1、实验研究的条件AEIRAnimalEquipmentInformationReagent第1页，共136页。第一章 常用实验动物（小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠）实验动物学比较医学第2页，共136页。教材：现代医学实验动物学概论王钜 陈振文 主编，中国协和医科大学出版社，(2004)主要参考书：现代医学实验动物学施新猷主编，人民军医出版社，(2000)实验动物学李厚达主编，中国农业出版社，（2002）第3页，共136页。凡从事医学实验动物饲育和动物实验工作的技术人员实行岗位资格认可制度。从事和参与医学实验动物工作的人员，必须掌握医学实验动物的基础知识、有关法律法规及各种规章制度，并取得医学实验动物技术
2、人员岗位资格认可证书。江苏实验动物从业人员上岗.mht医学实验动物管理实施细则规定：应用不合格实验动物或在不合格的医学实验环境设施内进行的科学实验、鉴定或安全评价的结果无效。其研究成果不得上报，科研课题不能申请，论文不予发表，生产的产品不得使用。第4页，共136页。实验动物经人工繁育，对其携带微生物实行控制，遗传背景明确或来源清楚的用于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动物。实验用动物（Experimental Animals)实验动物（Laboratory Animals）：野生动物、经济动物、观赏动物和实验动物第5页，共136页。实验动物的意义实验动物的意义现代科学技术发展的基本
3、支撑条件可概括为：实验动物、仪器设备、信息资料和化学试剂四个基本要素。在医药领域的作用：研发：研究新合成的化合物的药理、毒理作用，生产：是生物药品的生产重要的原材料，药品出厂前必须用实验动物作安全性和效果试验。第6页，共136页。你可见过它们的原样？第7页，共136页。你可知道这些数字？全世界每年用于实验的动物数以千万计。美国一家动物保护组织估计：全美一年约有2800万只动物被用于实验，其中大约1800万只要被杀死。英国每年因实验而死的动物是251万只加拿大是166万只荷兰是73万只第8页，共136页。目前，在如何对待实验动物上，美国及欧洲国家广为采用的选择方案是“3R法则”。即：减少（减少（
4、Reduction）尽可能地减少实验中所用动物的数量，提高实验动物的利用率和实验的精确度优化（优化（Refinement）减少动物的精神紧张和痛苦，比如采用麻醉或其它适当的实验方法替代（替代（Replacement）不再利用活体动物进行实验，而是以单细胞生物、微生物或细胞、组织、器官甚至电脑模拟来加以替代。“3R法则”在发达国家已经普遍采用，并被许多国家列入了保护动物的法律及修正案中。欧美的“3R法则”第9页，共136页。荷兰疫苗技术的的进步对使用猴数量的影响荷兰疫苗技术的的进步对使用猴数量的影响年代 技术 每年用猴数1965 -使用进口的猴用胰蛋白酶体内消化分离细胞 4570-单层贴壁细胞培
5、养1970 -用微型SEPHADEX器代替贴壁培养 15901975 -用捕获繁殖的猴代替进口猴 4631980 -用三级培养代替原代培养 -用体外胰蛋白酶消化代替体内消化 47 -灌注渗透技术的改进 20现在 -用细胞株代替细胞培养 0第10页，共136页。“三R”运动最终使实验动物的使用量逐步减少，质量要求愈来愈高，动物实验结果的准确性、可靠性也不断提高。“3R反映了实验动物科学由技术上的严格要求转向人道主义的管理，提倡实验动物福利与动物保护的国际总趋势。第11页，共136页。实验动物福利动物福利（animal welfare）是指人为提供给动物的相应物质条件和采用的行为方式，要保证动物在
6、健康舒适的状态下生存，使动物处于生理和心理愉快的感受状态。第12页，共136页。动物保护的发展动物保护的发展1809年 英国勋爵1822年 马丁法（Martin Act）1866年 美国“禁止虐待动物协会”，反虐待动物法案1966年 美国动物福利法1985年 美国改善实验动物标准法、卫生研究扩展法第13页，共136页。满足动物的需求是保障动物福利的首要原则。动物的需求：维持生命需要维持健康需要维持舒适需要。这三个方面决定了动物的生活质量。人为地改变或限制动物的这些需要，会造成动物行为和生理方面的异常，影响动物的健康，影响我们科学实验的真实性。第14页，共136页。解除动物的痛苦，让动物享有如下
