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哺乳类实验动物

病人的敷料,应用范围日增。中国也很积极在这方面进行研究和开发工作。贵州的香猪、广西的巴马猪、云南的小耳猪、台湾兰屿小耳猪都是中国特有的小型猪品种。九带犰狳南美洲和中美洲特产的珍稀哺乳类动物,属贫齿目,犰狳科。人类麻风病研究的经典动物模型。20世纪50年代,在美国路易斯安那州的一些地区,发现在野生的九带犰狳中有一种麻风样疾病,从其体内检出一种无法培养的分枝杆菌,但可以实验方法传递此种疾病。

现代生物医学试验研究用

的主要实验用动物。可供实验用的有啮齿目、兔形目、灵长目、食肉目、贫齿目、奇蹄目、偶蹄目的某些种。其中尤以啮齿目动物价格较廉、易于管理、需要实验室的空间小常被采用。已实验动物化的主要有小鼠、大鼠、豚鼠、金黄仓鼠、中国仓鼠、长爪沙鼠。在野生啮齿目中,近年开发的有旱獭。兔形目中的家兔、鼠兔是新发掘的实验用动物。食肉目包括常用的犬、猫、雪貂、水貂以及水生的海豹、海狮等,理想的实验用狗为比格狗,狼狗次之。水貂对多氯联苯最为敏感,海豹、海狮用于研究细胞内新陈代谢,眼白内障、休克治疗与水下作业。其潜水反应与人类相同,使脑与心脏中保持有带氧的血液。海狮又用于研究人类婴儿对双糖类的耐受性,贫齿目的九带犰狳是研究麻风病的动物。偶蹄目中以近年培育出的小型猪为最重要。山羊用于泌乳生理学的研究、实验外科、放射生物学调查。绵羊用于生理学研究及实验外科。牛的组织和体液可用于实验或培养基制备,以及结核病布鲁氏菌病副结核病的研究;在环境科学研究中用以研究其对增加温度与湿度的适应性,亦可用于遗传研究,又为人类低镁血症及低钙血症的动物模型。马用于生产特异性抗血清抗毒素,并可用于作传染病的研究。

小鼠

来源于野生小家鼠(鼷鼠)的一种小型实验动物。属啮齿目,鼠科,鼷鼠属小家鼠种。主要生物学特征为:成年体重20~40克,寿命1.5~3年,染色体数2n=40,成熟期50~60天,妊娠期19~21天,窝仔数10~12只,哺乳期21~28天,繁殖期限7~9个月,6~10窝。呼吸率94~163次/分,肺活量0.09~0.23毫升,耗氧量1.63~2.17毫升/克·小时,心率325~780/分。听觉和嗅觉灵敏。视觉较迟钝,网膜中锥体细胞数很少,故缺乏辨色能力。体形小,体表面积相对较大(36立方厘米),汗腺不发达,对环境条件反应敏感,尤其是气温,极小的变动(2~3℃)就会影响其核心体温而改变生理状况。衍化的毛色有白色、灰色、黑色、肉桂色和褐色等。

将近80年之久的培育历史,其遗传学图谱的积累极为丰富。已育成并在国际公布的近交品系已超过500个(包括亚系),常用的有C57BL、DBA、BALB/C、C3H/HE,封闭群品系有120多个。中国已培育的近交品系有:中国1号(C1)、津白1号(TAD、津白2号(TA2)、615/1、AMMS、SMMC/C、SMMC/B、兰生白1号(LIBP/1)、上生白1号(SIBP/1),主要由封闭群昆明系小鼠育成。在长年筛选过程中,也建立了一大批突变系贮库,主要有:贫血、无胸腺(裸小鼠)、曲尾、糖尿病、卷毛、绒毛、灰斑、震摇、裸露(无毛)、神经质、辐射过敏和蹒跚等系。所有国际会议鉴定公认的品系,均由《国际实验动物索引》公开发布。

