1、,第五章,第五章 常用实验动物的生物学特性及其应用,1.小鼠(ouse,Musculus) 2.大鼠(Rat,Rattus Norregicus)3. 豚鼠(Guinea pig,Cavia porcellus)4.兔(Rabbit,Oryctolagus cuniculus),第五章 常用实验动物的生物学特性及其应用,5.犬(Dog,Canis familiaris)6.猕猴(Monkey,Macaca mulatta)7.猪(Swine,Scrofa domestica)8.其它动物种类在生物医学研究中的应用,第一节 小鼠(use,Musculus),一.主要生物学特性二.在生物医学研究中
2、的应用三.常用品种、品系,一.主要生物学特性,1.昼伏夜动:傍晚和黎明前最为活跃,采食交配多在此时,白天喜居较黑暗的安静环境; 2.胆小怕惊:小鼠性情温顺、容易捕捉、一般不会主动伤人,但成年雄性好斗; 3.喜欢群居:但雄鼠群居时易发生斗欧;,(一)习性和行为,4.喜欢啃咬:小鼠门齿生长较快、特别喜欢啃咬坚硬物品; 5.适应性差:小鼠体小娇嫩、不耐饥饿和缺水;对环境应性差,不耐冷热、强光和噪声,对疾病抵抗力差; 6.杂食性:但以粮食类作物为主。,1.外观:小鼠面部尖突、嘴脸前部有19根触须、眼大而鲜红、尾与体长相等、尾部覆有短毛和环状角质鳞片; 2.体型:在啮齿类实验动物中体型最小、最大体重40
3、-50g、体长11cm; 3.生殖系统:雌性为双子宫呈“y”型,卵巢被系膜包绕,不与腹腔相通,故无宫外孕,有对乳头,成年雄鼠睾丸下降到阴囊;,(二)主要解剖学特点,4.骨:由头骨、椎骨、胸骨、肋骨和后肢骨组成,牙齿16个,每侧上、下颌各有门齿1个和臼齿3个; 5.其它方面:食管内壁有一厚的角质化鳞状上皮,有利于灌胃操作,淋巴系统尤为发达,但腭和咽部无扁桃体,体温调节不稳定,巨核细胞的核较大,有时易被误认为肿瘤细胞,无黄骨髓,支气管以下无气管腺,无呕吐反应,无汗腺,尾是散热及维持平衡的主要器官,1.生长快:出生时体重仅1.5g,4-5wk即可达实验用体重18-22g; 2.生殖生理:繁殖力强、周
4、期短,性成熟35-60d、体成熟65-80d、生育期年、性周期4-5d、妊娠期19-21d、哺乳期20-22d、6-15只胎、年产4-5胎、有产后24小时内发情特点;,(三)主要生理学特点,3.生理数据:胃容量1-1.5ml、食料量2.8-7g/d、饮水量4-7ml/d、排粪量1.4-2.8g/d、排尿量1-3ml/d,体温38,呼吸频率163次/分,心跳频率625次/分; 4.染色体数量:2n=40, 5.寿命:2-3年。,二.在生物医学研究中的应用,1.药物研究 2.肿瘤学研究 3.遗传学研究 4.免疫学研究 5.病原体所致疾病的研究,6.计划生育研究 7.老年学研究 8.其他系统疾病研究
5、 9.不适宜做的研究,1.1药物安全性评价 常用于药物的急性、亚急性、慢性毒性试验以及最大耐药量的测定等,“三致”(致畸、致癌、致突变)试验也常用小鼠进行; 1.2生物制品的检定 广泛用于血清、疫苗等生物制品的检定; 1.3各种药物的效价测定,以及放射性同位素照射剂量与生物效应等试验;,1.药物研究,1.4药物筛选 常用于各种药物的筛选,如抗肿瘤、结核、疟疾药物的筛选;小鼠在氢氧化铵雾剂刺激下有咳嗽反应,是研究镇咳药的首选动物; 1.5药效学评价试验 常用小鼠作某些药物的药效学和副作用的评价,如用声源性惊厥的小鼠评价抗痉挛药物、机械压尾评价止痛药的药效;,小鼠广泛应用于癌、肉瘤、白血病及其他恶
6、性肿瘤的研究,常利用小鼠自发性或诱发性肿瘤模型,进行肿瘤病因、发病、防治及抗癌药物筛选研究;利用胸腺严重缺陷的裸小鼠接受人类各种肿瘤细胞的移入是研究人类肿瘤生长发育、转移和治疗的最佳实验动物;近交系小鼠中大约有244个品种或品系有其特定的自发性肿瘤,如AKR小鼠白血病发病率为90,C3H品系乳腺癌发病率高达90%-100%;可用致癌物如甲基胆蒽诱发小鼠胃癌和宫颈癌等;,2.肿瘤学研究,3.遗传学研究 小鼠由于基因突变可能导致某些遗传性疾病的发生,如小鼠黑色素病、白化病、家族性肥胖症、遗传性贫血、全身性红斑狼疮、侏儒症、尿崩症等,与人发病相似,可用来制作研究人类遗传性疾病的动物模型;,使用BAL
