小鼠-大鼠-实验动物生物学特性(2011)

常用实验动物的生物学特性及应用NIHC57BL/6JSD大鼠豚鼠新西兰兔比格犬恒河猴小型猪绵羊第一节小鼠小鼠（Mouse）是野生鼷鼠的变种，来源于野生的小家鼠，在动物分类学上属于哺乳纲、啮齿目、鼠科、小鼠属。（一）外貌特征和生活习性饲料消耗量少，一只成年小鼠的食料量为4～8克/天，饮水量4～7毫升/天，排粪量1.4～2.8克/天，排尿量1～3毫升/天，需要的饲养条件也较简单，因个体小，可节省饲养场地。一、生物学特性1.体形小，易于饲养管理。小鼠是哺乳类实验动物中较小型的动物：成年体重可达40-50g。体长为9.0-12.5cm。尾与身体等长。出生时1.5克左右，哺乳一月后可达12～15克，1.5～2月即可达20克以上，即可供实验需要（一般18-25g）。可在短时间内提供大量的实验动物。2.形似梭，面部尖突，眼鲜红，耳耸立呈半圆形3.乳头5对：胸部3对、腹部1对、腹股沟1对。4.毛色品型多：白色，黑色，野生色，褐色，肉桂色，白斑色5.阴暗群居，昼伏夜动6.性情温驯，胆小怕惊7.喜欢啃咬，雄性好斗8.杂食性，但以粮食作物为主(二)解剖学特性6.肝脏4叶，有胆囊，胰腺分散100310031.齿式=16门齿终生生长2.下颌骨形态稳定遗传监测的指标3.脊椎55-61个，肋骨12-14对，胸骨6块5.肠道短、盲肠不发达(1cm左右)4.食管细长（约2cm），胃由嵴分隔成前胃和腺胃,胃容量小(1.0-1.5ml),灌胃时用药量(0.2-0.5ml)(三)生理学特性■12-14日龄睁眼。6～7周龄时性成熟，性成熟雄性：35-40d，雌性45-60d。性周期4-5d，妊娠期19-21d，哺乳期为20～22天。年产6-9胎，每胎6-15仔。■特别有产后发情便于繁殖的特点，一次排卵10～23个（视品种而定），属全年、多发情性动物，繁殖率很高，生育期为一年，寿命约2年。1.生长快、成熟早、繁殖力强7.淋巴系统发达8.Y型双子宫无宫外孕前胃腺胃盲肠小肠大肠卵巢输卵管子宫小鼠的动情期往往开始于晚间，最普遍的是在晚10点到晨1点，偶尔在早晨1～7点，很少在白天，大鼠也类似，但较小鼠稍早，一般在下午4～10点。性周期分四个时期，各期阴道粘膜变化典型根据阴道涂片的细胞学改变，可以推断卵巢功能的周期性变化。2.全年多发情，性周期明显机械刺激宫颈可产生假性妊娠，转基因或克隆动物常利用此特性产后妊娠，边哺乳、边怀孕，可以提高产量小鼠动情周期生殖器官变化动情阶段阴道分泌物涂片子宫卵巢和输卵管外阴部变化动情前期大量有核上皮细胞、少量角化上皮细胞充血和膨胀增大，上皮细胞有丝分裂旺盛，少量白细胞卵泡增大并膨胀，有相当多的液体，在生发上皮和卵泡细胞内有少数的有丝分裂阴门开口，初期阴门肿胀，不久变白、枯燥动情期视野布满角化上皮细胞，少量有核上皮细胞在发情期膨胀与活动性达到最大限度，然后下降，无白细胞排卵，随后输卵管上端膨胀，在生长上皮和卵泡细胞内有丝分裂旺盛阴门呈白色、枯燥，交配旺期动情后期角化上皮细胞及白细胞膨胀下降，上皮内有白细胞、壁萎缩，上皮退化，罕见有丝分裂卵泡发生闭锁，生成黄体，卵在输卵管内。在生发上皮及卵泡细胞内少数有丝分裂个别鼠排出乳白色分泌物动情间期大量白细胞及少量粘液外观苍白，壁萎缩。上皮正常，但含有许多白细胞。子宫腺体有一些分泌物卵泡开始迅速生长，黄体退化阴门变小，阴道壁变薄返回没有汗腺，仅耳、尾散热,饮水量4-7ml/d，怕热畏寒。体小娇嫩，不耐饥饿，不耐冷热，对环境的适应性差,对疾病的抵抗力也差，因而遇到传染病时往往会发生成群死亡。如果饲料中断和饮水中断会发生休克，恢复后对体质会带来严重损害。特别怕热，一出汗就易得病死亡。3.体温和水调节能力差对环境变化敏感（四）遗传学特性染色体2n=40组织相容性抗原（H-2）基因位于第17号染色体上。毛色基因为C/c、A/a、B/b、D/d基因型c/c时毛色为白色小鼠的品种和品系很多，是实验动物中培育品系最多的动物。