实验小鼠多用于药物毒性实验、筛选试验、生物制品鉴定、微生物学和寄生虫学研究、肿瘤研究、计划生育研究、遗传性疾病研究、传染性疾病研究等。

大鼠

来源于褐色家鼠的小型啮齿动物。啮齿目,鼠科,大鼠属,沟鼠种。主要生物学特性为:杂食,常年繁殖,寿命2~3年,最适繁殖期雄鼠在90日龄、雌鼠为80日龄,性周期4~5天,妊娠期21天,窝产仔8~14只,哺乳期25~28天。成鼠体温为37.8~38.7℃,呼吸率66~114次/分,呼吸量0.6~1.25毫升/次,心率260~450次/分,血液总量占体重的7.4%。经长期选育,世界上已建立200多个近交系和远交系封闭群。大鼠现广泛用于营养学、肿瘤学、繁殖生理学、内分泌学、传染病学、药理学、毒理学、心理学、生物化学及免疫学、老年病学、外科学、计划生育研究等。大鼠无胆囊,常用于胆管插管收集胆汁进行消化功能的研究,也用于生物制品效价测定。

豚鼠

啮齿目,豪猪亚目,豚鼠科。又名天竺鼠、海猪或荷兰猪。原产于拉丁美洲。豚鼠有群居习性,性温驯,易受惊,但较易管理。以被毛性质区分,可分三种,即短柔毛的英国种、短毛而具有粗硬卷毛的阿比西尼亚种和长丝毛的秘鲁种。短毛双色或三色的英国种最常用于实验研究。豚鼠对粗纤维的要求高于家兔,不能缺少青饲料,否则易因缺少维生素C而发生坏血病以致死亡。成年雄豚鼠体重可达900~1000克,雌豚鼠可达700~900克,染色体2n=64。雌鼠生后40天,雄豚鼠生后70天即性成熟,发情周期为14~16天,妊娠期为65~72天,每胎2~5只。初生体重为60~115克,出生后已长满被毛,能走动。哺乳期14天,断乳重180~200克。繁殖适龄适期在雌者为2~3月龄,体重350~450克;雄者为3~4月龄,体重600~700克。一般采取1雄5雌长期同居。繁殖期可达2.5年。豚鼠除广泛应用于生物制品的效价检定、安全试验及血清学诊断外,尚有多种用途,如测定维生素C的效价;结核病急性期的动物模型;布鲁氏菌病钩端螺旋体病传染病的诊断;白喉棒杆菌的毒力检测;过敏症的研究;听觉研究;遗传学与畸形学的研究;局部麻醉的最敏感的动物模型;睾丸炎妊娠毒血症、自发性流产及子宫肿瘤的动物模型;供应补体;用于研究淋病感染的免疫机制;新药试验中用作为试验系统以研究药品控制组胺诱发的支气管痉挛的能力;以辐射热产生豚鼠皮肤的退缩以评价止痛药;化妆品的毒理试验等。中国医学科学院实验动物研究所已培育出无菌豚鼠。

仓鼠

又名地鼠。为独居、穴处、夜间活动的小型啮齿类。属啮齿目,鼠科,仓鼠亚科。用作实验动物者有叙利亚仓鼠、黑线仓鼠、欧洲仓鼠等。

叙利亚仓鼠

又称金黄地鼠,原产于叙利亚。体长约14~16.5厘米,体重110~140克,皮毛有光泽,背部淡红金色,腹部淡灰白色,眼耳黑色。口内有一对贮藏食物的颊囊。雄性睾丸下垂明显,染色体数2n=44。性周期5~6天,幼雌鼠28天而成熟,雄性则在8周后。交配在晚间8~11小时,妊娠期为15~16天,每窝产仔9~10只。初生重2~3克,15天开眼,21天断乳时重35~40克。断乳后5~6天母鼠即发情。由于其自发疾病少于其他啮齿目动物,妊期短,在60天内即可由单细胞发育成为父母体的无比速度,为生殖生理研究中首选动物。又为人核黄素、维生素E缺乏,糖尿病、肌肉萎缩与心肌衰竭的动物模型;又用于药物筛选、病毒学、毒理学、寄生虫学及肿瘤的研究。肾则为制造乙型脑炎疫苗及狂犬疫苗的原料。医学实验中常利用颊囊粘膜进行病毒接种、肿瘤细胞移植致癌和用化学物质或X线治疗,以及使用颊囊粘膜下毛细血管进行血栓症和血小板减少症的研究,并用其皮肤、胎心肌、胰脏进行组织移植的研究。还可进行感染细菌(葡萄球菌、结核菌、马流产菌)、病毒(脊髓灰白质炎、流感、新城疫、柯萨奇B-3、猪乙型脑炎)、寄生虫(黑热病、利什曼原虫、住血吸虫、缩小绦虫、旋毛虫)等的实验。又在内分泌系统方面为稳定性周期,亦可进行脑下垂体、副肾、甲状腺等的研究。由于金黄地鼠对缺乏维生素特别敏感,已有对缺乏维生素A可引起致癌,缺乏维生素E引起睾丸变性、肌肉营养障碍、骨骼肌蛋白分解酶的活性化等的研究。此外,常用于药物、脑及齿病的研究。中国用金黄地鼠的肾细胞培养生产乙型脑炎病毒、狂犬病毒等疫苗的年使用量已达200万只。金黄地鼠已有若干个近交系,如日本培育的HAG、APG等,多用于遗传学研究。

