《動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)》課件-任務(wù)1：認(rèn)識(shí)醫(yī)學(xué)研究的功臣-小鼠、大鼠

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)重要的科研功臣-小鼠脊索動(dòng)物門（Vertebrate）一、醫(yī)學(xué)研究的”功臣“——小鼠小鼠是目前應(yīng)用最為廣泛、研究最為詳盡的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物；嚙齒目（Rodentia）哺乳綱（Mammalia）鼠科（Muridae）小鼠屬（Mus）按照生命分類單元小鼠源自野生小家鼠一、醫(yī)學(xué)研究的”功臣“——小鼠17世紀(jì)起，被用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，主要用于解剖學(xué)、腫瘤移植及遺傳實(shí)驗(yàn)等。至20世紀(jì)已被廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)各個(gè)研究領(lǐng)域。（一）小鼠的生物學(xué)特性1.外貌特征小鼠：面部尖突，呈錐形體；嘴臉前部有19根長的觸須；耳聳立呈半圓形；眼大，鼻尖；尾長約與體長相等；尾部覆有橫列、環(huán)狀的小角質(zhì)鱗片；毛色因品系、品種不同而異，有多種顏色；壽命為2-3年。（一）小鼠的生物學(xué)特性2.生活習(xí)性小鼠個(gè)體小，性格溫順、膽小、喜群居于光線較暗的環(huán)境，晝伏夜動(dòng)。雜食，喜啃咬。體表面積相對(duì)較大，無汗腺，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性差，辨色能力弱，聽覺嗅覺敏銳。（一）小鼠的生物學(xué)特性3.繁殖特性性成熟早，繁殖力強(qiáng)；妊娠期為19～21天；哺乳期為20～22天；單次排卵10～23個(gè)（視品種而定），每胎產(chǎn)仔數(shù)為8-15只，一年產(chǎn)仔胎數(shù)6-10胎；屬全年多發(fā)情性動(dòng)物，繁殖率很高。（一）小鼠的生物學(xué)特性3.繁殖特性在雌雄鑒別方面：生殖器與肛門距離較長的為雄性，反之距離較短的為雌性；雄性的生殖器突起較雌鼠大，雌鼠乳頭較雄鼠明顯；雄性可見陰囊、雌性乳頭明顯而易于區(qū)分。（一）小鼠的生物學(xué)特性4.仔鼠特性新生仔鼠周身無毛，皮膚赤紅，兩眼不睜，耳廓與皮膚黏連，頭大尾短?？砂l(fā)出聲音，有觸、嗅、味覺。出生體重約1.5g，生后1-2h可吃奶，4-5天兩耳張開，1周后能爬行，體溫變化較大。（一）小鼠的生物學(xué)特性5.飼養(yǎng)與管理小鼠屬于雜食性動(dòng)物，胃容量較小，有隨時(shí)采食習(xí)性，夜間更為活躍。喜食淀粉含量更好的飼料，不同品系小鼠對(duì)飼料組成要求有一定差別。二、小鼠的品系根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟捎靡欢ǖ慕慌浞绞椒敝城易嫦让鞔_的動(dòng)物群，具有獨(dú)特的生物學(xué)特性并能穩(wěn)定遺傳的群體。近交系、遠(yuǎn)交系（封閉群）、雜交系動(dòng)物、突變系動(dòng)物（基因修飾動(dòng)物）。品系：按照遺傳學(xué)控制程度將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為：二、小鼠的品系近交系動(dòng)物是指近交程度相當(dāng)于20代以上連續(xù)全同胞或親子交配，近交系數(shù)達(dá)98.6%以上、群體基因達(dá)到高度純合和穩(wěn)定的動(dòng)物群。二、小鼠的品系近交系由于近交衰退，生活力弱，對(duì)飼養(yǎng)環(huán)境要求高，產(chǎn)仔少，營養(yǎng)要求高；特點(diǎn)：具有個(gè)體差異小、對(duì)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)一致、遺傳穩(wěn)定、表現(xiàn)型均一等優(yōu)勢(shì)。二、小鼠的品系是指引種于某親本或同源親本的動(dòng)物，讓其不以近交形式，也不與群外動(dòng)物雜交而繁衍的動(dòng)物群；封閉群：二、小鼠的品系使整個(gè)群體盡量防止近親交配而保持著遺傳變異，既保持群體的一般特性，又保持動(dòng)物的雜合性。