P汀5谌?jié)豚鼠
豚鼠在動(dòng)物分類(lèi)學(xué)上屬脊椎動(dòng)物門(mén)、哺乳綱、嚙齒目、豚鼠科、豚鼠屬。
實(shí)驗(yàn)豚鼠是藥理學(xué)、免疫學(xué)、微生物學(xué)及毒理學(xué)等研究和藥品生物制品鑒定中常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。豚鼠科動(dòng)物原產(chǎn)于南美,實(shí)驗(yàn)豚鼠由野生豚鼠(Caviaporcellus)之中的短毛種馴化而來(lái),是較早用于生物醫(yī)學(xué)研究的動(dòng)物。早在1780年Lavoiser就使用豚鼠進(jìn)行過(guò)熱源試驗(yàn)。以后逐漸用于微生物學(xué)、生物學(xué)、病理學(xué)以及化學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)研究,尤其在細(xì)菌學(xué)的研究中使用的最多;豚鼠可作為生物培養(yǎng)基,用來(lái)培養(yǎng)沒(méi)有人工培養(yǎng)基的細(xì)菌,或在各種細(xì)菌分型時(shí)所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),以及各種不同的生物免疫反應(yīng)等。在這些方面實(shí)驗(yàn)動(dòng)物豚鼠占有很重要的位置。一、生物學(xué)特性(一)習(xí)性和行為1.豚鼠為草食性動(dòng)物,喜食纖維素多的飼料;2.喜活動(dòng)、愛(ài)群居,不宜單籠飼養(yǎng);3.性情溫順,極少斗毆,很少傷人。4.膽小怕驚,對(duì)外界刺激極為敏感,聽(tīng)覺(jué)發(fā)達(dá)、易驚----忌噪音;短被毛緊貼皮膚----忌高溫、高濕;
(二)、解剖學(xué)特點(diǎn)1、外形:身體短粗,不善于攀爬和跳躍,尾巴只有殘跡;2、齒式,門(mén)齒終身生長(zhǎng);3、消化系統(tǒng):胃壁簿,盲腸發(fā)達(dá),占整個(gè)腹腔的1/3,這是草食性動(dòng)物的特征;4、神經(jīng)系統(tǒng):大腦半球沒(méi)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(lèi)動(dòng)物發(fā)達(dá);5、生殖系統(tǒng):睪丸不下降至陰囊(位于腹腔)。(三)、生理學(xué)特點(diǎn)1、晚成性動(dòng)物:指胚胎發(fā)育完全,出生時(shí)眼耳張開(kāi),有牙齒,有被毛,并能站立行走尋找食物的動(dòng)物;2、性早熟:2月齡排卵、性成熟,5月齡左右體成熟。全年多發(fā)情,妊娠期68d,年產(chǎn)3-5胎;3、自動(dòng)調(diào)節(jié)體溫能力較差,飼養(yǎng)最適溫度為18-22°C;4、自身不能合成vitc(缺乏左旋葡萄糖內(nèi)酯氧化酶);5、抗缺氧能力強(qiáng)(是小鼠的4倍,大鼠的2倍);6、過(guò)敏反應(yīng)靈敏,接受致敏物質(zhì)的反應(yīng)程度;7、對(duì)抗生素敏感,常在用藥48h后引起急性腸炎甚至死亡。在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用免疫學(xué)研究1.過(guò)敏反應(yīng)
豚鼠是過(guò)敏性休克和變態(tài)反應(yīng)研究的首選動(dòng)物,特別是遲發(fā)型過(guò)敏反應(yīng)與人相似。豚鼠〉兔〉犬〉小鼠〉貓2.提取補(bǔ)體
豚鼠血清中含有豐富的補(bǔ)體,是所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中補(bǔ)體含量最多的一種動(dòng)物,其補(bǔ)體非常穩(wěn)定,免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用補(bǔ)體多來(lái)源于豚鼠。3.皮膚刺激試驗(yàn)
豚鼠皮膚對(duì)毒物刺激反應(yīng)靈敏,常用作局部皮膚毒物作用的試驗(yàn),如研究化妝品和外用藥品對(duì)局部皮膚的刺激反應(yīng)。
