1、,大小鼠动物实验基础知识,2018.09.12,实验动物,Laboratory animal,/01,实验动物定义,www.islide.cc,4,实验动物是指经人工饲育，对其携带微生物实行控制，遗传背景明确或者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。实验动物必须具备三个特点： 从遗传控制角度实验动物必须是来源清楚、人工培育、遗传背景明确的动物； 从微生物控制角度所有实验动物携带的微生物、寄生虫都是在人工严格控制之下的； 从应用角度培育所有实验动物的最终目的都是用于科学实验。,根据其遗传特点的不同，可以将实验动物分为不同的类别： 近交系：经连续20代（或以上）的全同胞兄
2、妹交配（或者亲代与子代交配）培育而成，近交系数应大于99%，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以后代数的一对共同祖先，等位基因99%相同。小鼠近交系如：C57BL、BALB/C、C3H、DBA、TA1、129、615等系。 突变系：育种过程中，出于单个基因的突变，或将某个基因导入，或通过多次回交“留种”，而建立一个同类突变品系（mutational strain），扩大数量，定向培育而成。 杂交一代动物（F1）：两个不同近交系杂交所生的第一代动物称为杂交一代动物或F1代。小鼠F1代如：Nga：(C57BL/6DBA/2)F1、LAF1：(C57BL/JA/HJ)F1等。 封闭群（远交系）
3、：在一定群体内，以非近亲交配方式育成的动物品系，连续15代不从外部引入新的动物种群，或者来源于近交系的种群，在封闭条件下至少经过4代繁殖的动物，都称为封闭群。常见blockingnestanimals有KM(昆明鼠)、ICR、NIH、CFW等小鼠。,实验动物分类,实验动物分级,普通级动物（CV）：不携带规定的人畜共患病和烈性传染病的病原，没被疾病控制，饲养于普通开放环境下。 清洁级动物（CL）：仅对于我国国情而定，微生物控制高于普通动物，种子来源于SPF动物（剖腹产），饲养于清洁级环境下，排除规定的寄生虫、微生物（排除对动物危害大和对科学研究干扰大的病原体）。 SPF动物（Specific p
4、athogen Free）：无特定病原体动物，没有特定的微生物、寄生虫，非特定的微生物和寄生虫允许存在。屏障条件下进行饲养。 无菌动物(Germfree)：封闭无菌技术获得，现有方法不能检出任何微生物、寄生虫的动物。妊娠末期，通过剖腹产、子宫切除手术，将无菌取胎的仔鼠放在隔离器内无菌条件下进行饲养的动物。,实验动物分级,实验动物环境,environment,/02,动物实验时最适宜的环境温度为：21-25，GB目前18-29。 影响动物的生殖机能、机体抵抗力、新陈代谢。 影响动物脏器重量，环境温度与动物脏器重量有显著的负相关。 影响动物的实验反应性。小鼠的心跳、呼吸数随着气温的升高而呈直线下降
5、。 不适宜的环境温度可使实验动物处于应激状态，从而出现对化学物质的急性毒性反应改变 暴露在高温或低温环境下的动物，对其神经系统、内分泌系统以及各种酶活性的亢进或抑制等均有影响。,温度,湿度一般控制在40-70%。 环境温度与体温接近时，通过蒸发作用散热。 高温高湿导致机体蒸发散热受阻，易引起代谢紊乱和抵抗力下降。大鼠、小鼠易死亡。 湿度过高，微生物易于繁殖和传播，垫料、饲料也易发生霉变。 湿度过低，易致粉尘飞扬，引起动物和人的呼吸道疾病。空气中变态反应原的含量随湿度的下降而上升。大鼠对空气低湿度的耐受能力较差，易发生环尾症，尾巴坏死脱落。大鼠在27环境温度下，湿度低至20%时大鼠几乎均可发生环