7、五大自由，是保障动物福利的基本原则：1 享有不受饥渴的自由。2 享有生活舒适的自由。3 享有不受痛苦伤害和疾病的自由。4 享有生活无恐惧和悲伤感的自由。5 享有表达天性的自由。第15页，共136页。科学家常常通过对动物实验的研究以及量化分析，将规律性的研究结果返回到人类社会进行检验，这些实验往往会折谢出人类与动物共性的弱点。因此，从某种意义上说动物实验也是人生实验。第16页，共136页。实验动物科学的发展趋势实验动物使用总量下降，高质量实验动物使用量增加实验动物品种、品系增加实验动物模型走向商品化实验动物替代材料的应用和替代方法的研究发展加快第17页，共136页。实验动物 上.flv实验动物
8、下.flv第18页，共136页。选择实验动物的基本原则选择实验动物的基本原则选择与人体结构、机能、代谢及疾病特征相似的动物选用结构简单又能反映研究指标的动物 选择适龄的实验动物 选择易获得、经济、易饲养管理的标准化动物3R原则：Reduction(减少)Refinement(优化)Replacement(替代)第19页，共136页。实验动物选择时应注意的问题实验动物选择时应注意的问题体重、性别、生理状况、健康状况 实验动物微生物学寄生虫学等级应注意影响动物实验效果的各种因素。尽可能选择其结构、功能和代谢特点接近于人类的动物，不同种属的动物对于同一刺激的反应也不同。例如，过敏反应或变态反应的研究
9、宜选用豚鼠，因为豚鼠易于致敏。因家兔体温变化灵敏，故常用于发热、热原检定、解热药和过热的实验。狗、大鼠、家兔常用于高血压的研究。实验动物品系的选择 同一种属动物的不同品系，对同一刺激的反应也有很大差异。例如：DBA2小鼠100的可发生听源性癫痫发作；而C57BL小鼠根本不出现这种反应 第20页，共136页。实验动物等级实验动物等级GB14922-2001实验动物微生物学和寄生虫学监测等级 一级 普通动物(conventional animal)不携带主要人兽共患病原和动物烈性传染病的病原。一般为教学示范用。二级 清洁动物(clean animal)除一级动物应排除的病原外，不携带对动物危害大和
10、对科学研究干扰大的病原。三级 无特殊病原体动物(specific pathogen free animal，SPF)除一、二级动物应排除的病原外,不携带主要潜在感染或条件致病和对科学实验有干扰的病原。国际标准实验动物。四级 无菌动物(germ free animal)无可检出的一切生命体。包括悉生动物。第21页，共136页。实验动个体的选择 同一品系的实验动物，对同一刺激物反应存在着个体差异。年龄、体重、性别、生理状态和健康情况不同，往往导致对同一刺激的不同结果。敏感性：幼年老年成年 1028周龄小鼠老年小鼠 有些犬因饥饿、创伤等原因尚未正式做休克实验时，即已进入休克 氯丙嗪血糖升高血糖降低5
11、6周龄的雄性大鼠56周龄的雌性大鼠麦角新碱有镇痛效果无镇痛效果动物血压高动物血压低降压药降压不降压第22页，共136页。遗传背景遗传背景实验动物必须是遗传背景明确的品系动物近交系：遗传均质性保证了实验反应的稳定性；封闭群：较好地代表自然群体的遗传特性；F1杂交群：兼有近交系和封闭群的特点；突变动物：往往具有某些鲜明的人类疾病模型特征。第23页，共136页。近交系动物近交系动物（inbred animal）近交系动物是指杂种动物经过相当于20代全同胞兄妹单线连续繁殖，各条染色体上的基因趋于纯合，品系内个体差异趋于零。个体之间极为一致，对实验反应一致，实验数据标准差较小，在实验中实验组和对照组都只
12、需少量的动物。隐性基因纯合性状得以暴露，可以获得大量先天性畸形及先天性疾病的动物模型，如糖尿病、高血压等。这些动物家系清楚，取材方便，是进行基因连锁分析、遗传学、生理学和胚胎生物学研究的理想实验材料。第24页，共136页。封闭群动物封闭群动物(closed colony)又称远交群(outbred stock)。是一个长时期与外界隔离，雌雄个体之间能够随机交配的动物群。其遗传组成比较接近于自然状态下的动物群体结构。避免了近交衰退的出现，具有繁殖率高，疾病抵抗力、生育力强。群内个体间而言，因其有杂合性，个体间的重复性和一致性不如近交系动物好。封闭群动物一般适用于药物筛选、毒理安全试验和教学使用。