在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用傳染病研究
豚鼠對(duì)多種病原體敏感,是用于病原的分離、鑒別、診斷,尤其對(duì)結(jié)核桿菌高度敏感,感染后的病變酷似人類(lèi)的病變,是結(jié)核桿菌的分離、鑒別、診斷以及病理研究的首選動(dòng)物。幼齡豚鼠經(jīng)常用于支原體感染后的病理和細(xì)胞免疫的研究。在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用藥物學(xué)研究
豚鼠妊娠期長(zhǎng),適用于藥物或毒物對(duì)胎兒后期發(fā)育影響的試驗(yàn)。豚鼠對(duì)多種抗生素類(lèi)藥物非常敏感,是研究抗生素和青霉素的動(dòng)物模型。豚鼠還可用于研究麻醉藥的藥效實(shí)驗(yàn)。對(duì)組織胺敏感,能引起支氣管痙攣性哮喘,常用于平喘藥和抗組織胺藥物的研究??烧T發(fā)咳嗽,用于鎮(zhèn)咳藥研究。在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究
豚鼠體內(nèi)不能合成維生素C,對(duì)其缺乏十分敏感,是研究實(shí)驗(yàn)性壞血病和維生素C生理功能的理想動(dòng)物模型。豚鼠也可用于葉酸、硫胺素和精氨酸的生理功能,酮性酸中毒,眼神經(jīng)疾病的研究。在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用耳科學(xué)研究
豚鼠聽(tīng)神經(jīng)對(duì)聲波特別是700~2000Hz的純音最敏感,常用于聽(tīng)覺(jué)和內(nèi)耳疾病的研究。如噪聲對(duì)聽(tīng)力的影響,藥物對(duì)聽(tīng)神經(jīng)的影響等研究。其他研究
切斷頸部?jī)蓚?cè)迷走神經(jīng)可引起肺水腫,復(fù)制典型的急性肺水腫模型;適于觀察出血和血管通透性變化實(shí)驗(yàn);缺氧實(shí)驗(yàn)。不宜采用豚鼠做動(dòng)物模型的研究1.急性實(shí)驗(yàn)
因?yàn)殡嗍笠赘腥?,皮膚厚,不宜注射,血管神經(jīng)不易分離;2.慢性支氣管炎癥實(shí)驗(yàn)
因?yàn)殡嗍髿夤?、支氣管腺體不發(fā)達(dá);3.嘔吐實(shí)驗(yàn)
因?yàn)殡嗍髧I吐反應(yīng)不敏感。二、常用品種、品系(一)品種分為:短毛、長(zhǎng)毛和剛毛三種,目前用作實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的是英國(guó)種短毛豚鼠。1、英國(guó)種—毛短而光滑,個(gè)體毛色有單毛色,雙毛色、三毛色,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物主要由這種馴化而成。2、秘魯種—毛細(xì)長(zhǎng)、軟、密,毛可達(dá)18cm,不宜用作實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。3、阿比西尼亞種4、安哥拉種(二)、近交系1、近交系2號(hào)毛色3色(黑、棕、白),體重小于近交系13號(hào),但一些臟器系數(shù)大于近交系13號(hào)2、近交系13號(hào)毛色3色(黑、白、棕),體型較大,性活動(dòng)差,死胎率45%第四節(jié)家兔
家兔在動(dòng)物分類(lèi)學(xué)上屬于脊椎動(dòng)物門(mén)、哺乳綱、兔形目、兔科、真兔屬。
一、生物學(xué)特性
(一)習(xí)性和行為