封閉群：二、小鼠的品系特點(diǎn)與應(yīng)用:對(duì)實(shí)驗(yàn)處理因素的反應(yīng)一致性和重復(fù)性較近交系差；二、小鼠的品系特點(diǎn)與應(yīng)用:具有較強(qiáng)的繁殖力與生活力，對(duì)疾病抵抗力強(qiáng)，壽命長，易生長，成本低，可大量供應(yīng)。二、小鼠的品系小鼠的品系很多是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中培育品系最多的動(dòng)物毛色為黑色，是第一個(gè)完成基因組測(cè)序的小鼠品系，被認(rèn)作"標(biāo)準(zhǔn)"的近交系；該品系的最主要的兩個(gè)特點(diǎn)就是品系穩(wěn)定和易于繁殖；實(shí)驗(yàn)結(jié)果精度高，可比性好，應(yīng)激反應(yīng)均一。三、小鼠的品種與品系C57BL小鼠近交系1.C57BL/6小鼠：常作為生理學(xué)與病理學(xué)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，例如：肥胖模型、2型糖尿病模型、動(dòng)脈粥樣硬化模型及骨質(zhì)疏松模型。三、小鼠的品種與品系C57BL小鼠近交系常用于構(gòu)建基因修飾動(dòng)物模型，可以保證遺傳背景的高度穩(wěn)定性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一致性。三、小鼠的品種與品系BALB/c小鼠近交系2.Ba1b/C是另外一種廣泛使用的近交系免疫缺陷實(shí)驗(yàn)小鼠品種：具有易于繁殖和雌雄體重差異小的特點(diǎn)；對(duì)致癌物極其敏感，常用于肺癌、腎癌等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的建立；三、小鼠的品種與品系BALB/c小鼠近交系2.Ba1b/C是另外一種廣泛使用的近交系免疫缺陷實(shí)驗(yàn)小鼠品種：被廣泛應(yīng)用于雜交瘤和單克隆抗體的生產(chǎn)；廣泛地應(yīng)用于腫瘤學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)、核醫(yī)學(xué)研究等。三、小鼠的品種與品系ICR小鼠封閉群是國際通用的封閉群小鼠，適應(yīng)性強(qiáng)，體格健壯，繁殖力強(qiáng)，生長速度快，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性較好，是進(jìn)行免疫藥物篩選，復(fù)制病理模型較常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。其外周血液和骨髓細(xì)胞，具有較好的穩(wěn)定性，是良好的血液學(xué)實(shí)驗(yàn)用動(dòng)物。常用于藥理、毒理、腫瘤、放射性、食品、生物制品等的科研、生產(chǎn)和教學(xué)。母性強(qiáng)，常用于代孕。三、小鼠的品種與品系昆明小鼠封閉群是我國生產(chǎn)量、使用量最大的封閉群小鼠；抗病力和適應(yīng)力很強(qiáng)，繁殖率和成活率高；腫瘤自發(fā)率較高。思考為什么在生物醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域里，小鼠成為了生命科學(xué)研究中的最為常用的模式動(dòng)物？未來科學(xué)的秘密，在于研究生命的基本原理————英國生物化學(xué)家弗雷德里克·桑格(三）小鼠在醫(yī)藥領(lǐng)域中的重要應(yīng)用(三）小鼠在醫(yī)藥領(lǐng)域中的重要應(yīng)用小鼠體小，飼養(yǎng)管理方便易于控制，生產(chǎn)繁殖快研究最深，有明確的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)擁有大量的近交系、突變系和封閉群因此在各種實(shí)驗(yàn)研究中，用量最大，用途最多小結(jié)基因組的相似性和可操作性鼠的基因組與人類有高度的相似性，使得小鼠成為研究人類遺傳疾病的理想模型；小鼠基因組的可操作性高，通過遺傳工程技術(shù)，如CRISPR-Cas9，可以精確地進(jìn)行基因敲除、敲入或編輯，以研究特定基因的功能和疾病機(jī)制；小結(jié)繁殖率高和生命周期短小鼠個(gè)體小，具有較高的繁殖速度和較短的生命周期