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文檔簡介
1、醫學實驗動物的特點及應用研究生小鼠生物學特性及應用 生物習性及一般特性 體形小,生長快,易于飼養管理:是嚙齒目實驗動物中小型動物。出生時僅1.5g,體長2cm左右,1.5個月體重超過20g。成年鼠體重和體長因品系不同而有較大的差異,一般體長10-15cm。由于體形小,便于操作和飼養,飼料消耗量少,需要的飼養空間也較小,適宜大量生產繁殖,可在短時間內提供大量動物。 生活習性:體小,怕驚,對環境適應能力差,不耐饑餓、冷、熱,出汗易得病死亡。喜歡光線較暗的安靜環境,夜間活躍。很少主動咬人,但在雌鼠哺乳期或雄鼠打架時則會咬人。群養時生長發育較單飼快,對外來刺激極為敏感(強光、噪音、不同氣味等)刺激均可
2、導致神經紊亂,發生吃崽現象。 生理學特性 生長發育:生長發育的快慢與與其品系、母鼠的哺乳能力、生產胎次、哺乳數量、營養狀況和環境條件等因素有關。一般封閉群小鼠比近交系小鼠體重增長快。出生三周齡離乳。 生殖生理:性成熟早,6-7周齡性成熟,雄鼠70-80日齡體成熟;雌鼠65-75日體成熟,繁殖日齡為65-90天。有明顯的性周期,性周期為4-5天,一般在發情后2-3h即可排卵。性周期各階段特征,可用陰道分泌物涂片和組織學檢查加以區分。孕期僅20d左右,哺乳期20-22d,每胎產崽6-15只,年產6-9胎。 在生物醫學研究中的應用 已培育出近交系500多個,突變系410多個,封閉群200多種,是用量
3、最多的實驗動物。 藥物研究 藥物毒性和安全評價實驗:特別適合于需要大量動物進行的實驗,常用于各種藥物的急性毒性實驗、亞急性毒性實驗、慢性實驗、半數致死量和最大耐受量的測定;進行藥物的致畸、致癌、致突變的“三致”實驗。 各種藥物的篩選性實驗:篩選藥物動物用量較大。篩選實驗多半從小鼠做起,常選用封閉群小鼠,必要時再使用近交系小鼠或大動物進一步肯定實驗。 生物效應測定和藥物效價比較實驗:廣泛用于藥物治療效果評價、藥物效價的測定和比較。用于血清、疫苗等生物制品鑒定,照射劑量及各種生物效應的實驗研究。 2、人體腫瘤的研究:裸鼠,SCID鼠等。 3、動物移植性腫瘤研究:小鼠自身腫瘤可移植給同種鼠,進行腫瘤
4、病因學、發病學和實驗治療的研究。常選用KM鼠做S180(肉瘤)、H22(肝癌)、S37(乳腺癌)等腫瘤接種和移植實驗。 4、腫瘤遺傳學研究:小鼠是哺乳類動物中遺傳學研究最清楚動物,目前已成為腫瘤遺傳學研究主要動物,可用于病毒基因組學和癌基因假設研究。 病毒、細菌、寄生蟲病研究:適宜復制成多種細菌性和病毒性疾病模型。對其它病原體致病力、宿主抵抗機制、病理學和治療進行研究。 遺傳學和遺傳學疾病研究 毛色變化多種多樣,其遺傳學基礎研究較清楚,用小鼠 毛色作遺傳學分析;用轉基因小鼠研究基因表達、調節,探索疾病分子遺傳學基礎和基因治療可能性和方法。 計劃生育研究:一生性活動可維持一年左右,壽命約兩年。適
5、用于計劃生育、避孕藥和雌激素研究及卵巢功能測定,作抗生育、抗著床、抗早孕、中孕和抗排卵 等實驗。 內分泌疾病研究:內分泌結構缺陷常引起類似人類內分泌疾病。腎上腺皮質肥大造成腎上腺皮質功能亢進,發生類似人類柯興氏綜合癥;遺傳性家族肥胖癥,胰島發育不良造成肥胖癥等。 大鼠生物學特性及應用 屬脊椎動物門,晡乳綱,嚙齒目,鼠科,大鼠屬。實驗大鼠由野生褐色大鼠馴化而成。十九世紀中期,在歐洲首次將野生大鼠和白化大鼠用于實驗,此后逐漸傳到世界各國。 大鼠一般生物學特性 外型特征:外觀與小鼠相似,唯個體較大,成年大鼠體長18-20cm。 無膽囊,來自各葉膽管形成總膽管較粗,總膽管括約肌幾乎沒有緊張度,不具備膽