目前世界上常用的近交品系小鼠约有300多个，均具有不同特征。突变品系小鼠约有350多个。二、常用品种、品系（一）常见近交系介绍BALB/cA系C3HC57BLDBA1.BALB/c起源：H.Bagg博士获得白化原种（1913年）→Little→1923年MacDowell近交育成→1932（F26）Snell加上/c→1947Jax→BALB/CJ遗传：AAbbccDD，H-2d生物学特征1.乳腺肿瘤发病率较低，但对致癌因子敏感。有一定数量的卵巢、肾上腺和肺肿瘤发生；2.生育年龄较长，一般不互相侵袭，易群养；3.易患慢性肺炎，有自发性高血压，老龄鼠心脏有病变；4.对X-ray极为敏感，对鼠伤寒沙门菌，对麻疹病毒敏感；5.平均寿命，雄性509d，雌性561d；平均体重28-30g其它亚系BALB/cJ：肾上腺中含CA合成酶较高，有一定程度侵袭习性。BALB/cAnN：Snell→1935年Andervont→1951年NIH，1985年→IMLAS（F180），用HCG有超速排卵反应。BALB/c/Ola：Snell→1947→Jax→1955→LAC→1974→Ola，1985年→IMLAS。组织相容性基因：H-2d2.A系起源：1921年strong用ColdSpringHarbor白化原种与Bass白化原种杂交后，通过近交培育而成（F130），有许多亚系，1988年→IMLAS。遗传：aabbccDD，H-2a生物学特征乳腺肿瘤发病率中等，30～80%；肺肿瘤发病率高；对狂犬病毒有一定的敏感性，对绿脓杆菌敏感；血压较低，收缩压为81mmHg；对X-ray敏感；SPFA平均寿命为400天；主要亚系A/J，928年Clondman→1948年Jax→A/J，特征见上。A/He,1938年Heston→A/He→1951年NIH→A/HeNA/WySn,Wolley→Snell→A/WySn3.C3H起源：1920年Strong用Bass×DBA杂交获得。1930→Andervont，1941→Heston，1948→DickieF135代(1976)。遗传：AABBCC，H-2K生物学特征乳腺癌发生率在7—8月，繁殖雌鼠中为97%，在处雌鼠中为90%，主要是通过乳汁感染，肝癌14月自发率高达85%；RBC、WBC较少；补体活性高；平均体重♂34g，♀32g。其它亚系C3H/He/Ola，1978年引到OLAC；1985年引到IMLAS。C3H/HeJ-gld，1984从Heston→Jax；gld1号染色体上隐性基因，自身免疫病。C3H/A，C3Hf/He，低乳腺癌株小鼠。4.C57BL来源：1921年Little从lathrop处得到动物，开始b×s，育成数个近交系。♀57×♂52→C57BL→1937C57BL/6→1947→C57BL/6SC57BL/10→1947→C57BL/10S58×♂52→C581985→IMLAS遗传：aaBBCCDD，H-2b其它亚系C57BL/6J/ola：血压正常，117mmHg，有眼缺陷，少量脑积水和后肢多趾症。C57BL/6J：血压低，68mmHg，一些动物可出现腿部骨软化。C57BL/6N：有眼缺陷，新生仔数中，♂3%，♀16.8%为小眼或无眼。C57BL/cdJC57BR/cdJN：aabbCCDD,H-2k棕色小鼠，乳腺肿瘤发病率低，25%的♂可患肝癌，对insnlin敏感。生物学特征低发乳腺癌，对放射性耐受强；适于穴居，非地面生活的小鼠，对逃避侵袭反应性不敏感；血压是117mmHg；SPFA500-700天，寿命最长达1200天。5.DBA起源：1909年Little建立→1930→（DBA/12）、DBA/1、DBA/2、（DBA/212）→1947Hummel→1948Jax(?+117)→1965→Hoffman，1967→NIH，1986→IMLAS。