7、B/C、AKR等小鼠免疫后的脾细胞与骨髓细胞融合,用于制备和研究单克隆抗体;利用无胸腺裸小鼠(如BALB/C-NU裸小鼠)缺乏T淋巴细胞和T、B淋巴细胞联合免疫缺陷动物(如SCID小鼠)来制作免疫缺陷动物模型;,4.免疫学研究,5.在生物医学研究中的其它应用,5.1病原体所致疾病的研究 例如脊髓灰质炎、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎、狂犬病、流行性感冒、沙门氏菌、疟疾、血吸虫等研究; 5.2计划生育研究 小鼠繁殖力强、周期短,雌性小鼠适合进行避孕药的抗生育、抗着床、抗早孕、抗排卵等研究; 5.3老年学研究 小鼠寿命短、个体差异小和价廉,常用于老年学研究,胶原蛋白老化常可作为机体老化的指标;,5.4其他
8、系统疾病研究 如癫痫、高血压、肺炎、肝炎、肝硬化、胰腺炎、放射病、快速心律失常等研究; 5.5不适宜做的研究 小鼠不适用于体温变化、呕吐、钩 端螺旋体病、动脉粥样硬化等研究,不适宜做慢性支气管炎模型及祛痰平喘药的疗效实验研究。,三.常用品种、品系,(一)近交系 1.BALB/c 2.C3H 3.AKR 4.C57BL/6J 5.DBA 6.其它品种、品系,(二)封闭群 1.昆明小鼠 2.NIH 3.ICR和LACA,(三)突变系 1. BALB/c-nu裸小鼠 2. SCID 3.其它(NOD 、SAMP等 ),一.近交系 1.BALB/c 白色,乳腺癌自发率低,但诱发率高,肺癌自发率,雌性2
9、6%,雄性为29%,对放射线照射极为敏感,易患慢性肺炎,有自发高血压症,老年鼠心脏有病变,雌雄鼠均有动脉硬化;对鼠伤寒沙门氏菌补体敏感,对麻疹病毒中毒敏感,对利曼原虫属、立克次氏体和百日咳组织胺易感因子敏感;,2.C3H 野生色,乳腺癌自发率为97%,肝癌自发率为85%,补体活性高,对狂犬病毒敏感,仔鼠下痢症感染率高,雄鼠对氨气、氯仿、松节油等甚为敏感,死亡率高,对炭疽杆菌有抵抗力;,3.AKR 白色,淋巴性白血病自发率雄性为76%-90%,雌性为 68%-90%,主要用于白血病研究;,4.C57BL/6J 黑色,常被认作“标准”的近交系,为许多突变基因提供遗传背景,乳腺肿瘤自发率低,难诱发乳
10、腺和卵巢肿瘤,有眼睛缺损,眼畸形20%,用可的松可诱发腭裂,发生率20%;对结核杆菌、百日咳组织胺易感因子敏感,嗜酒精性高,肾上腺素类脂质浓度低,对鼠痘病毒有一定的抵抗力,干扰素产量高,对放射性有抵抗力;,C57BL/6J,1909年C.C.Little用小鼠作毛色基因研究时培育而来。 DBA/2可用于营养与肝癌发生率关系的研究,35日龄听源性癫痫发作达100,对鼠伤寒沙门氏菌C5有抵抗力,对酒精过敏。也可作为许多瘤株的宿主:腺癌(M4823,663)、皮肤黑色素瘤(S91)、肉瘤(37)、粒细胞白血病(P1031)、白血病(P1534,L-210/8-AGB)、淋巴瘤(207,P-238)、
11、淋巴细胞肿瘤(P-288,P-388)、胸腺瘤等。,5. DBA 简介,6.其它品种、品系 AKR、CBA、A系、615、中国号(C-1)、津白号(TA1)等。,二.封闭群 1.昆明小鼠 白色,繁殖力、抗病力、适应性强,乳腺肿瘤发生率25%,广泛用于药理、毒理、病毒、细菌学及生物制品、药品的检定; 2.NIH 白色,繁殖力、抗病力、适应性强,常用于药理毒理研究和生物制品的检定;,3.ICR小鼠 特征及详细说明: Hauschka用Swiss小鼠群以多产为目标,进行选育,以后美国癌症研究所(Institute of Canceresearcch)分送各国饲养实验,各国称为ICR. 中国科学院遗传
12、研究所在1973年从日本国立肿瘤研究所引进,1979中国医学科学院分院动物中心(现本所)引进,1978年北京检定所引进,1983年上海计划生育研究所从瑞士苏黎世毒理学研究所引进。,ICR小鼠,品种特征:毛色白化。适应性强,体格健壮,繁殖力强,生长速度快,实验重复性较好,雌鼠自发性畸胎瘤和管状腺瘤发病率为0%-1%,是国际通用的封闭群小鼠, 我国从美国、日本、英国、瑞士等国引进的ICR,各群体之间在遗传特性方面不可避免地出现了一些差异,在应用时应注意。ICR/JCL小鼠是进行免疫药物筛选,复制病理模型较常用的实验动物。外周血象和骨髓细胞,具有较好的稳定性,是良好的血液学实验用动物。已广泛用于药理