，使得小鼠非常適合進(jìn)行遺傳學(xué)研究和多代研究；同時(shí)小鼠展示出一系列復(fù)雜的行為，包括社會(huì)行為、學(xué)習(xí)和記憶，以及應(yīng)對(duì)環(huán)境壓力的能力，這些都使其成為神經(jīng)科學(xué)和行為科學(xué)研究的有力工具；行為和生理學(xué)特性小結(jié)小鼠的生理系統(tǒng)與人類相似，如其免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)，這些相似性使小鼠成為研究相關(guān)人類生理和疾病的重要模型；小鼠在全球有廣泛的分布，它們能夠適應(yīng)多種環(huán)境，從農(nóng)田到城市，從地面到地下，這種適應(yīng)性也使小鼠成為生態(tài)和進(jìn)化研究的有趣對(duì)象。模型的多樣性生態(tài)和適應(yīng)性三、小鼠在醫(yī)藥領(lǐng)域中的重要應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)給藥，靈活控制給藥劑量藥物研發(fā)與篩選：用于對(duì)可能作為藥物使用的物質(zhì)進(jìn)行生物活性、藥理作用及藥用價(jià)值的評(píng)估；常選用與行藥品、食品、化妝品、化工產(chǎn)品等的安全性實(shí)驗(yàn)，如急性、亞急性、慢性毒性試驗(yàn)；致畸、致癌、致突變?cè)囼?yàn)等。生物效應(yīng)測(cè)定和藥物效價(jià)比較：廣泛用于血清，疫苗等生物制品的鑒定，進(jìn)行生物效應(yīng)實(shí)驗(yàn)和各種藥物效價(jià)測(cè)定。三、小鼠在醫(yī)藥領(lǐng)域中的重要應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)給藥，靈活控制給藥劑量藥物研發(fā)與篩選：用于對(duì)可能作為藥物使用的物質(zhì)進(jìn)行生物活性、藥理作用及藥用價(jià)值的評(píng)估；常選用與行藥品、食品、化妝品、化工產(chǎn)品等的安全性實(shí)驗(yàn)，如急性、亞急性、慢性毒性試驗(yàn)；致畸、致癌、致突變?cè)囼?yàn)等。生物效應(yīng)測(cè)定和藥物效價(jià)比較：廣泛用于血清，疫苗等生物制品的鑒定，進(jìn)行生物效應(yīng)實(shí)驗(yàn)和各種藥物效價(jià)測(cè)定。三、小鼠在醫(yī)藥領(lǐng)域中的重要應(yīng)用小鼠對(duì)多種病原體有敏感性。尤其是在病毒學(xué)研究中應(yīng)用大。適合于研究血吸蟲、瘧疾、錐蟲、流行性感冒、腦炎、狂犬病、脊髓灰質(zhì)炎、淋巴脈絡(luò)叢腦膜炎、支原體、巴氏桿菌、沙門氏菌等。微生物、寄生蟲病學(xué)研究小鼠對(duì)放射線的反應(yīng)與人的反應(yīng)有可比性，可用來研究照射劑量、輻射效應(yīng)等。放射學(xué)研究三、小鼠在醫(yī)藥領(lǐng)域中的重要應(yīng)用腫瘤學(xué)研究腫瘤、白血病研究小鼠腫瘤發(fā)生率高，近交品系組織相容性好，腫瘤移植較易生長，因此應(yīng)用廣泛；可用小鼠自發(fā)性腫瘤篩選抗腫瘤藥物；可誘發(fā)各種腫瘤，做成腫瘤模型，進(jìn)行腫瘤病因?qū)W、發(fā)病學(xué)研究；近交小鼠有些屬于高癌系，有些屬于低癌系，對(duì)研究腫瘤發(fā)生、比較方便而有利。生育研究小鼠有規(guī)律的發(fā)情周期、排卵，妊娠有明顯指標(biāo)，易于檢測(cè)，價(jià)格便宜，常用來做抗生育、抗著床、抗早孕、抗排卵實(shí)驗(yàn)，很適宜進(jìn)行避孕藥研究。三、小鼠在醫(yī)藥領(lǐng)域中的重要應(yīng)用肥胖的遺傳機(jī)制研究遺傳性疾病研究小鼠有多種品系，有些有自發(fā)性遺傳病，如小鼠黑色素病，白化病，家族性肥胖，遺傳性貧血等，與人發(fā)病相似，可被用做人類遺傳性疾病的動(dòng)物模型。鎮(zhèn)咳藥研究小鼠有咳嗽反應(yīng)，可利用一特點(diǎn)研究鎮(zhèn)咳藥物，成為必選實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。三、小鼠在醫(yī)藥領(lǐng)域中的重要應(yīng)用免疫缺陷小鼠免疫學(xué)研究各種免疫缺陷小鼠，如純系新西蘭黑色小鼠(NZ有自身免疫性溶血性貧血，AKR/N品系小鼠有補(bǔ)體C5缺損，CBA/N小鼠無B細(xì)胞的免疫缺陷等，都是研究免疫機(jī)理和免疫缺陷病的良好實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。