【资料】常用实验动物生物学特性 与选择应用

“三字经”
人之初，性本善.
性相近，习相远.
苟不教，性乃迁.
教之道，贵以专.
昔孟母，择邻处.
子不学，断机杼.
… … … … … …
马牛羊，鸡犬豕.
此六畜，人所饲.

常用实验动物

小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠（仓鼠）、
兔、犬、猴、猫、猪、鸡等。

生物学特性

一般特性
解剖学特点
生理学特点

小鼠的生物学特性及选择应用
一、生物学特性
一般特性
1.对外界环境反应敏感，适应性差，强光或噪声刺激时，可能导致哺乳母鼠神经紊乱，发生食仔现象。温度过高或多低时，生殖能力下降，严重时会发生死亡；

2.对多种毒素和病原体易感，百万分之一的破伤风毒素能使小鼠死亡；

3.对致癌物敏感，自发性肿瘤多。
解剖学特点
1．小鼠下颌骨的喙状突较小，髁状突发达，运用下颌骨形态的分析技术，可进行近交系小鼠遗传监测；

2．小鼠无汗腺 ；

3．淋巴系统发达，外界刺激可使淋巴系统
增生，因此易患淋巴系统疾病。
生理学特点
1.小鼠成熟早，繁殖力强，适配鼠龄为出生后
60~90天；

2.交配后10~12小时，雌鼠在阴道口形成一个白
色的阴道栓，这是受孕的标志；

3.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；

4.生育期为一年，寿命达2~3年；

5.染色体为20对。
主要品系、种群
1．近交系
(1) C57BL／6（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) C3H／He(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) BALB／c(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。

(4) DBA／2(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。TA1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，表现为肥胖、增重。对津638白血病病毒敏感。

2．封闭群

(1) KM： 白化。该鼠特点是产量高，抗病力强，适应性强。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。

(2) NIH： 白化。特点是繁殖力强，产仔成活率高，雄性好斗。广泛用于药理和毒理研究以及生物制品检定。

3．杂交一代动物(F1代)（略）

二、在生物医学中的选择应用
在生物医学领域中，小鼠因其自身的特点，是用途最广泛、使用量最大的哺乳类实验动物。

药物学研究和毒性试验
小鼠广泛用于药品的毒性试验及三致(致畸、致癌、致突变)试验。

1.药物筛选试验 小鼠常用于药物对疾病疗效筛选试验,如抗肿瘤药物,抗结核药物,抗疟疾药物等的筛选；

2.药物效果及其副作用研究 如：

利用声源性惊厥小鼠来评价抗痉挛药物；利用小鼠角膜和耳廓反射评价镇定药物。

3.毒性试验和安全分析 如：

用于铅、苯、汞、矽、一氧化碳等职业性中毒的急性、亚急性和慢性毒性试验以及半数致死量（LD50)测定。

肿瘤学研究
1.近交系小鼠自发性肿瘤进行研究 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。

2. 进行肿瘤模型的复制 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；

甲基胆蒽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。

移植性肿瘤模型

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。
3.免疫缺陷小鼠在肿瘤研究中应用
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。

1、裸小鼠

是一种11号染色体上隐性裸基因（nu）发生突变的小鼠。其生理特征为无胸腺、缺少T细胞、B细胞虽存在但功能缺损，属于免疫缺陷小鼠，可进行异体肿瘤移植。目前已移植人体肿瘤达40种以上。

2、SCID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。

传染性疾病研究

小鼠对多种病原体特别是病毒极为敏感，常用于研究这些病原体的发病的机理、临床症状及治疗。例如狂犬病、脊髓灰质炎、流感、 脑炎、血吸虫病、疟疾、 破伤风等的研究。
遗传学和遗传性疾病的研究
许多小鼠具有遗传疾病，如小鼠黑色素瘤、糖尿病肥胖、遗传性贫血、尿崩症、肌肉萎缩症、骨骼硬化症、自身免疫缺陷症等。这些疾病与人类发病相似，可用作人类遗传疾病的动物模型。

转基因小鼠
将人类基因导入小鼠基因组中，研究导入基因的作用，寻求目前还无法了解的遗传性疾病的遗传因子。

相关链接： 上海建成转基因和基因剔除小鼠模型研发平台

    2003年２月９日，上海转基因和基因剔除小鼠模型研发平台新近通过专家验收，将有助于科学家解析人类基因组中所包含的数万条基因的功能，有助于搞清哪些基因具有药用价值、哪些基因有缺损，为生物医药和相关产业的研发提供强有力的技术支撑。
    截至目前，这个中国国内最大规模的小鼠常规转基因和基因剔除技术平台已培养生产各种类型的转基因小鼠３０种、基因剔除小鼠７种，基本实现了转基因或基因剔除小鼠的规模化生产。这个研发平台已达到每年可研制６０种转基因小鼠和２５种基因剔除小鼠的能力。
    随着国际人类基因组计划的即将完成，利用基因组结构、个体发育过程、组织细胞结构等与人类相近的小鼠模式生物体系，来建立与功能基因、疾病基因、药物基因相关的动物模型，已成为国际生命科研的热点。有了这类转基因小鼠动物模型，就能更好地揭示人类基因的奥秘。

老年病学的研究

小鼠寿命短，传代时间短，随着鼠龄的增加，机体内的一些生理生化指标不断发生变化，特别是高龄鼠中老年病明显增多，是老年学研究的极好材料。多用于糖质、脂质、胶原和免疫等方面的研究。

计划生育研究

小鼠繁殖力强，性周期和妊娠期短，生长快，适合计划生育研究。如常用小鼠做抗生育、抗着床、抗早孕、抗排卵等实验应用上的首选动物。
免疫学研究
免疫缺陷小鼠的作用

SCID小鼠可将人的免疫组织或免疫细胞移植到小鼠身上，使其具有人的部分免疫系统（SCID-hu小鼠），用于研究人类免疫系统的发育过程，以及免疫细胞的分化和功能研究。

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是由于感染C型致瘤RNA病毒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。

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，生产单克隆抗体。
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。
大鼠的生物学特性及选择应用

生物学特征

一般特性
1.对营养缺乏非常敏感，特别是维生素A和氨基酸供应不足时，可发生典型的缺乏症状。

2.大鼠不能呕吐。

3.对外部环境反应敏感

喜静环境，夜间活动，噪音和不适光照对繁殖影响很大。
对饲养环境中的粉尘、氨气和硫化氢等极为敏感，如果饲养室内空气卫生条件较差，在长期慢性刺激下，可引起肺部大面积的炎症。
对饲养环境中湿度极为敏感，相对湿度低于40％时，易患环尾病，还会引起哺乳母鼠食仔现象发生，一般饲养室湿度应保持在50~65％之间。

解剖学特点

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。

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，有棕色脂肪组织。

生理学特点

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90～300天，寿命为2—3年。

染色体共21对。

大鼠主要品系
1．近交系：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。