13、、毒理、肿瘤、放射性、食品、生物制品等的科研、生产和教学。,(三)突变系,1.裸小鼠 包括有BALB/c-nu,NIH-nu、NC-nu、Swiss-nu、C3H-nu、C57BL-nu等,无毛、裸体、无胸腺,缺乏成熟的T淋巴细胞,但NK细胞活性高于一般小鼠,抵抗力差,易患病毒性肝炎和肺炎,因此,必须饲养在屏障系统中,广泛应用于肿瘤学、免疫学、毒理学等基础医学和临床医学的研究;, BALB/c-nu简 介:1973年丹麦的C.W.Friis在BALB/cA近交系小鼠中发现自发性突变的无毛小鼠,该突变小鼠胸腺发育不良,免疫T细胞缺失,而培育成了BALB/cA-nu。之后引至日本实验动物中央研究所
14、,1989年自日本实验动物中央研究所引入到中科院上海实验动物中心。,裸鼠的主要形态特征,表现为无毛、裸体和无胸腺。因此,不能将“裸鼠”与“无毛鼠”混为一谈;裸鼠足尖呈螺旋样畸形,成年雌鼠性周期不规律,卵巢小,用绒毛膜促性腺激素不能诱发排卵,雄鼠精子尾部呈盘旋状,因此受孕力极低,裸鼠出生三周后生长明显迟缓,由于无胸腺,致T淋巴细胞生成障碍,为免疫缺陷动物,死亡率高,寿命在15-26周。,裸鼠的主要形态和生理特点:,BALB/c-nu裸小鼠,2.SCID(severe combined immune deficiency,严重联合免疫缺陷)小鼠 胸腺、脾脏、淋巴结中的T、B淋巴细胞大大减少,细胞免
15、疫和体液免疫缺陷,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。,3.SAMP小鼠快速老化动物模型系列:,1968年,京都大学Takeda等人在繁殖AKR/J系小鼠时发现部分小鼠表现有程度不同的脱毛、皮肤粗糙、白内障、行为障碍及生存期缩短等症状,随后筛选了表现明显衰老的AKR/J小鼠作为P系祖先,表现有正常衰老过程的KR/J小鼠作为R系祖先。根据生存曲线及老化度评分标准得出P系小鼠的衰老特征为快速老化。P系被称为快速老化小鼠,R系称为抗快速老化小鼠,3.SAMP小鼠快速老化动物模型系列:,目前,该品系共有1
16、2个亚系,SAMP系包括P 1、2、3、6、7、8、9、10、11,SAMR系包括R 1、4、5。统称SAMP和SAMR系为快速老化小鼠。8月龄时SAMP的老化度评分为7.97,为SAMR的2倍(3.94)。SAM属近交系小鼠,增龄过程中出现许多与衰老相关的功能紊乱,如免疫功能紊乱,肺泡扩张,听力损伤,退行性骨关节炎,骨质疏松,伴有或不伴有脑萎缩的学习记忆功能障碍等。,4.NOD小鼠生物学特性,通过病理学观察发现,NOD小鼠自身免疫性胰岛炎最早发生于4周龄,因而可能影响受孕率,导致早期发病小鼠不孕,发病较晚的小鼠受孕后平均初产天数、平均产仔数、平均离乳数、平均离乳率以及平均胎间隔都未受影响。对
17、该品系小鼠的选种,宜将离乳幼鼠均予保留,发现亲代发病,则需及时交配。,NOD小鼠发病后,充分呈现该品系小鼠糖尿病的生理生化特征即:尿频、多饮、高血糖的症状。在几周的时间内,血糖迅速升高,饮水量剧增,大量地排尿,体重迅速下降,在这个过程中,患鼠血糖呈先迅速上升,后逐步下降,但仍维持高于正常值的状态,体重直线下降,最后昏迷而死亡。,NOD小鼠生物学特性,在适当的动物饲料饲喂下,雌性NOD小鼠6-7月龄时糖尿病发病率可达7080。发病率与饲料有关。在NOD小鼠离乳后分别给予高蛋白饮食(蛋白质含量55)和低蛋白饮食 (蛋白质含量15)饲喂,发现高蛋白饮食组平均糖尿病发病时间(19.7土1.3d)较低蛋
18、白饮食组(23.5-1.1d)短,两者经检验差异显著(P005)。,5.其它 肌萎缩症小鼠(DY)、肥胖小鼠(AB)、白内障小鼠(Ca) 、糖尿病小鼠(DB)。,一.主要生物学特性 二.在生物医学研究中的应用 三.常用品种、品系,第二节 大鼠(ouse,Musculus),习性和行为 昼伏夜动、怛小怕惊、比小鼠凶猛、群居但不如小鼠合群、门齿终身不断生长,喜啃咬,雄性不如小鼠好斗,抗病力较强,对外界反应敏感,在高分贝噪声刺激下,常发生母鼠吃仔现象,杂食性,喜吃肉食,尤其是熟肉。,(一)习性和行为,(二)主要解剖学特点,1.外观、体型、牙齿和骨 与小鼠相似,但体型较大,最大体重300-800g,1
19、.5-2个月可达实验用体重180-220g,体长18-20cm ; 2.支气管肌肉系统无肾上腺素能神经分布,仅由迷走神经支配,肺内组织胺浓度较豚鼠低,仅喉部有气管腺,支气管以下无气管腺;,3.胃由嵴隔开为前胃和胃体,嵴接近食管,因收缩时堵住贲门,故不会呕吐; 4.生殖系统 雌鼠为双子宫,呈“y”型、有对乳头; 5.其它特点 无胆囊,无扁桃体,心电图中无S-T波段,有的导联中无T 波,缺少汗腺,仅爪垫上有汗腺,主要通过尾巴和流唾液散热,故体温调节不稳定。,(三)主要生理学特点,1.生殖生理特点 性成熟6-8wk、体成熟个月、性周期4-5d 、妊娠期19-23d、哺乳期25-28d、6-15只胎、