13、第25页，共136页。常用实验动物常用实验动物小鼠大鼠兔豚鼠地鼠犬猫猪鸡猴生物学特性解剖学特点生理学特点应用主要品系第26页，共136页。常用实验动物的特点常用实验动物的特点小鼠小鼠：不耐冷、热、饿，适合生活在新鲜、安静、室温23、相对湿度50%-60%的环境中。第27页，共136页。大鼠大鼠：成熟早、繁殖力强。适配鼠龄，雄性为90日龄，雌性为80日龄；一般大鼠生育期为90300天，寿命为23年。第28页，共136页。豚鼠：性情温顺，胆小，行动敏捷。适宜在清洁、凉爽、干燥和安静的环境中生活。第29页，共136页。家兔家兔：寿命4-9年，第一次配种期为7-9个月，孕期30天，哺乳期30-50天，
14、一年可产3-5胎，每胎1-5只。第30页，共136页。仓鼠：寿命1-1.5年，2个月性成熟可交配，每胎产仔5-6只，妊娠期16-18天，哺乳期20-22天。第31页，共136页。猕猴（Macaca mulaiia）体形较小，毛一般为灰棕色，背后颜面部多呈肉色或更红些，栖息于山林中，好群居，常成百只生活在一起。由于猴的生理特点和人接近，因此是医学及生物学重要的实验动物。第32页，共136页。比格犬（Beagle）体形较小，性格温顺，是最常用的实验用犬种。第33页，共136页。第一节小鼠广泛的用于生物学、医学、兽医学、生理学、遗传学、药理、毒理、肿瘤、放射性、食品、生物制品等的科研、生产和教学。第
15、34页，共136页。一、小鼠的生物学特性小鼠（mouse）脊椎动物门、哺乳纲、啮齿目、鼠科、鼠属、小家鼠种。实验小鼠来自野生小鼠，后经人们长期选择培育而成。第35页，共136页。一般特性一般特性体型小，性情温顺，易于饲养管理。小鼠是哺乳动物中体型较小的动物，出生时体重1.5g，体长20mm左右。成年体重30-40g，体长110mm。喜黑暗，昼伏夜动。喜欢群居，雄性好斗。胆小怕惊，对环境反应敏感，适应性差，汗腺不发达，怕热，高温容易中暑。第36页，共136页。繁殖特性繁殖特性发育迅速，性成熟早小鼠出生后20日龄左右即可离乳，此时体重达14g（10-16g）左右，稍加饲育即可用于实验及科研（18-
16、22g）。-周龄性成熟。雌性35-50d、雄性45-60d便可交配繁殖。配种最好在65-90日龄。性周期短，繁殖力强发情周期4-5d，妊娠期19-21d，哺乳期20-22d。每胎产仔8-15只，最多可达25只，年产6-9胎。生育期为1年，寿命2-3年第37页，共136页。解剖学特性解剖学特性尾巴较长，约等于体长，尾具有平衡、散热和自卫等功能。尾部有四条明显的血管，其背腹面各有一条静脉血管，两侧各有一条动脉血管。第38页，共136页。正常生理生化指标正常生理生化指标正常体温37-39，成年小鼠呼吸频率140-210次/分，心跳平均163次/分，血压：81-113 mmHg(10.8-18.1kP
17、a)。小鼠生长发育快慢与品系、营养、环境、带仔数的多少、生产胎次有密切关系；染色体20对。第39页，共136页。血液指标血液指标血红蛋白：148(100-190)g/L血细胞比容：0.415L/L红细胞：9.3(7.7-12.5)*1012/L白细胞：8(4-12)*109/L第40页，共136页。二、小鼠常用品种、品系、近交系小鼠据不完全统计，近交系小鼠品系、亚系及其衍生物总共加起来有1000多个，但在国际上广泛应用的品系数目还是有限的据Festing对已发表的1600篇研究论文进行统计，C57BL/6是最为广泛应用的小鼠品系，其次是C3H品系，1600篇论文涉及到40多个常用品系，但最为常
18、用的6-8个品系使用率达到70。对于绝大多数使用者只需要了解常用近交系小鼠品系的生物学特性。第41页，共136页。中国培育的近交系小鼠有：TA1（津白一号）、TA2（津白二号）、615系引进的近交系小鼠有20多种，常用的有4种。C3H小鼠：1975年从美国引进，毛色为野生色C57BL/6小鼠：1975年从日本引进，毛色为黑色BALB/c：Bagg1913年获得小鼠白化株，经近亲繁殖20代以上育成，毛色为白色DBA：分为DBA/1和DBA/2两个品系，1977年由美国实验动物中心引进，毛色均为浅灰色。第42页，共136页。常用小鼠品系常用小鼠品系近交系近交系C57BL/6BALB/cDBA129
19、C3H第43页，共136页。(1)C57BL6（B6）：黑色。乳腺癌发病率低，对放射物质耐受力强，眼畸形，口唇裂的发生率达20。淋巴细胞性白血病发病率为6。对结核杆菌、百日咳组织胺易感因子敏感。嗜酒精性高。是肿瘤学、生理学、遗传学研究常用品系。2)C3HHe(C3)：野生色。乳腺癌发病率为97，对致肝癌因素敏感，对狂犬病病毒敏感，对炭疽杆菌有抗力。用于肿瘤学、生理学、核医学、免疫学的研究。(3)BALBc(C)：白化。乳腺肿瘤发生率低，但对致癌因子敏感。肺癌发病率雌性26，雄性29。对放射性照射极为敏感。广泛应用于肿瘤学、生理学、免疫学、核医学和单克隆抗体等研究中。第44页，共136页。(4)