1、晝伏夜動(dòng),喜獨(dú)居穴居。2、性情溫馴,膽小怕驚。3、食糞癖,但好清潔。4、耐寒不耐熱,耐干不耐溫。5、喜啃咬,喜歡磨牙和啃木啃土扒穴。6、草食性,喜青粗飼料。(二)解剖學(xué)特點(diǎn)1、外形:體型較小,呈園球形,尾短,耳大,眼大,上唇中裂,后肢比前肢長(zhǎng)。毛色品型多,有白色、棕色、灰色、黑色、麻色、金黃色等;2、齒式,門(mén)齒終身生長(zhǎng);3、心外有心包膜兔的胸腔構(gòu)造與其它動(dòng)物不同,縱隔將胸腔分左右兩室,互不相通。暴露心臟時(shí),不需人工呼吸;4、消化系統(tǒng):食管由三層肌肉構(gòu)成(其他動(dòng)物兩層),盲腸特大,占腹腔1/3,盲腸起始部膨大成圓小囊,胰腺分散,質(zhì)、色均似脂肪,胰導(dǎo)管開(kāi)口于十二指腸后1/3處;5、感覺(jué)器官:耳廓大且耳血管大而清晰,便于血管注射和采血。眼球大,虹膜有色素細(xì)胞;6、家兔頸部有減壓神經(jīng)獨(dú)立分支,頸神經(jīng)血管束有三根神經(jīng),最粗的為迷走神經(jīng),較細(xì)的是交感神經(jīng),最細(xì)者為減壓神經(jīng);7、呼吸系統(tǒng):左肺2葉,右肺4葉,腹式呼吸為主;8、內(nèi)分泌系統(tǒng):甲狀旁腺分散,位置不固定,因此不宜做甲狀旁腺切除術(shù)。甲狀腺相對(duì)固定;9、生殖系統(tǒng):雌性家兔有兩個(gè)完全分離的子宮,屬雙子宮類(lèi)型。1、感覺(jué)器官靈敏:聽(tīng)覺(jué)和嗅覺(jué)靈敏;2、對(duì)射線敏感,照射后常發(fā)生特有的休克樣反應(yīng)或死亡;3、生長(zhǎng)發(fā)育快,繁殖力強(qiáng),體成熟時(shí)間比性成熟時(shí)間晚1個(gè)月。家兔屬于刺激性排卵的多胎動(dòng)物,必須通過(guò)公兔的交配動(dòng)作刺激才能排卵;4、血型:有4個(gè)血清型;5、體溫調(diào)節(jié)穩(wěn)定,主要以呼吸散熱,體溫變化靈敏,發(fā)熱反應(yīng)典型;6、換毛:家兔皮膚長(zhǎng)滿(mǎn)被毛,一生中經(jīng)常換毛,分大換毛和小換毛。大換毛有兩次,分別在100d換乳毛和130-190d大換毛,大換毛后進(jìn)入成年,每年在春秋兩季各有一次小換毛。(三)生理學(xué)特點(diǎn)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用發(fā)熱、解熱和檢查致熱源研究
兔對(duì)細(xì)菌內(nèi)毒素、化學(xué)藥品、異種蛋白會(huì)產(chǎn)生熱源反應(yīng),體溫反應(yīng)靈敏而恒定。用于各類(lèi)制劑的熱源質(zhì)檢及發(fā)熱解熱機(jī)制研究;免疫學(xué)研究生產(chǎn)抗體,制備高效價(jià)和特異性強(qiáng)的免疫血清,其制品廣泛地用于人類(lèi)各類(lèi)抗血清和診斷血清的研制,如:病原體血清----細(xì)菌、病毒、立克次體等免疫血清;間接免疫血清----兔抗人球蛋白免疫血清,羊抗兔免疫血清;抗補(bǔ)體抗體血清-----兔抗豚鼠球蛋白免疫血清;在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用皮膚刺激試驗(yàn)
兔對(duì)刺激反應(yīng)敏感,反應(yīng)近似于人,常用兔作為毒物、藥物、化妝品等對(duì)皮膚局部作用的研究。膽固醇代謝和動(dòng)脈粥樣硬化癥研究
兔對(duì)致病膽固醇的敏感性高,造型時(shí)間短,成型快。家兔模型的病變與人類(lèi)基本相似。生殖生理和避孕藥研究
家兔屬刺激性排卵,雄兔的交配動(dòng)作或注射絨毛膜促性腺激素80~100單位均可誘發(fā)排卵,可準(zhǔn)確檢測(cè)排卵時(shí)間并容易取得胚胎材料。可用于避孕藥和生殖生理研究。在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用眼科研究
家兔眼球大,幾乎成圓形,便于進(jìn)行手術(shù)操作和觀察,也常用于眼科藥物篩選和療效研究。急性動(dòng)物試驗(yàn)
常用兔做失血性休克、腸毒素引起的休克、微血管縫合、阻塞性黃疸等急性試驗(yàn)。其他方面