6、尾病（ringtail），Wistar为78%，SD为82%。,湿度,气流速度控制在0.10.2m/s，换气次数1020次/小时。 风速是除了温度、湿度以外与体热发散有关的环境因素。 实验动物单位体重的体表面积比人大，气流对实验动物的影响也较大。 气流速度过小，空气流通不良，有害气体浓度升高，散热困难，易造成呼吸道疾病的传播。 气流速度过大，动物体表散热量增加，同样危及动物的健康，影响动物实验结果。 合理的气流组织和风速能调节温度和湿度，有效降低室内粉尘和有害气体，控制传染病的流行，有利于实验动物和工作人员的健康。,气流与风速,能控制垂体中促性腺激素和肾上腺皮质激素的分泌，控制光照就控制了整个
7、生殖过程。 啮齿类实验动物大小鼠适应黑暗，易受强光损害。使动物烦燥不安，亢奋，导致雌鼠吃仔。 强烈光线-视网膜和视神经-下丘脑-神经激素-垂体-促性腺激素和肾上腺皮质激素分泌，影响实验动物生理和行为活动。 持续黑暗抑制大鼠的生殖过程，使卵巢减轻；持续光照产生持续发情，大、小鼠出现永久性阴道角化。,光照,噪声严重影响动物的生殖生理，如生育力减退，妊娠障碍、流产，放弃哺乳。 噪声引起动物呼吸和心跳加快、血压升高、肾上腺皮质激素升高等生理变化。,噪声,常用大小鼠,Mice and rats commonly used,/03,小鼠属于脊椎动物门，哺乳纲、啮齿目、鼠科、小鼠属、小家鼠种。 外观：小鼠全
8、身被毛，面部尖突，头呈锥体形，嘴脸前部两侧有触须，耳耸立呈半圆形，白色小鼠眼睛大而鲜红。体长1015cm，尾长约与身长相等，尾部覆有短毛和环状角质鳞片，有四条明显的血管。健康小鼠皮毛光滑紧贴皮肤，四肢匀称，眼睛亮而有神。小鼠有多种毛色，如白、黑、棕、灰色等。 体型小。出生体重仅1.5克左右，一月龄体重达18-22克，可供实验使用。成年小鼠每日食量5-8克，饮水4-7毫升，排粪1.4-2.8克/天，排尿1-3毫升/天。由于体型小，适于操作和饲养；且占据空间小，适于大量生产。 生命周期短，成熟早，繁殖力强。雌性35-50日龄，雄性45-60日龄即可性成熟。雌性65-75日龄，雄性70-80日龄可达
9、体成熟，此时即可交配。性周期4-5天，妊娠期19-21天，哺乳期20-21天，年产6-9胎,每胎6-15只。属全年多发情动物，产后即发情。寿命2年左右。 性情温顺，胆小怕惊，反应敏感。对多种病原体、毒素及致癌物都很敏感，外界环境光照、噪音、营养、温度、空气质量等多种因素均可对小鼠造成影响。 群居，昼伏夜动，喜啃咬。因门齿生长较快，需经常啃咬坚硬物品。喜光线较暗的安静环境，进食、分娩都常发生在夜间，傍晚和黎明前是小鼠活动的两个高峰。 小鼠有20对染色体(2n=40)，推测有3万多个结构基因，已查明的有648个。是目前被研究得最清楚的实验动物。,小鼠,小鼠皮肤无汗腺，它的唾液分泌能力很有限，只能改
10、变体温以部分地代偿环境的改变。适宜温度2125。低温繁殖率下降，持续高温（32）引起死亡或产生后效应。 由于小鼠的蒸发表面与整个身体相比所占的比例大，减少饮水较大多数哺乳动物更为敏感。呼出的气体在鼻腔内冷却以及尿液的高效浓缩，都有助于水分保持。这是其有别于其他动物的特性。 阴道栓是小鼠交配典型特征，被视为交配成功的标志。 性周期，雌鼠性成熟后，卵巢产生卵细胞并分泌雌性激素，出现明显的动情周期。根据阴道涂片所观察到的阴道上皮细胞变化，可进一步推测卵巢、子宫、激素变化和所处的发情阶段。 血配，分娩24小时内又可受孕。 假妊娠，雌鼠与去势雄鼠交配，转基因技术中作代孕鼠。 分娩，夜间或黎明，每4分钟一
11、只，整个产程约1小时，1分钟后胎盘产出，母鼠食之。,小鼠,近交系常用小鼠 BALB/c。白色，1923年培育为近交系。乳腺癌发病率低，但当用乳腺肿瘤病毒诱发时发病率增高；肺癌发病率雌性26%，雄性29%；相对血压较高，多有心脏损害，常发动脉硬化；对放射线照射极为敏感；生产性能良好，所需饲料中蛋白质含量要求高。常用于单克隆抗体与免疫学研究。 C57BL。黑色，1921年培育。乳腺肿瘤自然发生率低，化学物质难以诱发乳腺和卵巢肿瘤；对放射物质耐受性强；补体活性高；对结核杆菌敏感；对鼠痘病毒有一定抵抗力，嗜酒精性高。常用于肿瘤学、生理学、免疫学、遗传学研究。 C3H。野生色，1920年白化雌鼠与乳腺肿