20、DBA2(D2)：浅灰色。听源性癫痫发作36日龄小鼠为100，55日龄后为5。对鼠伤寒沙门氏菌补体有抗力，对百日咳组织胺易感因子敏感。常用于肿瘤学、遗传学和免疫学的研究。(5)CBA：野生色。对麻疹病毒敏感。(6)A：白化。对麻疹病毒高度敏感，对X射线非常敏感。肺肿瘤发病率高。常用于肿瘤学、免疫学等的研究。(7)AKR：白化。为高发白血病品系，对百日咳组织胺易感因子敏感。常用于肿瘤学和免疫学等的研究。(8)TAl(津白1号)和TA2(津白2号)：白化。TAl为自发低乳腺癌系，TA2为自发高乳腺癌系，为乳腺癌MA737的宿主。（9）615：深褐色。肺腺癌发病率高。8月龄后开始出现衰老现象，表现为
21、肥胖、增重。对津638白血病病毒敏感。第45页，共136页。、远交种（封闭群）小鼠KM种小鼠：我国生产量、使用量最大的远交种小鼠，白色。抗病力和适应力强，繁殖力和成活率高。广泛应用于药理、毒理、微生物学的研究以及药品、生物制品的检定。ICR：1973年由日本国立肿瘤研究所引入我国，白色，其显著特点是繁殖力强。CFW：1973年由日本国日本国立肿瘤研究所引入我国，白色，起源于Webster小鼠，经20代近亲交配后，采用随机交配而成。LACA：1973年由英国实验动物中心引入我国，白色。其实是小鼠改名而成。NIH：由美国国立卫生研究院培育而成，白色。繁殖力强，幼仔成活率高，雄性好斗。广泛用于药理和
22、毒理研究以及生物制品检定。第46页，共136页。封闭群小鼠封闭群小鼠KMNIH昆明小鼠第47页，共136页。3、突变系小鼠目前突变系小鼠有143种，常用的突变系小鼠有：侏儒症：比正常小鼠体型小，缺少生长素和促甲状腺素，用于内分泌研究。无毛症：裸鼠：第11对染色体上的裸基因（nu）导致无毛、裸体无胸腺。SCID：第16对染色体上的Scid隐性基因突变基因导致T、B淋巴细胞联合免疫缺陷外观与普通小鼠差别不大，有毛，被毛白色，体重发育正常。肥胖症：肌肉萎缩症：第48页，共136页。突变系小鼠突变系小鼠SCID小鼠小鼠裸小鼠裸小鼠第49页，共136页。三、小鼠在医学、生物学的应用小鼠应用非常广泛，几乎
23、涉及到医学、生物学研究的各个领域，对其内容要熟悉。第50页，共136页。药物评价和毒性试验、药物筛选试验、毒性试验：如急性毒性试验、亚急性和慢性试验。测定药物（或化学制）的LD50或药物致癌性试验等常选用小鼠；、生物制品、药品安全性、有效性评价：药物的效价比较实验如广泛用于血清、疫苗等生物制品的鉴定，照射剂量与生物效应实验，各种药物效价测定等实验。、药品研究方面第51页，共136页。病毒、细菌和寄生虫病研究小鼠对多种病原体具有易感性，适合于研究吸血虫感染、流行性感冒、脑炎、狂犬病等。第52页，共136页。肿瘤学、白血病研究小鼠广泛应用于癌、肉瘤白血病以及其他恶性肿瘤的研究。为研究各种类型肿瘤的
24、发生和生物学特性及其防治，提供了很好的动物模型。1.近交系小鼠自发性肿瘤研究，如AKR小鼠白血病发生率可达90，C3H小鼠乳腺癌发病率达97。而C57BL小鼠乳腺癌发病率极低。结果表明C3H体内有一种乳汁因子会传给雌性子代，在该乳汁因子与激素的共同作用下易产生乳腺癌。第53页，共136页。2.小鼠对致癌物质、射线及某些病毒敏感，可诱发各种肿瘤，如：二乙基亚硝胺可诱发小鼠肺癌；甲基胆葸可诱发小鼠胃癌和宫颈癌等；感染小鼠白血病病毒可诱发白血病；感染人类腺病毒可诱发小鼠肉瘤及淋巴瘤。3.移植性肿瘤：将各种实体瘤、腹水瘤、白血病等一定数量的瘤细胞或无细胞的滤液（病毒性肿瘤）接种于相关品系的小鼠，就可以
25、使该品系的一群小鼠带有相同的肿瘤，其生长速度一致，个体差异小，接种存活率可达100%。这种肿瘤模型经常用在筛选抗肿瘤新药的研究。第54页，共136页。计划生育研究（避孕药试验）小鼠繁殖能力强、妊娠期短、生长速度快，适合作避孕药研究。如选用小鼠作抗生育、抗着床、抗早孕和抗排卵实验。第55页，共136页。遗传病和遗传学研究小鼠的毛色变化多样，常作为小鼠遗传学分析中遗传标记和品系鉴定的依据之一。重组近交系小鼠将双亲品系的基因自由组合和重组产生一系列的子系，是遗传分析的重要依据，主要用作基因定位及其连锁关系的研究。同源近交系小鼠常用来研究多态性基因位点的多效性，基因的效应和功能。具有遗传性疾病的突变系
