第四章 常用实验动物

第四章常用实验动物内容提要：本章啮齿类（包括小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠）、兔、犬、猫、非人灵长类（绒猴、松鼠猴、食蟹猴和狒狒）、鸡、小型猪以及鱼类等实验动物的生物学特点、常用品种品系、在生物医学领域的使用价值和饲养管理要点等。

关键词：实验动物；生物学；饲养；管理；应用。

第一节小鼠的生物学特性、选择应用及饲养管理小鼠学名Mus miusculus，Mouse，在分类学上属于哺乳纲(Mammalia)、啮齿目(Rodentia)、鼠科(Muridae)、小鼠属(Mus)。

目前培育出许多各具特色的封闭群和近交系，由于小鼠基因图谱已经绘制完成，所以小鼠被广泛应用于生物学、医学、兽医学领域的研究、教学、药品和生物制品研究和鉴定工作。

一、生物学特性（一）行为学特点1.性情温顺，胆小怕惊，对环境反应敏感。

小鼠经长期的培育，用于实验研究时,性情温顺,易于抓捕,不会主动咬人。

非同窝雄性易斗，常咬伤背部和尾部。

但在雌鼠哺乳期间与雄鼠打架，则会咬人，一般很少相互斗架，操作起来很方便。

小鼠对外界环境的变化比较敏感，不耐冷热，对疾病抵抗力低，不耐强光和噪声。

温度过高或多低时，生殖能力下降，严重时会发生死亡。

雌鼠吃仔鼠与其胆小怕惊有关。

2.喜居于光线暗的安静环境昼伏夜动，喜欢啃咬。

小鼠白天活动较少，夜间却十分活跃，其进食、交配、分娩多发生在夜间，其中傍晚与黎明最为活跃，因此夜间应备有饲料和饮水。

3.社会群居性小鼠群养时，雌雄要分开，过分拥挤会抑制生殖能力，雄鼠群居时容易发生殴斗。

（二）解剖学特点1.上下颌各有2 个门齿和6 个臼齿，齿式为2（门1/1，犬0/0，前臼0/0，臼齿3/3）=16，门齿终身不断生长，需经常磨损来维持齿端的长度。