黑线仓鼠

又称中国地鼠。为小型仓鼠,原产中国华北。呈灰褐或黄褐色,背部中央自首至尾基部有一道黑线。体长9厘米,体重45克,染色体为X型,2n=22,与人体染色体形似,大而长,分散性较好,各种染色体损伤易于辨认、记数。是染色体畸变和复制机制可贵的研究用动物。睾丸明显突出尾根而拖于地面。性成熟8~12周,性周期3~7天,妊娠期20~21天,哺乳期约3周。现已广泛应用于糖尿病、细胞遗传、辐射遗传与遗传毒理学的研究,其抗辐射能力强于金黄地鼠,为良好的放射生物学模型。又是体内微核试验及骨髓染色体畸变及染色体复制机制研究的理想实验动物。最初用于肺炎球菌的检定,而后发现对黑热病、利什曼原虫和许多致病性细菌、病毒均有感受性,除血清学研究外,还发现对白喉杆菌的感受性比豚鼠为高,对结核菌的感受性显著高于小鼠,且发病和症状比豚鼠早而强。对狂犬病毒的固定毒、街毒感受性高,对乙型脑炎病毒的B、sx型无感受性,但对SSF及WE型却有感受性。近交系有BIO(R)14、6,BIO(R)4、24及BIO(R)12、14等。

欧洲仓鼠

白面白足、背淡红棕色、腹黑侧面有白斑。六个月时雌雄体重分别为300及400克。雌性性成熟为80~90天,雄性60天;室饲者娠妊期为15~17天,每窝产仔7~9只,25天断乳,体重可至75克。多用于高度浓集和延长的烟雾吸入的研究。

亚美尼亚仓鼠

又名灰地鼠。大小与中国地鼠相似,妊娠期18~19天,每窝3~4只。1963年用为实验动物,对致突变、致癌因子易感。

棉鼠

啮齿目,鼠科动物。原产美洲。背淡灰褐色,下侧淡灰,眼黑,耳短,尾短,体长12.5~20厘米,成年体重70~200克,30~50日龄进入青春期,发情周期平均9天,全年可配种,妊娠期为27天,窝仔平均5只。初生重7克,第一天开眼,21天离乳。用于丝虫实验感染、委内瑞拉马脑炎病毒及脊髓灰白质炎病毒的研究。中国自1972年由瑞士赠送引进上海,现分布于浙江、福建、广西、云南、山东、新疆等地。用于轮状病毒感染等研究。

长爪沙鼠

属啮齿目,仓鼠科、沙鼠亚科,沙鼠属。原产中国北方及蒙古。长约10~14厘米,背毛棕灰色,尾短于体长,尾上被以密毛并在尾端形成毛束。爪长呈弯锥形,后肢长于前肢。野生长爪沙鼠群居,不冬眠。人工饲养年可产5~8胎。成年沙鼠雌性重60~75克,雄性70~80克,染色体2n=44,9~12周性成熟,性周期4~6天,妊娠期24~26天,每窝平均7只,初生重2.5~3克,哺乳期21天。近交系仅有Mon/Twm一系,突变种则有无毛、白化、红睛、白斑、肢端发红数种。中国于20世纪60年代用于鼠疫杆菌接种研究,1970年证明其为研究马来丝虫的模型动物。已发现它对出血热病毒较大鼠敏感,并为细菌型中耳炎的模型动物;1982年,梅特勒(Mettler)用于包虫病研究。长爪沙鼠肝类脂质较大鼠高3倍,为研究血脂过高的合适动物,其肾脏蓄积铅的能力大于大鼠4~6倍,为急性铅中毒的模型动物。1983年亨利(Henry)指出长爪沙鼠为非人动物中唯一能产生自发性耳胆脂瘤者。又因有似人的自发性癫痫,在癫痫发作的基础上已培育出感受型的WJL/uc和发作抵抗型的STR/uc两品系。此外,长爪鼠可用于雄激素及主要雌激素的生物测定,手术后脑贫血、糖尿病、肥胖病、牙周炎、龋齿及白内障的研究。