20、年产4-5胎、生育期1.5年、有产后小时内发情特点;,2.肝脏再生能力强,切除60%-70%后仍可再生,血压对药物的反应敏感,垂体-肾上腺系统功能发达、应激反应灵敏,对某些营养(维生素、氨基酸)缺乏非常敏感,对湿度要求高、低于尾巴易发生环状坏死症,一昼夜血液内激素和酶水平具有动态变化、不同时间和方法采血、粗暴虐待均能影响血液成分、造成实验结果的误差;,3.生理数据 胃容量4-7ml、50g大鼠食料量9.3-18.7g/d、饮水量20-45ml/d、排粪量7.1-14.2g/d、排尿量10-15ml/d,体温39,心跳频率475次/分,呼吸频率86次/分,染色体数2n=42,寿命短一般3-5年。
21、,二.在生物医学研究中的应用,1.神经、内分泌学研究 2.营养代谢性疾病研究 3.肿瘤研究 4.行为学研究 5.老年病学研究,6.感染性疾病研究 7.药物研究 8.心血管疾病研究 9.消化功能和肝外科研究 10.不适宜做的研究,1.神经、内分泌学研究,大鼠的内分泌腺容易摘除:1.常用于研究各种腺体(垂体、肾上腺、卵巢)及激素对全身生理生化调节;2.用于研究激素腺体和靶器官的相互作用;3.研究激素对生殖功能的影响;4.通过自发性或诱发性制作尿崩症、糖尿病、甲状腺机能衰退、甲状旁腺功能低下造成的新生儿强直性痉挛等疾病动物模型;,5.用于内分泌功能失调致疾病的研究,如卒中、克汀病等与内分泌有关的研究
22、;6.肥胖症大鼠可用于高血脂症的研究;7.大鼠垂体-肾上腺系统发达,应激反应灵敏,适宜制作应激性胃溃疡模型;,2.营养代谢性疾病研究,大鼠对营养物质缺乏敏感,适宜各种维 生素缺乏症、蛋白质、氨基酸和Ca 、p等代谢的研究,还可进行淀粉样变性、乙醇中毒、十二指肠溃疡、营养不良等的研究;,用于自发性和诱发性肿瘤模型的研究,自发性肿瘤动物模型有肾上腺髓质肿瘤、乳腺癌和粒细胞性白血病,诱发性肿瘤模型有食道癌、肝癌和肺鳞癌及恶性胸膜间皮瘤、大肠癌等;,3.肿瘤研究,4.行为学研究,常用以研究各种行为和高级神经活动的表现。(1)迷宫试验 利用迷宫试验测试大鼠的学习和记忆能力;(2)奖励和惩罚试验 采用跳台
23、试验等方法,测试大鼠记忆判断和回避惩罚的能力;,4.行为学研究,(3)成瘾性药物的行为学研究 在一定时间内给大鼠饲喂一定剂量的酒精、咖啡因、邪片后,大鼠会对以上物质产生依赖以及行为改变;(4)高级神经活动异常的行为学研究 研究那些假定与神经反射异常有关的行为研究,如神经官能症、抑郁性精神病、脑发育不全或迟缓等疾病的行为学研究;,5.老年病学研究,常选用大鼠进行衰老的机理研究,如衰老的生理变化、成活率与年龄相关曲线的关系、胶原老化、器官老化、饮食方式与寿命的关系等方面的研究,还可进行老年高发肿瘤和非肿瘤损伤所引发的老年性疾病研究;,6.感染性疾病研究常用大鼠制作细菌性、病毒性和寄生虫病动物模型;
24、如大肠杆菌、黄曲霉菌、肝炎病毒、疱疹病毒、流感病毒、肺吸虫、血吸虫、疟原虫、锥虫、巴西日本圆线虫等动物模型;,7.药物研究,(1)药物安全性评价试验用于药物亚急性、慢性毒性试验,致畸试验和药物毒性作用机理的研究,以及某些药物副作用的研究;,(2)药效学研究 神经系统药物的评价 利血平和阿朴吗啡可诱导大鼠神经性异常行为,可利用迷宫或惩罚和奖励试验来测试大鼠的学习记忆能力,进而评价上述药物的药效; 心血管系统药物的评价 常用作心血管药物的药理和调压作用的动物模型及进行降血压药的研究、心血管系统新药的筛选等;,抗炎药物的筛选和评价 大鼠踝关节对炎症反应敏感,常用以筛选抗关节炎药物,也用于多发性、化脓
25、性及变态反应性关节炎、中耳炎、内耳炎、淋巴腺炎等治疗药物的评价;,8.心血管疾病研究,常通过自发性或诱发性制作心肌缺血、心肌劳损、心率失常、高血压、高血脂、恶性贫血、血小板减少症等动物模型,进行疾病发病机理和治疗等方面的研究;,9.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,进行消化功能的研究;大鼠肝脏的枯否细胞90%有吞噬能力,肝切除60-70%后仍可再生,常用于肝外科实验;,10.不适宜做的研究,除了不能用于胆囊功能的研究外,其余与小鼠不适宜做的研究相同。,三.常用品种、品系,(一)近交系 1. F344/N 2. Lou/CN 3.其它 ACI、BN、SHR、WKY。 (