三、小鼠在醫(yī)藥領(lǐng)域中的重要應(yīng)用產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目：皮下注射D-gal建立小鼠衰老模型老年學(xué)研究小鼠的壽命短，傳代時(shí)間短，使他們?cè)诶夏陮W(xué)研究中極為有用。很多抗衰老藥物的研究可在小鼠上進(jìn)行。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)技術(shù)重要的科研功臣-大鼠一、走進(jìn)大鼠的世界大鼠（Rattusnorvegicus，rat）為哺乳綱，嚙齒目，鼠科，大鼠屬動(dòng)物；一、走進(jìn)大鼠的世界18世紀(jì)初開始人工飼養(yǎng)，19世紀(jì)中期開始用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)廣泛用于生命科學(xué)、醫(yī)療衛(wèi)生等方面的研究；一、走進(jìn)大鼠的世界是僅次于小鼠的最常用的哺乳類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。一、走進(jìn)大鼠的世界生物學(xué)特性1.生理學(xué)特點(diǎn)新鼠體重約5.5~10g,周身無毛,耳貼連皮膚,耳孔閉合；3~4d耳與皮膚分離,并長出體毛；一般成年雄鼠300~600g，雌鼠250~500g，壽命是2.5~3年。一、走進(jìn)大鼠的世界生物學(xué)特性1.生理學(xué)特點(diǎn)大鼠生長發(fā)育速度的快慢與小鼠一樣，都隨品系、母鼠體質(zhì)、生產(chǎn)胎次、哺乳只數(shù)、飼料營養(yǎng)和環(huán)境條件等的不同而有所差異，一般用體重為180g-220g的大鼠做實(shí)驗(yàn)。一、走進(jìn)大鼠的世界生物學(xué)特性1.生理學(xué)特點(diǎn)大鼠2月齡時(shí)性成熟，為全年多發(fā)情動(dòng)物，性周期為4-5d，妊娠期為19-23d，每次產(chǎn)仔6-12只。一、走進(jìn)大鼠的世界生物學(xué)特性

2.雌性判斷大鼠雌雄判斷方式與小鼠相識(shí)：雌鼠的肛門和陰道之間距離較近，且呈現(xiàn)一無毛帶區(qū)；雄鼠的肛門和陰莖間的距離大致是雌性的2倍，該處可見明顯的陰囊并且長有被毛。如將大鼠頭向上提起，?？梢姷疥幠覂?nèi)有睪丸。一、走進(jìn)大鼠的世界生物學(xué)特性3.一般特性及生活習(xí)性大鼠鼠糧（1）大鼠性情較兇猛；嗅覺發(fā)達(dá)，味覺差，對(duì)營養(yǎng)缺乏非常敏感，特別是維生素A和氨基酸供應(yīng)不足時(shí)，可發(fā)生典型的缺乏癥狀；（2）喜歡安靜環(huán)境，夜間活動(dòng)，噪音和不適光照對(duì)其繁殖影響很大；一、走進(jìn)大鼠的世界生物學(xué)特性3.一般特性及生活習(xí)性大鼠（1）大鼠性情較兇猛；嗅覺發(fā)達(dá)，味覺差，對(duì)營養(yǎng)缺乏非常敏感，特別是維生素A和氨基酸供應(yīng)不足時(shí)，可發(fā)生典型的缺乏癥狀；（2）喜歡安靜環(huán)境，夜間活動(dòng)，噪音和不適光照對(duì)其繁殖影響很大；一、走進(jìn)大鼠的世界生物學(xué)特性3.一般特性及生活習(xí)性大鼠飼養(yǎng)環(huán)境（3）對(duì)飼養(yǎng)環(huán)境中的粉塵、氨氣和硫化氫等極為敏感；對(duì)飼養(yǎng)環(huán)境中濕度極為敏感，相對(duì)濕度低于40%時(shí)，易引起尾部患環(huán)狀壞死癥；（4）大鼠汗腺極不發(fā)達(dá)，僅在爪墊上有汗腺，尾巴是散熱器官。一、走進(jìn)大鼠的世界生物學(xué)特性3.一般特性及生活習(xí)性大鼠（3）對(duì)飼養(yǎng)環(huán)境中的粉塵、氨氣和硫化氫等極為敏感；對(duì)飼養(yǎng)環(huán)境中濕度極為敏感，相對(duì)濕度低于40%時(shí)，易引起尾部患環(huán)狀壞死癥；（4）大鼠汗腺極不發(fā)達(dá)，僅在爪墊上有汗腺，尾巴是散熱器官。一、走進(jìn)大鼠的世界生物學(xué)特性