2.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。

3.小鼠无汗腺，尾有四条明显的血管，背腹面各有一条静脉，两侧各有一条动脉。

尾有散热、平衡、自卫等功能。

4.小鼠为杂食动物。

食道细长约2cm,胃分前胃和腺胃。

胃容量小（1.0～1.5ml），功能较差，不耐饥饿。

与豚鼠、家兔等草食性动物相比，肠道较短，盲肠不发达，肠内能合成维生素C。

有胆囊。

5.肝脏分左、右、中、尾四叶组成。

雄鼠脾脏比雌鼠明显大，可超过50%。

6.淋巴系统很发达，性成熟时胸腺最大。

小鼠没有腭或咽扁桃体，外来刺激67可使淋巴系统增生，因此易患淋巴系统疾病。

7.雌性为双子宫型，呈“Y”型，分为子宫角、子宫体、子宫颈。

乳腺发达，胸部3 对，鼷部2 对。

雄性幼年时睾丸藏于腹腔，性成熟后下降到阴囊。

副性腺分泌物有营养精子、形成阴道栓等作用。

8.成年鼠性别很易区分，雄鼠的阴囊明显；雌鼠可见阴道开口和五对乳头。

幼鼠或仔鼠则主要从外生殖器与肛门的距离判定，近者为雌，远者为雄。

另外，雌鼠肛门和生殖器之间有一无毛小沟，而雄鼠则在肛门和生殖器之间长毛。

雌鼠比雄鼠有明显多的乳头。

（三）生理学特点1．小鼠体型小小鼠是哺乳动物中体型最小的动物，小鼠寿命约2-3年。

出生体重仅仅1.5g，成年雌性体重为18～40g，雄性为20～49g, 体长小于15.5cm。

健康小鼠被毛光滑紧贴体表，四肢匀称，眼睛亮而有神。

2．体温与能量代谢小鼠个体比较小，环境温度的波动常可引起小鼠发生明显的生理学反应。

小鼠对寒冷的应答反应为不发抖产热作用。

小鼠汗腺不发达，唾液分泌能力有限，而且不能靠加大喘气来散热，当环境温度升高时小鼠只能改变体温以代偿环境的改变。

外界温度变化太大,不能耐热而在温度达到37℃时就开始死亡。

小鼠在21～25℃环境温度区内生长较快，产仔多，活力强。

与大多数哺乳动物相比小鼠对饮水量不足更为敏感，因此，对小鼠需要供给充足的饮水。

小鼠饮水量为4～7ml／d。

3．泌尿小鼠尿量较小，一次排尿仅1～2 滴。

与其他哺乳动物不同的是，小鼠尿液中含有蛋白质和肌酸酐。

4．生殖生长期短、成熟早、繁殖力强。

小鼠6～7周龄时性成熟，雌性35～50d，雄性45～60d；体成熟雌性为65～75d，雄性为70～80d；性周期为4～5d，妊娠期为19～21d；哺乳期为20～22d；有产后发情特点，一次排卵10～23个（视品种而定），每胎产仔数为8～15头，一年产仔胎数6～10胎，繁殖率很高，生育期为1 年。

小鼠为全年多发情动物，发情周期可分为前期、发情期、后期和间情期四个阶段，每个阶段阴道粘膜均发生典型变化，通过阴道涂片可判断处于哪个阶段。

交配后10～12h，雌鼠在阴道口形成一个白色的阴道栓，这是受孕的标志。

小鼠有产后发情，即雌鼠分娩后大约14～24h内，出现发情，并能交配受孕。

5．正常小鼠生理值见表4—1。

二、小鼠在生物医学中的应用在生物医学领域中，小鼠因其自身的特点，目前是应用最广泛和需求量最大的哺乳类实验动物。

（一）药物研究1.药物安全性评价和毒性试验常用小鼠进行食品、化妆品、药物、化工产品等的安全性试验，药品的毒性试验及三致（致畸、致癌、致突变）试验和半数致死量试验。

2.药物筛选性试验一般筛选药物首先使用杂种鼠观察一个药物的综合效果，再用纯系小鼠或大动物作进一步的肯定。

3.生物药品和制剂的效价测定用于血清、疫苗等生物鉴定工作，照射剂量与生物效应实验，各种药物效价测定等实验。

表4—1 小鼠生理值项目数值寿命(年) 2～3妊娠期（d）19～21性周期（d）4～5饮水要求量[ml/(只·d)] 4～7排尿量(ml/d) 1～3体温（℃）38（37～39）呼吸数（次/min）163（84～230）呼吸量（ml/min）24（11～36）心率（次/min）625（470～780）收缩压（kPa）15.07（12.67～16.67）舒张压（kPa）10.80（8.93～12.0）总血量(ml/100g体重) 7.78（4.9～12.1）6 3红细胞数（×10 /mm ）9.3（7.7～12.5）血红蛋白（g/100ml）14.8（10～19）3 3白细胞数（×10 /mm ）8.0（6～12）嗜中性白细胞（%）17.9（6.7～37.2）嗜酸性白细胞（%） 2.1（0.9～3.8）嗜碱性白细胞（%）0.5（0～1.5）淋巴细胞（%）69（63～75）单核细胞（%） 1.2（0.7～2.6）3 3血小板数（×10 /mm ）600（100～1000）（二）肿瘤学研究许多近交系小鼠自发性肿瘤发病率很高，与人体肿瘤接近，进行药物筛选比移植性肿瘤可能更为理想。

如AKR小鼠白血病发生率可达90%，C3H小鼠乳腺癌发病率达97%。

同时，小鼠对致癌物质敏感，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，是研究人类肿瘤极好的模型。

另外，严重免疫缺陷小鼠，如裸鼠、SCID小鼠可接受各种人类肿瘤细胞的植入，直接用于人类肿瘤生长、转移及治疗的研究。

（三）病毒、细菌和寄生虫学研究小鼠对多种微生物易感, 如沙门氏菌、日本血吸虫病、脊髓灰质炎和钩端螺旋体等。

常用小鼠感染诱发类似于人类的传染性疾病，发复制出相应的动物模型，开展病原体的致病力、发病机理和预防治疗研究。

（四）遗传学研究小鼠毛色变化多样，其遗传学基础已研究得比较清楚，因此常用小鼠毛色做遗传学分析。

此外，许多小鼠具有遗传疾病，如小鼠黑色素瘤、家族性肥胖、遗传性贫血、尿崩症等。

这些疾病与人类发病相似，可用作人类遗传疾病的动物模69型。

（五）遗传工程研究小鼠是继人类之后第二个完成基因组测序的哺乳类动物，小鼠与人类功能基因的同源性高达90%以上，利用遗传工程技术将外源基因导入小鼠染色体基因组中，建立的转基因小鼠，为小鼠的利用开辟了一个新的天地。