遗传：aabbCCdd，淡棕色，H-2q(DBA/1)，H-2d(DBA/2)生物学特征老年雌鼠有乳腺癌发生，61.5%，白血病8.4%；RBC增多；SPFA400—600天；几乎全部繁殖后的雌鼠可见心脏钙质沉着。其它亚系DBA/1JNH-2qDBA/2JNH-2d听源性癫痫发作率在35日龄为100%。DBA/2/OlaH-2d同上。我国培育的近交系(二)突变系裸小鼠SCID小鼠SAM小鼠1裸小鼠和无毛小鼠裸小鼠特征60年代发现,是8号染色体上的隐性基因突变所致。当nu基因纯合时，小鼠表皮无毛，胸腺先天性缺陷，发育不全，T淋巴细胞缺损，缺乏免疫应答性，致使免疫机能低下，易受外界细菌和病毒的侵染而发生疾病。纯合的新生仔鼠无鼻毛或有少量卷曲鼻毛，其寿命与环境控制密切相关，普通环境下存活14～30d，SPF及无菌条件下寿命达1年以上，最长2年。2SCID小鼠SCID(severecombinedimmunedeficiency）严重联合免疫缺陷小鼠。1983年由美国的波斯玛M.J首先从C.B-17近交系小鼠中发现，位于16号染色体，认为是SCID的单个隐性基因发生突变所致，SCID小鼠是C.B-17/IcrJ的同源近交系。1988年从美国Jax实验室引人我国。SCID小鼠外观与普通小鼠无异，体重发育正常。惟胸腺、脾、淋巴结的重量不足正常小鼠重量的1/3。胸腺、脾、淋巴结中的T淋巴细胞和B淋巴细胞大大减少，细胞免疫和体液免疫功能缺陷；容易死于感染性疾病，必须饲养在屏障环境中。广泛应用于免疫细胞分化和功能的研究，异种免疫功能重建，单克隆抗体制备，人类自身免疫性疾病和免疫缺陷性疾病的研究、病毒学和肿瘤学研究等。3SAM小鼠2日本京都大学胸部疾患研究所老化生物研究室，在美国引进的AKR/J小鼠(胸腺肿瘤模型小鼠)中发现突变小鼠，用20年时间精心培育成功快速老化模型小鼠(senescenceacceleratedmouse，SAM)。3SAM小鼠SAM系列中在4-6月龄以前与普通小鼠的生长一样，4-6月龄以后则迅速出现老化诸特征。如脑、视器、心、肺、肾、皮肤等器官老化。血液、免疫和抗氧化等系统老化，出现骨质疏松和老化淀粉样变。该小鼠是研究老年病的理想动物模型，也是研究老化肾虚的自发性动物模型。4dwdw小鼠dwdw小鼠,dwarfmice矮小畸形鼠或称侏儒症鼠．因其缺乏脑下垂体前叶的生长素和促甲状腺素，故生长发育障碍．该鼠两性均不育，所以只能用杂合子将其基因保留下来．该鼠广泛用于内分泌研究．5dydy小鼠dydy小鼠,常见品系有REJ129-dy。肌萎缩症小鼠或肌失营养症。该鼠表现型为后肢瘫痪，与人类肌萎缩症相似。dydy小鼠出生后２周可见后肢拖地。基本不育，一般保留杂合子，可人工授精或卵巢移植。6dbdb小鼠糖尿病小鼠，有单隐性突变基因引起。表现型为１年龄时血糖浓度平均31.3mmol/L，雌鼠无生殖能力。临床症状：肥胖、高血压、蛋白尿、多尿，最后可因酮尿而死亡。常见品系有:C57BL/ksJ-db。7obob小鼠肥胖症小鼠。肥胖小鼠体重可达６０克，无生育能力表现为单纯肥胖而无糖尿病。与人类肥胖很相似。利用obob小鼠可以进行许多肥胖症的生理、生化、激素及药物治疗等研究。常见品系有:C57BL/6J-ob。fafa小鼠，肥胖，同时伴随有糖尿病，受孕率较低obob小鼠8W/Wv小鼠W/Wv贫血小鼠来自两个品系。C57BL/6J-Wv/+×WB/ReJ-W/+↓WWv，Wv/+，W/+，+/+这些突变体均无生育能力W/WV：骨髓衰竭性贫血，可以遗传，不育，显性白班。RBC减少，能活到成年。是研究人类再生不良性贫血的模型。常见品系有，WBB6F1/J-W/WV。WV/WV,WV/+：可存活到成年，有白班，黑眼，不育，RBC数目减半。(v-Viable可存活)。W/WV小鼠W/W小鼠W/W，W/+：出生后只能存活几天，一