26、小鼠为研究人类遗传性疾病的病因、发病机制和治疗措施，提供了自然的动物模型。如家族性的肥胖、遗传性的贫血、全身性红斑狼疮、侏儒症、尿崩症等都有相应的突变系小鼠供使用。第56页，共136页。老年病学研究小鼠寿命短，个体差异小和花费低廉，常用于老年学研究。用于老年病研究1.5年以上，大鼠1.7年以上。胶原蛋白老化常作为老化的指标，是研究胶原老化的动物模型。侏儒症小鼠垂体功能低下，生长激素缺乏，其寿命只有4-5个月，且表现为灰发，皮肤萎缩，双眼白内障，常用于研究生长激素与老化的关系。第57页，共136页。免疫学研究免疫缺陷小鼠指由于先天性遗传突变或人工方法造成一种或多种免疫系统成分缺陷的小鼠。BALB
27、/c-nuSCID小鼠是一种16号染色体上SCID基因发生突变的小鼠。其生理特征为既缺少T细胞、也缺少B细胞，血清中缺少免疫球蛋白，属于严重联合免疫缺陷小鼠，可进行异体肿瘤移植。使SCID小鼠受到HIV病毒的感染，进行爱滋病相关研究。纯系新西兰黑色小鼠（NZB）其自身免疫缺陷的病因与引起人的红斑狼疮的病因一样，病症特征与人类很相似，所以是研究红斑狼疮的极好的动物模型。第58页，共136页。近交系在小鼠在单克隆抗体生产中的应用单克隆抗体最早通过BALB/C小鼠生产。其方法是将BALB/C小鼠的骨髓瘤细胞和经过免疫的脾细胞融合，形成杂交细胞，再经克隆技术产生单一纯化的无性繁殖的细胞系，生产单克隆抗
28、体。第59页，共136页。内分泌疾病的研究小鼠内分泌结构的缺陷常引起类似人类的内分泌疾病。如肾上腺皮质肥大造成肾上腺功能亢进，发生类似人类的库欣综合症；甲状旁腺激素失活引起的钙磷代谢紊乱和次生骨吸收障碍等。第60页，共136页。其他方面的研究营养镇咳药的研究：小鼠在氢氧化铵雾剂刺激下有咳嗽反应，是研究镇咳药物所必需的动物。第61页，共136页。不宜采用小鼠制作动物模型的实验研究不宜采用小鼠制作动物模型的实验研究 研究体温变化的试验：因为小鼠体温变化不稳定。慢性支气管炎的试验：因为小鼠气管及支气管腺不发达。催吐试验：因为小鼠无呕吐反应。动脉粥样硬化试验：因为小鼠不形成动脉粥样硬化。第62页，共1
29、36页。四、小鼠的饲养管理第63页，共136页。（一）小鼠的一般饲养管理、饲喂：(1)小鼠喂给颗粒状饲料，饲料中蛋白质的含量应在20%-25%，可增加0.1%-1%的鱼肝油，但需注意小鼠对过量维生素敏感，尤其是妊娠小鼠会出现繁殖紊乱和胚胎畸形。小鼠喜吃淀粉含量高的饲料，碳水化合物比重稍大些。不同品系小鼠对饲料组成要求有一定差别。()小鼠属于杂食性动物，胃容量小，有随时采食的习性，夜间更为活跃。采取“少量勤添”的原则，保证随时有料。每周喂料3-4次，以上次的料刚刚吃完为好。小鼠的饲料消耗量，随着生长发育和生产繁殖的阶段不同而有所不同，所以必须注意不同阶段添加的饲料量。对于种鼠、妊娠鼠、哺乳鼠应该
30、使用繁殖用高营养饲料，并适当添加葵花籽、麦芽、鸡蛋等。成年小鼠采食量：5-6g/d。怀孕后期：8-10g/d；哺乳第一阶段（1-12d）约13g/d；哺乳第二阶段(13-21d)约19g/d。仔鼠在21d离乳前约4g/d；22-23d为5.6-6g/d。饲料存放在凉爽、干燥的地方，周内用完，饲料贮存期不超过90d。第64页，共136页。、给水：饮用水应保证连续不断，每周换水2-3次（最好是每天更换新鲜水），并特别注意饮水瓶嘴是否有气泡、不出水或漏水的现象。每次换水要连同水瓶和瓶嘴一起换下；并认真清洗水瓶和瓶嘴，然后消毒，严禁未经消毒的水瓶和瓶嘴继续使用、垫料和笼具：每周更换垫料和清洗鼠笼1-2
31、次保持室内卫生，定期彻底清洗。室内一般不用水冲，而用消毒液抹，常用消毒液有0.1%新洁尔灭、3%来苏儿等第65页，共136页。(二)生产、繁殖管理繁殖时候应注意以下几点：、选种一般从第2-4胎的仔鼠中选留种子。选种原则是：首先要看双亲的繁殖能力。要求双方体质健壮，产仔率高，离乳率要高，母性强，胎间隔不超过30d。然后看子代，要求子代体质强壮，运动活泼，生殖器正常。对于生产胎次少的品系，也可从第一胎仔鼠中选留。、配种要等体成熟时再配，体成熟时期较性成熟时期晚。、不同遗传特点的动物群（如：近交系与封闭群）繁殖方法不同。、种鼠可使用年半。雌鼠生育6-8胎即可淘汰。要经常检查种鼠的生殖能力，及时淘汰受