（六）老年病学的研究由于小鼠寿命短，高龄鼠中老年病明显增多，是老年学研究的极好材料。

常用于研究衰老的起因和机理。

（七）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。

如小鼠是抗生育、抗着床、抗早孕、抗排卵等实验的首选动物。

（八）免疫学研究使用BALB／c、AKR、C57BL等小鼠免疫后的脾细胞与骨髓瘤细胞融合，进行单克隆抗体的制备和研究。

SCID小鼠是一种先天性T和B细胞联合免疫缺陷的突变系动物，可用于研究LAK细胞、巨噬细胞等自然防御细胞和免疫辅助细胞的分化和功能。

三、小鼠主要品系、种群（一）常用的近交系1．A系和A/He 毛色为白色，血压低，易引起中度听觉性痉挛发作，对X线照射高度敏感。

老龄鼠多发肾脏病，有时出现心脏病（图4-1）。

2．AKR系缺乏补体C5。

容易诱发免疫耐受性、血液过氧化氢酶活性高、癌发生率高3．BALB/c 系白化小鼠，血压较高。

易患慢性肺炎，最好不要和其它近交系小鼠同室饲养。

大部分雄鼠在20月龄前出现脾脏淀粉样变性。

对X线照射极为敏感。

对鼠伤寒沙门氏菌C′5敏感，对麻疹病毒中度敏感。

老龄小鼠出现心脏病、多发动脉硬化症（图4-2）。

图4-1 A 系小鼠图4-2 BALB/c 小鼠4．CBA系毛色为野生色。

易诱发免疫耐受性，血压较高，对维生素K不足高度敏感。

雌鼠乳腺癌60～65%，雄鼠肝癌发生率约为65%。

705．C3H/He系与CBA同一起源。

毛色为野生色，较易诱发免疫耐受性。

红细胞及白细胞数较少。

繁殖用雌鼠从较早期（约5月龄）便有乳腺癌发生（图4-3）。

6．C57BL/6系以57号母鼠和52号公鼠交配为起源者标为C57。

C57中毛色固定为巧克力色者称为C57BR，固定为黑色者称为C57BL。

对百日咳易感因子敏感，嗜酒精性高，乳腺癌少发（0-1%）。

7．DBA系浅灰色，对实验性结核感染的易感染性高、红细胞数多、繁殖用动物的大部分出现心脏钙质沉着。

DBA/1 经产母鼠的乳腺癌为61.5%，白血病为8.4%。

DBA/2 经产母鼠乳腺癌发生率为50～60%，雄雌鼠白血病分别为8% 和6% （图4-4）。

图4-3 C3H小鼠图4-4 DBA小鼠8．NZB系黑色，自身免疫性溶血性贫血症、血清免疫球蛋白量异常高，特别是IgM 和IgG 量递增显著。

哺育不易，繁殖极为困难，有肥胖的倾向。

有咬死自产仔鼠的习性。

9．AFB系该品体系质弱，体形中等，繁殖力弱，2月龄体重20～22g，很少有自发性肿瘤。

该品系为白色细胞增多症的白色小鼠。

10．C3HA系用C3H和A杂交而育成。

野灰色但尾尖部总带有白色，乳腺癌发病率高，生育过或未生育过的雌鼠的癌肿发病率均为90%左右。

11．我国培育的近交品系见表4-2表4-2 我国培育的小鼠近交品系品系名称培育单位及起源历史毛色（基因型）主要特性中国1号1955年中国医学科学院实验医学研究白化繁殖力中等，2月龄体重（C-1）所，将昆明小鼠经近亲交配20 代以上而17g，肿瘤自发率低。

育成。

津白1号1955年天津医学院昆明市售白化小鼠经白化繁殖力中等，2月龄体重（TA1）的近亲交配而成。