属脊椎动物门,哺乳纲,兔形目,兔科,分为穴兔属、兔属和棉尾兔属三个属,共50余种。已家畜化的家兔是欧洲穴兔的驯养变种。实验用兔主要为穴兔属,也有使用兔属和棉尾属者。兔的染色体为2n=44。兔为草食动物,遗传学上具有能产生阿托品脂酶的基因,因此,对含生物碱的饲料不会引起中毒。生殖生理上无发情周期,经常处于发情状态,交配后诱发排卵,易发生假妊娠现象。实验用兔主要品种有:供肿瘤动物模型和其他特殊实验用的小型波兰(Polish)和荷兰(Dotch)兔种,中国菜兔成熟体重在1.2~2.2千克,有供多种目的使用的中型喜马拉雅兔、畸形大耳兔、青紫兰兔,成熟体重在2~4千克;有便于采血用的大型种新西兰白兔、弗莱密希兔等,成熟体重在4~6.5千克。广泛应用于肿瘤学、免疫学、胚胎学、畸形学、耳鼻科学、寄生虫病学、毒理学等的研究和人用药品、生物制品等的热原质试验、皮肤反应试验、制品效价和安全试验以及制造兔化脏器疫苗、人畜用诊断和防治用血清等。

旱獭

啮齿目、松鼠科中体型较大的一种新开发的实验用动物。又称土拨鼠。体粗壮,长45~70厘米。美洲旱獭产于美国东部和中西部以及加拿大各地。在笼养条件下,可发生与人类相似的营养或内科疾病,如肥胖、心血管和肿瘤等疾病。70年代后期被开发用于有关体重与能量平衡,食欲和食物消费的监控、内分泌活动探测,以及心血管、脑血管和肿瘤等疾病的研究。

中国东北、西北和西南广大地区有4种旱獭,即旱獭、四川旱獭、喜马拉雅旱獭和长尾旱獭,是鼠疫、布鲁氏菌病和野兔热病的传播宿主。体长37~63厘米,体形颇似豚鼠而更为巨大,尾较长而扁平。其实验用途尚未开发。

1980年初,美国用美洲旱獭作为人乙型肝炎模型具有特殊的研究价值。1984年中国河南医学科学研究所从美国费城引进了一批旱獭,包括有土拨鼠肝炎病毒感染阳性的个体。以其唯一与人肝炎病毒特性相似的特点,模拟研究人乙型肝炎慢性化和免疫耐受机理,整合病毒基因在肝细胞癌发生过程的作用,以及肝炎疫苗预防肝癌和抗病毒化疗药物的筛选等。

鼠兔

兔形目,鼠兔科,鼠兔属动物。分布于欧亚大陆及北美。世界上已发现17种。中国有15种,分布在黑龙江、内蒙古、新疆、甘肃、青海、西藏、云南、湖北、河北、山西等地区。开发的有1927年试养科罗拉多鼠兔;1969年法国浦格(Puget)在阿富汗喀布尔地区野外捕获阿富汗鼠兔室内笼养繁殖成功,已在日本实验动物化;1982年中国军事医学科学院从内蒙古翁牛特旗等地区捕获达乌尔鼠兔,在实验室人工条件下驯养繁育成功;1986年中国科学院上海药物研究所从青海高原捕获高原鼠兔驯养成功,并顺利地作了神经药理研究。

鼠兔体型小,体长在120~200毫米之间,性情温和,胆小易受惊,发声如鸟鸣。对温度较敏感,性成熟早,繁殖力强,孕期3周左右,产仔数4~10只,最多可达14只。多用于药理、毒理、热源质试验及畸形发生学的研究,上海药物研究所发现高原鼠兔对天然吗啡极不敏感,可作为神经系统研究方面的模型动物。