32、孕率低的种鼠并增补新种。、离乳后的雌鼠和雄鼠分开饲养，发现异常动物及时淘汰处理。第66页，共136页。第二节大鼠（Rat）第67页，共136页。大鼠属于脊椎动物门、哺乳纲、啮齿目、鼠科、大鼠属动物。野生褐家鼠的变种。分布于欧洲、亚洲、中国北部。18世纪开始人工饲养，19世纪中叶用于动物实验。第68页，共136页。一、大鼠的生物学特性群居，喜啃咬，喜黑暗，昼伏夜动，嗅觉灵敏杂食性动物，特别喜欢吃熟肉。对蛋白质、维生素、氨基酸等营养缺乏敏感，VitA缺乏时常咬人。性情较凶猛、抗病力强，对新环境的适应力强，但对环境刺激、炎症反应敏感。强烈噪音可引起食仔或抽搐；湿度低于40%易发生环尾巴症。汗腺不发达
33、，仅抓垫上有汗腺，靠尾和唾液散热，体温调节不稳定。行为表现多样，情绪反应敏感，易接受通过正负强化进行的多种感觉指令的训练。第69页，共136页。繁殖特性大鼠发育快，成熟早，繁殖力强。雄性月龄、雌性2.5月龄达到性成熟，性周期4-5d，妊娠期19-23d(平均21d)，哺乳期25-28d，年产5-8胎，每胎产仔6-12只，生育期1.5年。全年多发情动物，具有产后发情、产后妊娠的特点。寿命2.5-3年。第70页，共136页。解剖学特征1.肝脏共分6叶，再生能力强，部分切除术后仍可再生。2.无胆囊。不会呕吐。3.心脏的血液供给既来自冠状动脉，也来自冠状外动脉。4.无扁桃体。5.眼角膜无血管，有棕色脂
34、肪组织。第71页，共136页。生理生化特征大鼠心电图无S-T波，豚鼠以上的较大动物均有明显的S-T段正常体温39(38.5-39.5)心率475次分呼吸频率85.5(66-114)次分通气量7.3(5-10.1)ml/min红细胞总数8.9(7.2-9.6)百万/mm染色体21对。第72页，共136页。二、大鼠常用品种、品系现在全世界已培育出100多个近交品生系，常用的大鼠近交品系 有：ACI系：1926年由哥仑比亚大学肿瘤研究所培育，黑色，但腹部和脚白色，易发生先天性畸形。该品系大鼠低血压。F344/N大鼠：1926年由哥仑比亚大学肿瘤研究所培育，白色，我国从NIH研究所引进。用于毒理、肿瘤
35、、生理学研究。第73页，共136页。血液指标血液指标血红蛋白：148(120-175)g/L血细胞比容：0.46（0.39-0.53)L/L红细胞：8.9(7.2-9.6)*1012/L白细胞：14(5-25)*109/L第74页，共136页。近交系大鼠近交系大鼠目前大鼠近交系达上百种。(1)ACI：黑色，腹部和脚白色。有自发肿瘤倾向，该品系大鼠血压低。(2)F344：白化。该品系大鼠可允许多种肿瘤移植生长。(3)LEW：白化，可移植多种肿瘤，高脂肪食物容易引起肥胖症。(4)LOUC和LOUM：两系大鼠均为白化，分别为浆细胞瘤的高发系和低发系。(5)SHR：白化。自发性高血压，10周龄以后动脉
36、收缩压雄鼠为：200350mmHg(26.746.3KPa)，雌鼠为：180200mmHg(24.026.7KPa)，心血管疾病发病率高。对降压药物有反应，可作为高血压动物模型用于药物筛选。第75页，共136页。常用封闭群大鼠 Wistar大鼠：大鼠：由美国wistar研究所培育而成。使用数量最多，遍及全世界。我国从日本引进，白色。该品系产仔数多，性周期稳定，早熟，繁殖力强，性格温顺。抗病例力强。自发性肿瘤发病率低。雄鼠耳朵比其他品系稍长，尾长短于身长。SD大鼠：大鼠：1975年年由美国Spraque和Dawley农场育成。又叫SD大鼠，多用于营养实验，对性刺激感受性高，自发性肿瘤发病率低。比
37、wistar大鼠生长发育快，产仔也较高。尾长几乎等于身长。第76页，共136页。突变系大鼠肥胖症大鼠（Obese Rat）：血浆中胆固醇、磷脂含量较高，周龄就表现出肥胖，周龄肥胖明显。食量大，体重比正常大鼠大一倍。雌性不育。可作为研究人肥胖症模型。SHR/OLa大鼠：自发性高血压大鼠，白色。严重的自发性高血压（200mmHg），心血管疾病发生率高，而且无明显原发性肾脏和肾上腺损伤。对抗高血压药物有反应，是筛选抗高血压药物的良好模型。癫痫大鼠白内障大鼠尿崩症大鼠第77页，共136页。大鼠常用品系大鼠常用品系近交系近交系F344封闭群封闭群Wistar封闭群封闭群SD第78页，共136页。三、大鼠