26、二)封闭群 1. Wistar 2. SD 3.其它 Long-Evans、 Sherman、Osborne-Mended等; (三)突变系 1. SHR/Ola 2.癫痫大鼠 3.裸大鼠 4. II糖尿大鼠GK 5.自发性脑卒中SHRSP大鼠 6.其它肥胖症大鼠、尿崩症大鼠等。,一.近交系 1.F344/N 白色,雌鼠乳腺癌自发率41%,雄鼠睾丸间质细胞瘤自发率85%,广泛用于毒理学、肿瘤学、生理学研究;,2. Lou/CN 白色,免疫细胞瘤发病率,雄鼠为31%,雌鼠为16%,发病部位主要位于回盲部淋巴结,常用于免疫学研究,特别是制备单克隆抗体;,二.封闭群 1.Wistar大鼠 白色,繁殖
27、力、抗病力、适应力强,用途广泛;,2.SD(Sprague Dawley)大鼠白色,产仔多,生长发育较Wistar大鼠快,抵抗力强,尤其对呼吸道疾病的抵抗力很强,常用于营养学及内分泌系统的研究;,(三)突变系,1.SHR/Ola大鼠 为自发性高血压大鼠; 2.裸大鼠(nude rat) 缺少T淋巴细胞,B淋巴细胞功能正常,NK细胞活力增强,多用于肿瘤移植研究;,3.II糖尿病大鼠GK 白化大鼠。被广泛应用于非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM)研究,II型糖尿病。在糖尿病症发作后,快速出现高血糖、胰岛素分泌减弱等,后期并发视网膜病、微血管病、神经病、肾病。和其它啮齿类II型糖尿病动物模型相反, G
28、K大鼠是非肥胖的。,4.自发性脑卒中SHRSP大鼠SHRSP(Stroke-Prone Spontaneously hypertensive Rat)大鼠是自发性脑卒中(cerebral apoplexy)高血压模型动物。由Okamoto等从SHR中分离培育而成。在SHR中,脑卒中发病率少于10。,主要数据: 1.SHRSP的脑卒中发病率约90,在80日龄时可发生脑卒中,出现脑出血或脑梗死。 2.SHRSP大鼠在45日龄时血压值约150mmHg,75日龄时约200mmHg。 3.SHRSP平均寿命:雄性约230日龄;雌性约340日龄; 用途:用于进行人类脑卒中预防和治疗的研究。,第三节 豚鼠(
29、ouse,Musculus),一.主要生物学特性 二.在生物医学研究中的应用 三.常用品种、品系,属哺乳纲、啮齿目、豪猪亚目、豚鼠科、豚鼠属、豚鼠种,豚鼠又名海猪、天竺鼠、荷兰猪。,(一)习性和行为,日夜采食,草食性,喜吃粗纤维较多的禾本科嫩草,对变质料敏感,有食粪癖,喜欢干燥清洁环境,对温湿度变化敏感,喜群居,少斗欧,性情温顺,胆小怕惊,不善跳跃,会用叫声表达要求或求偶,哺育期母鼠相互哺仔;,(二)主要解剖学特点,1.身体短粗、圆,头大,四肢短小,无尾巴,形似鼠又似猪,腿似豚,成年豚鼠体长22.5-35.5cm,最大体重800-1000; 2.牙齿只,门齿终身生长; 3.雌鼠有一对乳头,有左
30、右两个完全分开的子宫角,雄鼠睾丸不下降到阴囊,精囊明显,有阴茎骨; 4.有胆囊,呕吐反应不敏感,盲肠特大,肝分8叶,肺分7叶;,5.耳廓大,耳蜗和血管伸至中耳腔; 6.胸腺全部在颈部,肺部淋巴结对刺激具有高度的反应性,少量机械或细菌刺激,很快发生淋巴结炎; 7.大脑半球没有明显的回纹,属于平滑脑组织;,(三)主要生理学特点,1.晚成性动物,出生后1h能站立行走,数小时能吃软饲料,生长快,出生时50-115g,2月龄达实验用体重400g; 2.体温调节能力差,红细胞少,体内不能合成vitc,有速发型和迟发型超敏反应,呼吸和消化系统抗病力差,易患细菌性肺炎和急性肠炎,对麻醉药敏感,麻醉死亡率高,抗
31、缺氧能 力强,听觉敏锐具有普赖厄反射(听觉耳动反射);,3.雌鼠60日龄排卵、月龄达体成熟、性周期3-20d、妊娠期5-70d、哺乳期15-21天、3-4只胎、年产3-4胎、生育期1-1.5年; 4.胃容量2030ml、食料量14.228.4g/d、饮水量85150ml/d、排粪量21.2 85g/d、排尿量1575ml/d 、体温38.6、心跳频率280次分、呼吸频率90次分,染色体2n=64,寿命年。,二.在生物医学研究中的应用,1.免疫学研究 2.药物研究 3.传染病学研究 4.耳科学研究 5.实验性坏血病研究 6.其它研究,1.免疫学研究,1.1过敏反应:豚鼠是进行过敏反应性休克和变态