哺乳纲,食肉目,犬属。品种很多,用途广泛。作为研究用始于17世纪。1950年以来,原产英国小猎兔用犬(beagle,比格狗)经长期定向培育,已成为国际公认的理想实验用犬。并已培育出SPF级、无菌级,实验动物化已趋向成熟。实验用比格狗体型小,短毛,体质均一,性温和,亲近人,对环境的适应能力和抗病力都较强,饲养管理容易,性成熟期早(8~12个月),成年体重7~10千克,妊娠期61~65天,繁殖力旺盛,产仔数多(4~10只),寿命约15年。犬的血液循环和神经系统较发达,其消化过程基本与人类相似,生物医药领域中常用于外科学、药理学、生理学、肿瘤学等的实验研究,特别是新药的安全性试验等。

食肉目、猫科。近代家猫为多次驯化的品种,兼用于动物实验。实验用猫多系随机来源的杂种猫。成年雄猫重3.5千克,雌猫重2.5千克,猫的染色体2n=38,7~12个月性成熟,月经在2~3周来临一次,持续3~6天,背平伏而后躯升高是月经来临的表示。系诱导排卵,在交配后25~50小时排卵。妊娠期58~65天,每窝3~5只。初生仔重110~120克。4~5周断乳猫特别适合于急性试验,适宜于作甲基汞中毒、金黄色葡萄球菌肠毒素以及乙酰苯胺类化合物的毒性试验,猫用于研究反射作用、突触传递、光与声的感受性及循环系统、消化系统和神经系统的效应。猫有高度发育的瞬膜,观察膜收缩可以记录脑内刺激反应。家猫可以做卟啉症的动物模型。

雪貂

食肉目,鼬科。饲育已数世纪,品种有二:淡黄色至褐色被毛、面具状面部,并有黑足、黑尾的普通雪貂;眼呈粉红色,被毛为淡黄色的白雪貂。配种季节为3~8月,交配后引起排卵。一个配种季节内可繁殖2次。妊娠期42天,平均窝产8只(2~17)。初生重7~10克,3~5周龄才有视觉和听觉。14天生乳齿,开始食固体食物,6~7周断乳,4个月可达成年体重。雄大于雌约2倍(600~2000克)。用于流感及犬瘟热的研究,并代表食肉目用于毒理学试验。由于常有自发性露脑畸形与裂脑畸形,并易受大多数致畸物的影响,故为胚胎学家与畸形学家所注目。

小型猪

20世纪50年代初期开发定向选育供实验用的体型较小、遗传性稳定、具有一定生物学特点的猪。初期体型仍较大,成年体重为50~100千克,有些具有自发性疾病如糖尿病、黑色素瘤、假血友病等,可利用为研究人类疾病的模型。近年又选育出体重仅有25千克左右的微型猪。这种猪已用于30多种疾病的研究,特别是糖尿病、心血管病、肿瘤、老年病、酒精中毒等。猪的心脏瓣膜可以做为修补人类心脏瓣膜疾患的材料,猪皮可以加工成为烫伤病人的敷料,应用范围日增。中国也很积极在这方面进行研究和开发工作。贵州的香猪、广西的巴马猪、云南的小耳猪、台湾兰屿小耳猪都是中国特有的小型猪品种。

九带犰狳

南美洲和中美洲特产的珍稀哺乳类动物,属贫齿目,犰狳科。人类麻风病研究的经典动物模型。20世纪50年代,在美国路易斯安那州的一些地区,发现在野生的九带犰狳中有一种麻风样疾病,从其体内检出一种无法培养的分枝杆菌,但可以实验方法传递此种疾病。从而,为医学界对麻风病的研究提供了一种良好的动物模型。用取自人体的麻风杆菌,接种于九带犰狳,15个月后即可发生典型麻风病。用犰狳所产麻风病料制成麻风菌素,可诊断人的结核。

九带犰狳为单子宫,与人类相似。在多胎、产后缺陷、器官移植以及斑疹伤寒和旋毛虫病等研究上是有价值的实验动物。在肿瘤研究方面,已利用犰狳建立了胎盘滋养层肿瘤的实验模型。