38、在医学生物学中的应用第79页，共136页。生理学研究生理学研究大鼠垂体一肾上腺系统发达，垂体摘除比较容易，可用来进行肾上腺、垂体，卵巢等内分泌研究。利用大鼠对新环境易适应，有探索性，易训练，对惩罚和暗示敏感等特性进行行为学研究和高级神经活动的研究。大鼠无胆囊，但胆总管较粗大，可采用胆总管插管收集胆汁进行消化功能的研究。第80页，共136页。药物学研究 大鼠由于繁殖力强、易饲养、体型大小合适、给药容易、采样方便、畸胎发生率低、行为多样化，被广泛用于药物毒力、药效评价、新药筛选等研究。1.药物毒理学试验 大鼠广泛应用在各种药物的毒理学研究中，如急性、亚急性和慢性毒性试验、生殖毒性试验和药物依赖试验
39、等;大鼠也经常用于“三致”试验研究。2.药物药效研究神经系统疾病药物药效评价。特别对影响副交感神经效应器接点的药物研究时，首选大鼠。心血管疾病药物的药效评价，大鼠的血管阻力和血压对药物的反映均很敏感，与人类或大动物的反映均较一致。例如SHR大鼠是研究高血压药物的极好的动物模型。治疗炎症药物药效评价，大鼠踝关节对炎症反应敏感，用于抗关节炎药物的研究。第81页，共136页。肿瘤学研究 可复制成各种肿瘤模型，是肿瘤实验研究最常用的实验动物。自发性肿瘤模型：有肾上腺髓质肿瘤、乳腺癌和粒细胞型白血病等。诱发肿瘤模型：如用二乙基亚硝胺、二甲基偶氮苯复制大鼠肝癌动物模型；用甲基苄基亚硝胺诱发复制大鼠食管癌，
40、甲基胆蒽诱发的肺鳞状上皮癌及间皮瘤等。第82页，共136页。营养、代谢性疾病研究 大鼠对营养缺乏比较敏感，可发生典型的症状，是研究营养学的首选动物。曾用它作了大量维生素A、B、C和蛋白质缺乏等营养代谢研究。还常选用大鼠作氨基酸和钙、磷代谢研究。还可进行动脉粥样硬化、淀粉样变性、酒精中毒、十二指肠溃疡，营养不良等研究。用于营养不良和饥饿对身体发育所产生不利影响的研究；用于代谢性疾病的研究。自发高血压肥胖大鼠SHR/N-CP 用于研究型糖尿病；自发糖尿病大鼠“BB”Wistar用于研究型糖尿病；盐敏感大鼠Ds用于高盐对生理因素的影响。第83页，共136页。遗传学研究 大鼠的毛色变型很多，具有很多的
41、毛色基因类，例如野生色（A）突变种野生色等位基因（a）和白化等位基因（C）、淡黄色（d）、粉红眼（p）、红眼（r）、银色(S)、沙色(sd)、黄色(e)、白灰色(wb)等，在遗传学研究中常可运用。第84页，共136页。传染病研究 是研究支气管肺炎、副伤寒的重要实验动物。选用幼年大鼠进行流感病毒传代，进行厌氧菌细菌学实验，还可进行假结核、麻疯、霉形体病、巴氏杆菌病、念珠状链杆菌病、黄曲病、烟曲菌等真菌病等研究。也可作为旋毛虫、吸血虫、钩虫、锥虫等寄生虫疾病的研究。第85页，共136页。神经、内分泌实验研究 大鼠的内分泌腺容易手术摘除，常用于研究各种腺体对全身生理生化功能的调节；激素腺体和靶器官的
42、相互作用；激素对生殖生理功能的影响，如发情、排卵、胚胎着床等的调控作用。自发或诱发性内分泌功能失调造成的疾病模型，如：糖尿病、甲状腺功能低下、甲状旁腺功能低下、尿崩症等的大鼠模型。还用于应激性胃溃疡等与内分泌有关的研究。第86页，共136页。行为学的研究 大鼠行为表现多样，情绪敏感，适应新环境快，探索性强，可人为唤起或控制其感觉（动觉、视觉、触觉、嗅觉），具有行为情绪的变化特征。广泛应用于行为学及行为异常、高级神经活动的研究。第87页，共136页。老年学和老年病学研究大鼠常用于研究衰老过程中与DNA合成、复制、转录和翻译有关酶的活性及其改变，激素水平及其他生理生化指标的变化；研究确定年龄限制（
43、引起老龄死亡）疾病及病因，比较不同品系、雌雄寿命差别及原因；还应用于胶原老化、器官老化、饮食方式与寿命的关系等方面的研究第88页，共136页。心血管疾病研究已培育出几种高血压品系大鼠。如：心肌肥大的自发性高血压大鼠、新西兰自发性高血压大鼠、遗传性尿崩症高血压大鼠、对盐敏感和抗性的高血压同类系。肥胖品系大鼠用来研究高脂血症。另外还有自发性动脉硬化品系大鼠以及肠系膜动脉多发性结节性动脉炎和心肌炎的动物模型。通过诱发可使大鼠出现肺动脉高压症、心肌劳损、动脉粥样硬化、局部缺血性心脏病等模型，用于进行发病机制和治疗的研究。第89页，共136页。消化功能和肝外科研究大鼠无胆囊，常用作胆总管插管收集胆汁进行
44、消化功能研究；大鼠肝脏的枯否氏细胞90%有吞噬能力，肝切除60%-70%后仍能再生，常用于肝外科实验。第90页，共136页。不宜采用大鼠制作动物模型的实验研究不宜采用大鼠制作动物模型的实验研究研究体温变化的试验,（因为大鼠体温变化不稳定；）慢性支气管炎的试验,（因为大鼠气管及支气管腺不发达；）催吐试验,（因为大鼠无呕吐反应；）胆囊功能试验,（因为大鼠无胆囊。）第91页，共136页。四、大鼠的日常饲养管理大鼠的饲养管理原则上与小鼠相同，不再赘述，现就大鼠饲养管理的不同之处和需要特别强调的地方简述如下：第92页，共136页。（一）大鼠的饲养环境大鼠对环境因素的刺激非常敏感。其中温度、湿度的波动或突