32、反应研究的理想动物模型,特别是迟发型超敏反应性与人相似,对致敏原的敏感程度,从高到低依次为:豚鼠兔犬小鼠大鼠;,豚鼠是研究抗原诱导速发型呼吸过敏反应的良好动物模型,过敏原引发豚鼠出现发绀、虚脱、支气管平滑肌痉挛,随即窒息死亡;迟发型超敏反应与皮内注射结核菌素有关,一般注射后24-28h内发生;豚鼠对青霉素、四环素、红霉素等抗菌素特别敏感,常在用药28h后引起急性肠炎;,1.2提取补体: 豚鼠血清中补体含量丰富,免疫学实验所用的补体多数是用豚鼠血清制备; 1.3皮肤刺激试验: 豚鼠皮肤对毒物刺激反应灵敏,类似于人,可用来研究化妆品和外用药对局部皮肤的刺激反应。,2.药物研究,2.1平喘药研究 组
33、织胺能诱发豚鼠产生支气管痉挛性哮喘模型,可用于评价平喘药和抗组织胺药物的作用; 2.2镇咳药研究 吸入氨气、二氧化硫、柠檬酸能引起咳嗽,常用于嗔咳药的评价; 2.3局部麻醉药研究 常用于对局部麻醉药的评价;,3.传染病学研究,豚鼠对布氏杆菌、沙门菌、链杆菌、副大肠杆菌、白喉杆菌、鼠疫杆菌、疱疹病毒、斑疹伤寒病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒等病原体十分敏感 ,尤其对结核杆菌高度敏感,病变与人类相似,是结核菌分离、鉴别、疾病诊断及病理研究的最佳动物、常用幼龄豚鼠120-180g作钓端螺旋体研究;,4.耳科学研究,4.1常用于耳科疾病研究,用于制作中耳炎、前庭器损伤、迷路炎、耳聋等中耳和内耳疾病模型
34、; 4.2豚鼠听力特别敏锐,尤其对700-200周s音频更敏感,常用于噪声对听力影响的研究; 4.3内耳微循环的观察 豚鼠耳廓大、易于进入中耳和内耳,耳蜗和血管伸至中耳腔,便于进行内耳微循环的观察;,5.实验性坏血病研究,豚鼠体内不能合成vitc,是目前惟一研究实验性坏血病的动物;,6.其它研究,6.1切断迷走神经引起的肺水肿实验结果比其它实验动物更佳; 6.2血管反应敏感,在观察出血性炎症和血管通透性实验时常用; 6.3对缺氧耐受力强,适合做缺氧耐受性和测量耗氧量实验; 6.4用离体心脏作强心甙研究;,6.5苯胺及其衍生物的毒理学研究,会产生变性血红蛋; 6.6用乌头碱、洋地黄类药物复制心律
35、失常模型; 6.7用腺苷诱发复传导阻滞模型;,豚鼠不宜做呕吐实验、慢性支气管炎模型及祛痰平喘药的疗效实验;豚鼠因皮厚,难找到浅表静脉和进行血管注射,故急性功能实验极少使用豚鼠。,7.不宜做的实验,三.常用品种、品系,(一)近交系 1.近交系2号 2.近交系13号,(二)突变系1.英国种 是目前我国饲养、使用较多的品种;2. 秘鲁种3. 阿比西尼亚种4. 安哥拉种,不宜作实验动物,第四节 兔(Rabbit,Oryctolagus cuniculus),一.主要生物学特性 二.在生物医学研究中的应用 三.常用品种、品系,(一)习性和行为,属哺乳纲、兔形目、兔科、兔属、兔种。,昼伏夜动、胆小怕惊、群
36、居性差、怕热怕潮、喜啃咬、草食性、食粪癖、喜穴居。,(二)主要解剖学特点(1 2 3 ),1.体型中等,成年兔因品种体重为1.5-5kg,实验用体重一般为1.5-2kg; 2.上唇纵裂,门齿外露,牙齿共有28个,比啮齿目动物多了一对小切齿; 3.单胃,胃底较大,呕吐反应不敏感,盲肠特别大,占腹腔的1/3,有蚓突,富含淋巴组织,有胆囊,胰腺组织分散;,(二)主要解剖学特点( 4),4.胸腔构造特别,由纵膈将胸腔分为左右两部分,互不相通,肺被肋胸膜和纵隔膜隔开,心脏又被心包膜隔开,开胸后打开心包胸膜暴露心脏进行实验操作时,只要不弄破纵膈膜,不需作人工呼吸,离体心脏仍可搏动很久,主动脉只有压力感受器
37、没有化学感受器,心房无三尖瓣, 起搏点简单,易引起心率失常;,(二)主要解剖学特点(5 6 ),5.后肢膝关节腘窝部有卵圆形淋巴结,体外易固定和触摸,适宜作淋巴内注射; 6.雌性有两个完全分离的子宫,属双子宫、因品种有3-对乳头、属刺激性排卵动物,有假妊娠现象,雄性睾丸可自由地下降到阴囊或缩回腹腔;,(二)主要解剖学特点(7 8 9),7.耳郭大、血管清晰、便于注射和取血,眼球大,白兔虹膜完全缺乏色素; 8.甲状旁腺分布比较分散,位置不固定; 9.颈部有减压神经的独立分支,听觉和嗅觉十分灵敏,大脑半球表面光滑,几乎无回沟。,(三)主要生理学特点,1.对体温变化十分敏感,最易产生发热效应; 2.