12、瘤高发DBA系雄鼠杂交，再经20代以上近交培育而获得。乳腺癌发病率高，6-10月龄雌鼠乳腺癌自然发生率达85-100%，14月龄肝癌发生率为85%。补体活性高，干扰素产量低。血液中过氧化氢酶活性高，雄鼠对氨气、氯仿、松节油等甚为敏感，死亡率高。对狂犬病毒敏感，对炭疽杆菌有抵抗力。主要用于肿瘤学、生理学、核医学的研究。 DBA。淡灰色，1909年在毛色分离实验中建立，为最古老的近交系小鼠。1929年在亚系间进行杂交，建立了两个亚系：DBA/1、DBA/2。主要用于肿瘤学、遗传学和免疫学研究。 TA1和TA2。白色，我国培育的近交系。1955年天津医学院育成TA1，1963年育成TA2。TA1为自
13、发低乳腺癌系，TA2为自发高乳腺癌系。主要用于乳腺肿瘤的研究。 615。深褐色，国内育成。1961年中国医学科学院血液病研究所用KM种小鼠雌鼠与苏联引进的C57BL雄鼠杂交，尔后又作近交培育而成。主要特性：8月龄后出现衰老现象，自发肿瘤发生率为10-20%，雌性为乳腺癌，雄性为肺癌；对津638白血病病毒敏感。主要用于白血病等的研究。,小鼠,封闭群常用小鼠 昆明小鼠（KM）。白色，1926年美国从瑞士引入白化小鼠先培育成瑞士小鼠，1946年我国从印度将瑞士小鼠引入昆明，1952年从昆明引入北京生物制品研究所，1954年推广到全国。是我国特有的封闭群小鼠。繁殖率和成活率高，抗病力和适应性很强，雌鼠
14、乳瘤发生率为25%。广泛用于药理、毒理、病毒和细菌学的研究，以及生物制品和药品的检定。 NIH。白色，由美国国立卫生研究院（NIH）培育。繁殖力强，产仔成活率高，雄性好斗，易打伤致残。免疫反应敏感性比昆明鼠强，是国际广泛通用的实验动物。主要用于药物毒理研究和生物制品检定。 ICR。又称SwissHanschka,CD-1,Ha/ICR。为美国培育的Swiss种小鼠，因美国癌症研究所（InstituteofCancerResearch）分送各国饲养实验，各国称为ICR品种。白色，繁殖力强，适应性强，生长快速，实验重复性好。是国际通用的封闭群小鼠。广泛用于药理、毒理、肿瘤、食品、生物制品的研究生产
15、。,小鼠,大鼠在实验动物中也属于较小型动物。出生时体重为5.5-10g,视品种和产仔数而不同，一个半月龄可达180克以上，为常用大鼠规格。雄性大鼠身体前比后大，雌性大鼠身体苗条，头尖小，后比前大。成年大鼠体长不小于18-20cm，尾上覆有短毛和环状角质鳞片，有200多片。 行为习性 大鼠喜欢啃咬，性情温顺，易于捕捉。但孕鼠和哺乳鼠也有攻击人。 大鼠对新环境适应能力强，昼伏夜动，夜间和清晨比较活跃，采食、交配多在此期间进行。 大鼠喜独居，喜安静环境，对外界刺激反应敏感，适宜作行为学研究。 大鼠对空气湿度耐受性差，相对湿度低于40%时，常发生坏尾症。 大鼠嗅觉灵敏，对氨气、硫化氢、尘埃等极为敏感，
16、易引发呼吸道疾病。 大鼠是杂食性动物，食性广泛，随时采食，喜食煮熟的动物肉。,大鼠,生理特性 生长发育生命周期短，寿命约2.5-3年，易于饲养管理。新生鼠体重5.5-10g,全身无毛，两耳关闭；3-4天两耳张开，8-10天长门齿；14-17天开眼，16天被毛长齐；20-21天可离乳独立生活,50-60g。成年雄鼠300-600g，雌鼠250-500g，45天左右可达180g以上，是常用的规格。 生殖生理雄鼠出生后30-35天睾丸下降进入阴囊，45-60天产生精子，60天可自行交配，但90天体成熟后才使最适繁殖期；雌鼠70-75天阴道开口，初次发情排卵也是在阴道开口前后，80天体成熟后才使最适繁