45、然变化可成为重要的应激因子，促进条件致病菌所致传染病的爆发。空气干燥，湿度低于40时，大鼠易得环尾病。肮脏的垫料、笼内过度拥挤或通风不良、环境内产生过量的氨气或硫化氢会引起呼吸道感染，肺大面积炎症，特别是支原体的发生第93页，共136页。大鼠的听觉灵敏，对噪声耐受性低，强烈噪音引起吃仔或抽搐现象。光照对大鼠的生殖生理或繁殖行为影响较大。外界强光，甚至推荐标准范围的光线水平也能引起白化大鼠视网膜变性和白内障。所以在顶层大鼠笼架应装上光线挡板，以防天花板照明装置对大鼠的影响。实验期间也不能使用杀虫剂喷洒动物和饲养环境以防止动物体内发生改变，给实验结果带来不利影响。总之，大鼠饲养室应做到安静、通风、
46、空气洁净度高。第94页，共136页。（二）大鼠的饲料大鼠喂全价颗粒饲料。饲料应保证其营养需要，并符合各等级动物饲料的卫生质量要求。大鼠对蛋白质的要求高，特别是动物性蛋白和维生素，投给量要比小鼠多。大鼠对营养缺乏非常敏感，营养缺乏时常会导致缺乏症，并加剧传染病的发生。第95页，共136页。（三）大鼠的一般饲养管理大鼠的一般饲养管理应注意几点：、饲喂大鼠要定时定量，每日喂给新鲜水，一般每周换垫料2-3次。、大鼠扩大繁殖生产，一般采用一雄多雌间隔同居法，当雌鼠腹部明显增大确认怀孕后，进行单养准备分娩，并投入新的雌鼠。第96页，共136页。第三节豚鼠 第97页，共136页。豚鼠属哺乳纲，啮齿目，豚鼠科
47、。又名天竺鼠、海猪、荷兰猪。实验动物豚鼠由秘鲁的野生豚鼠驯化而来。第98页，共136页。一、豚鼠的生物学特性一般特性、食性：草食性，盲肠发达，对霉变饲料敏感、喜群居，居住环境干燥清洁、性情温顺，很少斗殴、机警胆小，嗅觉和听觉发达、对抗生素及有毒物质敏感、体内不能合成Vit，对饲料改变敏感，爱吃含纤维质较多的禾本科嫩草。7、对抗菌素敏感。8、母豚鼠妊娠后期易流产。第99页，共136页。生物学特性和解剖生理特点外貌特征头大、颈短，耳圆，无尾。全身被毛，四肢紧缩，有利保存热量，耐冷不耐热。毛色多样，有白色、黑色、两色、三色等第100页，共136页。生长、繁殖特性刚出生50-115g，月龄体重400g
48、。雌性30-45日龄、雄性70日龄性成熟。月龄体成熟，雄性750g、雌性700g。全年多发情，具有产后发情、产后妊娠，有明显的性周期16(13-20)d，妊娠期68(65-70)d，哺乳期18(15-21)d。年产仔3-5胎，每胎3-4只。寿命与品种、营养、饲养环境有关，一般4-5年，有报道可存活8年。种鼠使用期限1.5年，一般实验用年龄更短。第101页，共136页。解剖学特点齿：20脊椎骨36，肋骨13对。前脚趾4个，后脚趾3个。耳蜗发达，听力敏锐，耳壳较薄，血管鲜红明显。肺7叶（右4左3）。肝5叶。嚼肌发达，胃壁很薄。肠管长，盲肠大。雄性精囊明显，雌鼠在左右两个完全分开的子宫角。第102页
49、，共136页。生理学特点体温：38.5C（38.4-39.8C)心率：280(150-400)次分血压：77-47 mmHg(10/6.3kPa)呼吸：90(69-104)次/分第103页，共136页。血液指标血红蛋白：144(110-165)g/L血细胞比容：0.42（0.37-0.47)L/L红细胞：5.6(4.5-7.0)*1012/L白细胞：10(7-19)*109/L第104页，共136页。二、常用豚鼠品种和品系豚鼠品种主要有英国种、安哥拉种、秘鲁种、阿比西尼亚种；根据毛的特性又可分为短毛、长毛、硬毛三种。英国种：毛短，体分健壮，毛色有纯白、黑色、棕黑色、棕黄色、灰色等，个体毛色组成
50、有单毛色、双毛色、三毛色。目前我国各研究教学单位使用的豚鼠多为短毛的英国种豚鼠。我国饲养的豚鼠是1919年从日本引进，按其毛色特征鉴定为英国种豚鼠。豚鼠近交系有8种、远交群有30种，常用于医学生物学研究的有近交系2号（对结核杆菌抵抗力强）、13号（体型较大，对结核杆菌抵抗力弱）。第105页，共136页。三、豚鼠在医学生物学中的应用药理学研究豚鼠对某些药物极为敏感，因此它是研究某些药物的“专门动物”。例如豚鼠对组织胺极敏感，引起支气管痉挛性哮喘，所以很适合作平喘药和抗组织胺药的研究。豚鼠对人型结核杆菌具有高度的敏感性，因此常用作抗结核病药物的药理学研究。第106页，共136页。豚鼠皮肤对毒物刺激