38、腹式呼吸,无咳嗽反应; 3.对许多病原体敏感; 4.对射线敏感,常发生特有的休克样反应或死亡; 5.有、四种血清型;,(三)主要生理学特点,6.生殖生理特点 性成熟3-6月,体成熟5-8月,因品种而异,性周期8-15d、妊娠期30-35d、哺乳期45-60d、6-8只/胎、年产3-4胎、生育期2-3年月日;,(三)主要生理学特点,7.生理数据 成年兔(2kg)的胃容量80-150ml、食料量 28.4-85.1g/d、 饮水量60-140ml/d、 排粪量14.2-56.7g/d、排尿量60-250ml/d;体温39、心率 258次/分,心跳频率51次/分,染色体2n=44,寿命8-15年。,
39、二.在生物医学研究中的应用,1.发热及热原试验 2.皮肤刺激试验 3.计划生育研究 4.免疫学研究 5.微生物学研究 6.心血管疾病及肺心病研究,7.眼科学研究 8.急性实验 9.遗传性疾病和生理代谢失常的研究 10.口腔科学研究 11.复制糖尿病模型 12.减压神经对心脏的影响,1.发热及热原试验,常用于感染性(细菌或内毒素)和非感染性(化学药品或异性蛋白等)发热试验及检查药品、生物制品中是否存在致热原(即热原试验);,2.皮肤刺激试验,观察各种毒物和药物对皮肤的局部刺激作用,兔耳内侧可进行实验性芥子气皮肤损伤和冻伤、烫伤的研究;,3.计划生育研究,为刺激性排卵,可准确判断排卵时间,同期胚胎
40、易得,可进行计划生育及生殖生理方面的研究;,4.免疫学研究,大多数高效价和特异性强的免疫血清都用兔研制;,5.微生物学研究,常用兔建立天花、脑炎、狂犬病、弓形体、细菌性心内膜炎、淋球菌感染、慢性葡萄球菌骨髓炎、肺吸虫、弓形虫及血吸虫病等疾病模型,用于研究人类相应的疾病;,6.心血管疾病及肺心病研究,1.急性心血管实验 直接法测动脉血压、中心静脉压;间接法测冠脉流量、心搏量、肺动脉和主动脉血流量; 2.采用兔耳灌流、离体兔心、主动脉条等方法研究药物对心血管的作用; 3.复制心血管和肺心病模型 如心律失常、肺心病、肺水肿、心肌梗死、缺血性濒危心肌模型等;,6.心血管疾病及肺心病研究,4.复制高血脂
41、症和动物粥样硬化症模型 兔对外源性胆固醇吸收率高达75-90%,对高脂血症消除能力较低,静注胆固醇乳液后,引起的脂血症可持续72h;饲喂高胆固醇、高脂肪饮食个月左右,即可复制动物粥样硬化症模型,比其它动物造型时间短,费用低,因而被广泛用于此模型复制;,7.眼科学研究,兔眼球大,便于观察和手术:1.可制作等大、等深的角膜创伤瘢痕模型,以左右对比观察药物疗效和治疗原理;2.制作眼球前房内组织移植模型,观察激素对脏器的作用;3. 在眼球前房内移植卵巢皮质,观察药物对排卵的影响;,8.遗传性疾病和生理代谢失常的研究,可开展软骨发育不全、遗传性青光眼、低淀粉酶血症、维生素A缺乏症、脑小症、脊柱裂、遗传性
42、骨质疏松症、药物致畸等研究;,9.口腔科学研究,可作为口腔粘膜病、牙周病及整形材料毒性试验的对象,还可用于唇裂、腭裂等口腔畸形的研究;,10.复制糖尿病模型,注射四氧嘧啶可形成持久性高血糖,11.减压神经对心脏的影响,颈部的交感神经、迷走神经和主动脉减压神经独立行走,可用来观察减压神经对心脏的影响;,三.常用品种、品系,1.日本大耳白兔 属大型兔,耳大,血管清晰便于注射和取血,是一种较理想的实验动物; 2.新西兰白兔 属大型兔,广泛用于皮肤刺激试验、热原试验、毒性试验、胰岛素试验、致畸试验、计划生育研究和制造诊断血清等;,三.常用品种、品系,3.青紫兰兔 分大、中、小型三个品系,耐寒,适应性强
43、,生长快; 4.中国本兔 小型兔,抗病力强,耐粗饲,易饲养,繁殖力强;以上均为封闭群动物。,第五节 犬(Dog,Canis familiaris),一.主要生物学特性 二.在生物医学研究中的应用 三.常用品种、品系,(一)习性和行为,属哺乳纲、食肉目、犬科、犬属、犬种,适应性强,爱活动玩耍,性情凶猛,雄性好打斗,合群欺弱,肉食性,经训化可成杂食性,喜啃咬骨头磨牙,归家性强,易训化服从主人的命令,但易恢复野性,喜与人为伴,喜欢主人轻轻拍打、抚摸其头部,但臀及尾部忌摸。,(二)主要解剖学特点,1.属于大型实验动物,体形似狼,因品种不同,可分为大型犬50kg以下、中型犬25kg、小型犬10kg以下;
44、 2.牙齿共42个,犬齿、臼齿发达,撕咬力强,但咀嚼力差; 3.肠道短,胃较小,胸廓大,心脏较大,大脑、神经系统发达;,(二)主要解剖学特点,4.感觉灵敏,嗅觉为人的倍,听觉为人的倍,视力差,视觉低于25,视网膜上无黄斑,为红绿色盲,味觉不够灵敏; 5.汗腺不发达,鼻端具有有特殊的鼻端腺,鼻尖如油状滋润,触摸有凉感,有肛门腺; 6.雌犬为双角子宫,乳头4-5对,卵巢包于浆液性囊内,不与腹腔相通,故无宫外孕,雄犬无精囊和尿道球腺。,(三)主要生理学特点(1 2 3),1.有四种神经类型,即多血质(活泼型)、粘液质(安静型)、胆汁质(不可抑制型)和忧郁质(衰弱型); 2.生殖生理特点 性成熟8-1