17、殖期；雌性周期4-5天，妊娠期19-23天，哺乳期20-22天，每胎产仔6-12只，年产6-9胎，繁殖生产使用期为90-300天。 体温与水的调节.大鼠汗腺不发达，仅在爪垫上有汗腺，尾巴是散热器官，周围环境温度过高时常靠流出大量的唾液来调节体温。最适温度21-25。 大鼠的嗅觉灵敏。对空气中的灰尘、氨气、硫化氢极为敏感。当长期慢性刺激时，会引起肺部大面积进行性坏死。 大鼠对空气的湿度耐受力较差，当空气中湿度低于40%时，常发生坏尾症，近一步发展可致尾巴一段段地脱落。,大鼠,大鼠常用品种品系 Wistar大鼠。白色封闭群大鼠。1907年由美国Wistar研究所育成，现已遍及世界各国的实验室。是我
18、国引进早、使用最广泛，数量最多的品种。特点为头部较宽，耳朵较长，尾的长度小于身长。性周期稳定，繁殖力强，产仔多，生长发育快，性格温顺，对传染病的抵抗力较强，自发性肿瘤发生率低。 SD（SpragueDawley,SD)大鼠。白色封闭群大鼠。1925年一农场用Wistar大鼠培育而成。特点为：头部狭长，尾长接近于身长，产仔多，生长发育较Wistar快。性情比Wistar大鼠稍凶猛。对疾病的抵抗力较强，尤其对呼吸道疾病的抵抗力很强。自发肿瘤的发生率较低。对性激素敏感性高。 F344/N。白色近交系大鼠。1920年由哥伦比亚大学肿瘤研究所培育，我国从NIH引进。平均寿命较短，雄鼠为31个月，雌鼠为2
19、9个月。旋转运动性低，血清胰岛素含量低。自发肿瘤率高，可允许多种肿瘤移植生长。广泛用于毒理学、生理学、肿瘤学等研究领域。 SHR大鼠。白色突变系大鼠，又称自发性高血压大鼠。，该鼠生育力和寿命无明显下降，可养13-14个月，繁殖时应选择高血压大鼠为亲本，其特征是自发高血压，且无明显原发性肾脏和肾上腺损伤，心血管疾病发生率高，该鼠对抗高血压药物有反应，是筛选抗高血压药物的良好动物模型,大鼠,本次实验所用Lewis大鼠。该品系是二十世纪五十年代初由Lewis博士从Wistar品系繁育而成，2001年维通利华从CharlesRiver引入第64代核心群。2011年维通利华对该品系进行了Clonebac
20、k，重新从CharlesRiver引入第12代隔离。,大鼠,动物实验技术,Animal experiment technique,/04,相似性原则。结构与功能方面的相似性和时象或年龄状态的相似长短 差异性原则。各种实验动物在基因型、表现型、组织型、代谢型、易感性方面具有明显的不同，在实验因素的作用下，其反应有非常接近人类的、比较接近人类的、有反应相反的。 易化原则。在有些情况下选择进化程度高或结构复杂的实验动物做模型，会使实验条件的控制和实验结果的获得变得很困难。 相容或匹配性原则。是指所用动物的标准化品质应与实验设计、技术条件、实验方法等相适应。 易获性原则。 重现性原则。,实验动物选择基
21、本原则,实验设计选取动物,购买,预约实验动物养殖场所,进驻动物实验中心,上网注册登记,养殖和干预,监测生化指标及活体动物实验,处死,领取实验动物设施使用证明,动物实验流程,一般观察：体重、摄食量 行为学 血液学 生化学 免疫学 病理组织学 分子生物学,实验动物观察指标,实验动物的抓取和固定,动物实验技术方法,看肛门与生殖器之间的距离：雄性隔得远，雌性隔得近。,实验动物性别识别,注射给药法 皮下注射 皮内注射 肌肉注射 腹腔注射 静脉注射 淋巴囊注射,实验动物给药途径及剂量,大小鼠的采血法,剪尾采血 眼眶后静脉丛采血 颈(股)静脉或颈(股)动脉采血 摘眼球采血 断头采血,大小鼠的采血法,颈椎脱臼
22、法：右手抓住鼠尾用力向后拉,同时左手拇指与食指用力向下按住鼠头。将脊髓与脑髓拉断，鼠便立即死亡。 断头法：用剪刀在鼠颈部将鼠头剪掉，鼠立即死亡。 击打法：右手抓住鼠尾,提起，用力摔击其头部，鼠痉挛后立即死去。或用木锤用力击打鼠头部也可致死。 急性大出血法：可采用鼠眼眶动脉和静脉急性大量失血方法使鼠立即死亡。 药物致死法：吸入一定量的一氧化碳、乙醚、氯仿等均可使动物致死。,大小鼠处死,血液。血清和血浆 组织 提蛋白用：液氮浸润30min,-80冻存。 做冰冻切片用：OCT包埋，液氮浸润片刻，-80冻存。 做石蜡切片用：4%福尔马林固定24-72h。,动物标本的处理,Thanks！,武汉赛特康生物科技有限公司,周璐,