常利用兔進(jìn)行各種寄生蟲(chóng)病、畸形學(xué)的研究,教學(xué)中的生理學(xué)課程常采用家兔作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。不宜用兔作為動(dòng)物模型的研究1.觀察嘔吐的試驗(yàn),因?yàn)橥脤?duì)嘔吐反應(yīng)不敏感;2.放射病試驗(yàn),因?yàn)橥脤?duì)射線非常敏感,射線照射后,常發(fā)生休克或死亡;3.咳嗽試驗(yàn),因?yàn)橥萌狈人苑瓷洌?.甲狀旁腺切除術(shù),因?yàn)橥玫募谞钆韵俜植挤稚?,位置不固定。二、常用品種1、大耳白兔—大耳白兔(又稱(chēng)大耳兔,日本大耳白):是日本用中國(guó)本兔選育而成的皮肉兼和用和供實(shí)驗(yàn)用的良種兔。毛色純白,紅眼睛,體型較大。體重8-12斤,最高可達(dá)16斤。兩耳長(zhǎng)大高舉,耳根細(xì),耳端尖,形同柳葉,田兔頜下具肉髯,被毛濃密。大耳白兔生長(zhǎng)發(fā)育快,繁殖力較強(qiáng),但抗病力較差。由于它的耳朵長(zhǎng)大,皮膚白色,血管清晰,便于取血和注射,是一種常用的實(shí)驗(yàn)用兔。二、常用品種
2、新西蘭白兔—新西蘭兔系由美國(guó)加利福尼亞洲培育的品種。按毛色分為新西蘭白色和紅兔兩種,因和棲息在新西蘭島上的野生兔毛色相似而命名。新西蘭白兔具有:毛色純白、皮膚光澤、體格健壯、繁殖力強(qiáng)、生長(zhǎng)迅速、性情溫和、容易管理等優(yōu)點(diǎn),故已被培育成性質(zhì)穩(wěn)定的近交系實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。除廣泛應(yīng)用于皮膚反應(yīng)實(shí)驗(yàn)、藥劑的熱原試驗(yàn)、致畸形試驗(yàn)、毒性實(shí)驗(yàn)和島素檢定外,亦常用于妊娠診斷、人工受胎實(shí)驗(yàn)、計(jì)劃生育研究和制造診斷血清等。二、常用品種
3、中國(guó)白兔—是我國(guó)培育成的一種皮肉兼用,又適合實(shí)驗(yàn)需要的品種。飼養(yǎng)歷史悠久,全國(guó)各地均有分布。毛色為純白、體型緊湊,體重3~5斤,紅眼睛,嘴較尖、耳朵短而厚。皮板厚實(shí),被毛短密。中國(guó)本兔有許多突出的優(yōu)點(diǎn),如抗病力強(qiáng)、耐粗飼,對(duì)環(huán)境適應(yīng)性好,繁殖力強(qiáng),一年可生6~7胎,每胎平均產(chǎn)仔6~9只,最高達(dá)15只。雌兔有5~6對(duì)乳頭。中國(guó)本兔是一種優(yōu)良的育種材料,國(guó)外育成的一些優(yōu)良品種均和中國(guó)本兔有血緣關(guān)系。這種兔的缺點(diǎn)是體型較小,生長(zhǎng)較慢,不需進(jìn)一步選育提高。第五節(jié)犬一、生物學(xué)特性(一)習(xí)性和行為1、喜與人為伴。2、適應(yīng)性強(qiáng):聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)靈敏,反應(yīng)靈敏,對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)3、好運(yùn)動(dòng),雄性好打斗,有合群欺弱的特點(diǎn)。4、愛(ài)活動(dòng),必須提供足夠的活動(dòng)場(chǎng)所。5、性情兇猛6、肉食性動(dòng)物,但經(jīng)馴化為雜食性。(二)解剖學(xué)特點(diǎn)1、仔犬牙齒28顆,成年犬牙齒42顆,犬齒臼齒發(fā)達(dá),參看犬的牙齒顏色、磨損與更換情況,可估計(jì)犬的年齡,無(wú)鎖骨,雄犬具陰莖骨。2、腸道短(為體長(zhǎng)的3倍),胃較?。ㄈ萘考s1.5L),易作腸瘺、胃瘺,胰腺小而散在,呈扁平長(zhǎng)帶狀;肝較大。3、皮膚汗腺極不發(fā)達(dá),趾墊上有少量汗腺;鼻端特具鼻端腺;肛門(mén)處有肛門(mén)腺;甲狀旁腺位于甲狀腺表面,位置較固定。(三)生理學(xué)特點(diǎn)1、內(nèi)臟器官功能酷似人類(lèi),嘔吐反應(yīng)敏感。2、春秋單發(fā)情動(dòng)物,年產(chǎn)1—2胎。3、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)十分靈敏,味覺(jué)不夠靈敏,視覺(jué)不靈敏,色覺(jué)極差,為紅綠色盲。4、分5種血型:A、B、C、D、E,只有A型血有抗原性,可引起輸血反應(yīng)。5、分4種神經(jīng)類(lèi)型,即多血質(zhì)(活潑型)、粘液質(zhì)(安靜型)、膽汁質(zhì)(興奮型)、憂(yōu)郁質(zhì)(抑制型),各型性格不同。1)易沖動(dòng)與興奮,剛強(qiáng)的硬性型(膽汁質(zhì))