4.大鼠的飼養(yǎng)管理環(huán)狀壞死癥（1）嚴(yán)格注意大鼠生活環(huán)境的溫濕度的變化，防止大鼠壞尾病的發(fā)生；（2）大鼠對(duì)籠內(nèi)的粉塵、氨氣較為敏感，易引起呼吸道感染，應(yīng)勤換墊料與飲水瓶；（3）大鼠聽覺靈敏，對(duì)噪聲耐受性低，強(qiáng)烈噪聲易引起吃仔或抽搐的現(xiàn)象，所以應(yīng)保持大鼠的有一個(gè)安靜的飼養(yǎng)環(huán)境。一、走進(jìn)大鼠的世界大鼠常見品系與主要應(yīng)用1.封閉群（1）Wistar大鼠：是生物醫(yī)學(xué)研究中使用歷史最長的大鼠品系，也是生物醫(yī)學(xué)研究中最常使用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物之一；特征為白化，頭部較寬、耳朵較長、尾的長度小于身長；Wistar大鼠性情溫順，易于繁殖飼養(yǎng)，性周期穩(wěn)定，早熟多產(chǎn)，平均每窩產(chǎn)仔10只左右，生長發(fā)育快，乳腺癌發(fā)病率很低，對(duì)傳染病抵抗力強(qiáng)；一、走進(jìn)大鼠的世界大鼠常見品系與主要應(yīng)用1.封閉群（1）Wistar大鼠：是生物醫(yī)學(xué)研究中使用歷史最長的大鼠品系，也是生物醫(yī)學(xué)研究中最常使用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物之一；對(duì)各種營養(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。一、走進(jìn)大鼠的世界大鼠常見品系與主要應(yīng)用1.封閉群（2）SD（Spraguedawley）大鼠：毛色白化，主要特性為，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(shí)雄性大鼠體重可達(dá)300～400g，雌性大鼠達(dá)180～270g；性情比Wistar大鼠稍為兇猛；對(duì)疾病的抵抗力較強(qiáng)，尤其對(duì)呼吸道疾病的抵抗力很強(qiáng)；一、走進(jìn)大鼠的世界大鼠常見品系與主要應(yīng)用1.封閉群（2）SD（Spraguedawley）大鼠：毛色白化，主要特性為，頭部狹長、尾長接近于身長，產(chǎn)仔多，生長發(fā)育較Wistar為快；自發(fā)性腫瘤的發(fā)生率較低；對(duì)性激素敏感性高；廣泛用于藥理、毒理、藥效及藥物臨床前研究實(shí)驗(yàn)等。一、走進(jìn)大鼠的世界基于生理學(xué)特點(diǎn)的廣泛應(yīng)用體型適中繁殖快易飼養(yǎng)給藥方便行為多樣性一、走進(jìn)大鼠的世界基于生理學(xué)特點(diǎn)的廣泛應(yīng)用1.藥物學(xué)研究：大鼠給藥容易，采樣量合適方便，行為多樣化，常用于藥物毒理、藥效評(píng)價(jià)、新藥篩選等研究。一、走進(jìn)大鼠的世界基于生理學(xué)特點(diǎn)的廣泛應(yīng)用2.大鼠對(duì)炎癥反應(yīng)靈敏，特別是踝關(guān)節(jié)尤為敏感，常用它進(jìn)行關(guān)節(jié)炎的藥物研究。Wistar大鼠類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎模型一、走進(jìn)大鼠的世界基于生理學(xué)特點(diǎn)的廣泛應(yīng)用3.行為學(xué)研究：大鼠的神經(jīng)系統(tǒng)與人類的相似，廣泛用于高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)的研究；大鼠水迷宮實(shí)驗(yàn)獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰實(shí)驗(yàn)迷宮實(shí)驗(yàn)飲酒實(shí)驗(yàn)以及神經(jīng)官能癥精神發(fā)育阻滯的研究一、走進(jìn)大鼠的世界基于生理學(xué)特點(diǎn)的廣泛應(yīng)用大鼠肝再生能力強(qiáng)，切除60～70%的肝葉仍有再生能力；4.肝膽研究：大鼠無膽囊，可從膽管直接收集膽汁，可用于膽道疾患、消化功能及急性肝功衰竭模型。一、走進(jìn)大鼠的世界基于生理學(xué)特點(diǎn)的廣泛應(yīng)用大鼠是研究心血管疾病的首選動(dòng)物，已培育了如心肌肥大的自發(fā)性高血壓大鼠；5.心血管疾病研究：大鼠心梗模型與病理觀察新西蘭自發(fā)高血壓大鼠，對(duì)鹽敏感和抗性的高血壓同