45、2月,配种年龄:雌犬1-1.5年、雄犬1.5-2年,属春秋季单发情动物,发情后1-2d排卵,性周期180d,妊娠期d,2-8只/胎,哺乳期60d,年产1-2胎,生育期10-15年;,(三)主要生理学特点( 3),3.体内散热主要通过增加呼吸频率,舌头伸出口外作喘式呼吸;,(三)主要生理学特点(4 5 ),4.血型有A、B、C、D、E五种,只有A型血有抗原性,可引起输血反应;5.生理数据 中型犬(4.5kg)胃容量2500ml,食料量227g/d,饮水量350ml/d,排粪量113-340g/d,排尿量65-400ml/d,体温39,心率80-120次/分,呼吸频率18次/分,染色体数2n=78
46、,寿命15-20年。,二.在生物医学研究中的应用,1.实验外科学 2.基础医学研究 3.慢性实验研究 4.药理、毒理学实验,5.营养学和生理学研究 6.传染病学研究 7.肿瘤学研究 8.其它方面,1.实验外科学,广泛应用于实验外科学各个方面的研究,如心血管外科、脑外科、断肢再植、器官和组织移植等,常选用狗来研究新的手术或麻醉方法;,2.基础医学研究,是目前基础医学研究和教学中最常用动物之一,狗的神经和循环系统发达,适合做失血性休克、弥漫性血管内凝血、脂质在动脉壁中沉积、急性心肌梗塞、心律失常、急性肺动高压、肾性高血压、脊髓传导、大脑皮层定位等实验研究是良好的动物模型;,3.慢性实验研究,经训练
47、狗能很好地配合做慢性实验,如条件反射实验、各种实验治疗效果实验、毒理学实验、内分泌腺摘除实验等;消化系统的慢性实验,可采用无菌手术方法做成唾液腺瘘、胃瘘、肠瘘、胰液管瘘、胆囊瘘等来观察胃肠运动和消化吸收、分泌等变化;,4.药理、毒理学实验,常用于各种新药临床使用前的各种药理、毒性实验及药物代谢实验;,5.营养学和生理学研究,如蛋白质营养不良、高胆固醇血症、动脉粥样硬化、糖原缺乏综合症、先天性白内障、遗传性耳聋、血友病、先天性心脏病、先天性淋巴水肿、家族性骨质疏松、视网膜发育不全、红斑痕疮病、肾盂肾炎、青光眼等研究;,6.传染病学研究,7.肿瘤学研究,利用犬可制作病毒性肝炎、狂犬病、链球菌性心内
48、膜炎、十二指肠钩虫病、日本血吸虫病、肺吸虫病等动物模型;,如制作淋巴肉瘤、甲状腺肿瘤、血管肿瘤等模型;,8.其它方面,适宜做呕吐实验、复制糖尿病模型;不适宜做发汗实验、观察减压神经对心脏等的作用实验。,三.常用品种、品系 (1),1.毕格犬(Beagle Dog) 又名小猎兔犬,为目前实验用犬中标准化程度较高的一种动物,多用于长期的慢性实验,广泛应用于基础医学研究、药品和农药的各种安全性实验;,毕格狗,三.常用品种、品系 ( 2 3 4),2.四系杂交犬 专供外科手术用犬; 3.墨西哥无毛犬 可用于粉刺或墨头粉刺的研究; 4.斗犬 (Boxer Dog) 可用于淋巴肉瘤、红斑狼疮病的研究;,三
49、.常用品种、品系(5 6 7),5.纽芬兰犬 专用于外科实验; 6.黑白斑点短毛犬 可作嘌呤代谢动物模型; 7.其它品种 我国犬品种繁多,主要有华北犬、西北犬、中国猎犬、西藏牧羊犬等不同品种。,第六节 猕猴(Monkey,Macaca mulatta),一.主要生物学特性二.在生物医学研究中的应用三.常用品种、品系,属哺乳纲、灵长目、猴科、猕猴属、猕猴种。,猿猴属于灵长类动物,有以下几个特征:(1)有爪的哺乳类动物;(2)有胎盘;(3)有较高的眼眶;(4)有发达的盲肠;(5)有二个乳房;(6)有三种牙齿和脱落更新的恒牙;(7)拇指与其他指头呈相反的位置;(8)脑壳有一钙质的裂缝;,1.昼行性,
50、属于热带、亚热带野生群居动物; 2.杂食性,以素食为主,体内不能合成vitc; 3.一生有两副牙齿,即乳牙和恒牙,恒齿共32颗; 4.成年猕猴体重,雄性约为6-12kg、雌性约4-8kg;,一.主要生物学特性(1-4),5.雄猴阴茎下垂,睾丸在阴囊内,雌猴为单子宫,有一对乳房和乳头,胎盘为双层双盘,性成熟雌性岁,雄性4.5岁,性(月经)周期28d,月经期2-3d,月经后12-13d 排卵,妊娠期165d,每胎产仔个,极少2个,胎年,哺乳期7-14个月,“性皮肤”是弥猴属的生殖生理特征之一,雌性生殖器附近以及整个臀部的皮肤,甚至前额和脸部皮肤,在性活动期都出现明显肿胀、发红,在排卵期特别明显,月经来临之前消退;,