屬于這種氣質(zhì)的犬對(duì)外來(lái)的刺激感覺(jué)敏銳,但轉(zhuǎn)眼即忘。它們伶俐、溫順,容易馴服,警戒性稍遜,運(yùn)動(dòng)時(shí)欠活潑,但耐力強(qiáng);剛膽富有攻擊性;2)開(kāi)朗活潑,偏硬性型(多血質(zhì))
這種犬外表上看似很強(qiáng)悍,富于攻擊性,但內(nèi)心多少有些軟弱,感覺(jué)非常敏銳。這種犬唯一的缺點(diǎn)是缺乏耐久力和警戒性。
3)警戒性強(qiáng),偏軟性型(粘液質(zhì))
這種犬外觀看似溫和,實(shí)則內(nèi)心強(qiáng)悍。它們的感受性相當(dāng)強(qiáng),對(duì)外界刺激的沖擊感受很敏銳,對(duì)感受的記憶力也很好。如果外界刺激較大,或者是連續(xù)施以輕微的刺激,則容易使其反抗,甚至不愿意動(dòng),或趴在地上,或逃走,總之不夠順從。
4)神經(jīng)敏銳,軟性型(憂(yōu)郁質(zhì))
這類(lèi)犬對(duì)輕微的刺激反應(yīng)過(guò)敏,容易留下記憶,神經(jīng)過(guò)敏。
二、在生物醫(yī)學(xué)中的選擇應(yīng)用實(shí)驗(yàn)外科學(xué)犬的應(yīng)用主要在實(shí)驗(yàn)外科方面。臨床醫(yī)生在研究新的手術(shù)或麻醉方法時(shí)往往選用犬來(lái)做動(dòng)物實(shí)驗(yàn),取得經(jīng)驗(yàn)和技巧后用于臨床。如心血管外科,腦外科,斷肢再植,器官和組織移植等?;A(chǔ)醫(yī)學(xué)研究
犬是目前基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究和教學(xué)中最常用動(dòng)物之一,尤其是生理、病理研究。犬的神經(jīng)、血液循環(huán)系統(tǒng)發(fā)達(dá),適合做失血性休克,彌漫性血管內(nèi)凝血,脂質(zhì)在動(dòng)脈中的沉積,急性心肌梗塞,心律失常,急性肺動(dòng)脈高血壓,腎性高血壓,脊髓傳導(dǎo)實(shí)驗(yàn),大腦皮層定位試驗(yàn),條件反射實(shí)驗(yàn),內(nèi)分泌腺摘除實(shí)驗(yàn),各種消化道和腺瘺等。二、在生物醫(yī)學(xué)中的選擇應(yīng)用藥理、毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)磺胺類(lèi)藥物代謝研究,各種新藥臨床前毒性實(shí)驗(yàn)。人類(lèi)傳染性疾病研究如病毒性肝炎、鏈球菌性心內(nèi)膜炎、十二指腸鉤蟲(chóng)、日本血吸蟲(chóng)等動(dòng)物模型。其它疾病研究如蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)不良,高膽固醇血癥,動(dòng)脈粥樣硬化,先天性白內(nèi)障,遺傳性耳聾,先天性心臟病,紅斑狼瘡病,腎盂腎炎、狂犬病等。三、主要品系、種群比格犬:又稱(chēng)小獵兔犬,屬小型犬,短毛,是獵犬中較小的一種。此種犬是公認(rèn)的實(shí)驗(yàn)用犬。具有以下特點(diǎn):
1、親近人,溫馴易捕,對(duì)環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng),抗病力強(qiáng),性成熟早,產(chǎn)仔多。2、體型小,利于實(shí)驗(yàn)操作;3、遺傳性能穩(wěn)定且優(yōu)良,一般沒(méi)有遺
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