6、囊濃縮膽汁和儲存膽汁功能??偰懝茉诰嘤拈T括約肌2.5cm處通入十二指腸,適宜做膽管插管模型。 生理學特性 生長發育:新生鼠體重約5.5g,16d被毛長齊,日齡85-110d成年鼠體重約200-280g。 生殖生理:性成熟早,孕期僅20d左右。60日齡可自行交配,90日齡后體成熟時為最適繁殖期。妊娠期為19-23d,平均21d,每胎產崽數6-12只。雄鼠繁殖力持續時間20月齡,以后開始衰退。雌鼠性周期可維持32個月。一般大鼠繁殖使用期為90-300日齡。 營養代謝:對各種營養素缺乏很敏感,特別對氨基酸、蛋白質、維生素缺乏敏感,研究營養學優良動物模型。汗腺不發達,僅在爪墊上有汗腺,尾巴是散熱器官,
7、高溫時靠流出大量唾液來調節體溫。 在生物醫學中的應用 體形大小適中,繁殖快,產崽多,易飼養,給藥方便,采樣量合適且容易,畸胎發生率低,行為多樣化,在生物醫學領域應用十分廣泛,實驗動物中大鼠占20%以上。 藥物研究 藥物毒性和安全性評價實驗:常作為藥物亞急性毒性、長期毒性和生殖毒性實驗動物。評價和確定最大給藥量、藥物排泄速度和蓄積傾向。確定藥物致畸試驗和遺傳毒性試驗。 藥物篩選和藥效學實驗:其血壓和血管阻力對藥物反應很敏感,常用于研究心血管藥物藥理和調壓作用;足跖浮腫法是目前最常用篩選抗炎藥物方法;對炎癥反應靈敏,特別是踝關節尤為敏感,常用關節炎藥物研究。 腫瘤學研究 對化學致癌物敏感,可復制成
8、各種腫瘤模型,是腫瘤實驗研究最常用的實驗動物。特別易患肝癌,用二乙基亞硝胺復制大鼠肝癌模型。 病毒、細菌、寄生蟲病研究 對多種細菌、病毒毒素和寄生蟲敏感,適宜復制多種細菌性和病毒性疾病模型。是研究支氣管肺炎、副傷寒實驗動物。選用幼年大鼠可進行流感病毒傳代。 計劃生育研究 適用于畸胎學、避孕藥等計劃生育方面研究,卵巢功能 等內分泌實驗。 口腔醫學研究 適宜研究齲齒與微生物、唾液及食物關系,牙垢產生條件,牙周炎疾病實驗,口腔組織生長發育及影響因素,口腔腫瘤發生和治療。 營養代謝病研究 大鼠對營養缺乏敏感,可發生典型缺乏癥狀,是營業學研究使用最早、最多實驗動物,特別對維生素A、D、E、K、核黃素和硫
9、胺缺乏更敏感,可引起佝僂、不育、皮膚病和出血等。 行為醫學實驗研究 大鼠行為表現多樣,情緒反應靈敏,適應環境能力強,探索性強,可人為喚起或控制其動、視、觸、嗅等感覺,神經系統反應方面與人有一定相似,可作為行為學及行為異常研究。大鼠對躁音敏感,能使其內分泌系統紊亂,性功能減退,吃崽或死亡,飼育大鼠與試驗環境須安靜。 常用品種 大鼠品種較多,可分為近交系、突變系、封閉群和F1代。 1、WISTAR大鼠:來源于WISTAR研究所,1920年培育成功。白化遠交系大鼠,生物醫學研究中使用歷史最長品系。 2、SD(SpragueDawley)大鼠:1925年由Dawley培育而成。白化,崽鼠體重增長快,為
10、遠交系。老年雌鼠普遍出現乳腺腫瘤。選用11-15月齡雌鼠,可作為更年期實驗模型,研究更年期綜合癥。主要用于藥理學、毒理學和畸胎學研究。近年來用于器官移植研究。 3、SHR大鼠:自發性高血壓大于26.6kPa,心血管疾病發病率高。 WKY大鼠:為SHR正常血壓對照組,雄性動脈收縮壓18.6-19.9kpa,雌性為17.3-18.0kpa。地鼠(倉鼠)地鼠屬于嚙齒目、鼠科、倉鼠亞科。實驗動物地鼠主要有金黃地鼠和中國地鼠。金黃地鼠又叫敘利亞地鼠,全部品系來源于1934年從敘利亞Aieppo地區捕獲的同窩3只地鼠,主要分布在東南歐和亞洲少數地區。我國金黃地鼠最早由蘭春霖于1947年從美國引入上海。中國
11、地鼠又叫黑線倉鼠、條紋地鼠,分布于中國東海岸直至黑海東海岸地區。1919首次引入實驗室。1948年Schwentker從我國取走10對野生原種,繁殖成功,現已遍布歐、美、日等國。(一)地鼠屬于晝伏夜行動物,一般在晚上811點最為活躍。運動時腹部著地,不敏捷,易于捕捉,受驚或被激怒時會咬人。巧于營巢,能把木頭、稻草、紙和布等咬碎做成窯洞狀巢穴。牙齒十分尖硬,可咬斷細鐵絲。興奮時發出金屬性音響。地鼠好斗,雌性個體比雄性大且兇猛,雄鼠易被雌鼠咬傷。地鼠易熟睡,此時全身肌肉馳緩,不易弄醒。中國地鼠白天基本上睡眠,行動笨重。喜居溫度稍低、濕度稍高環境。初生重2g,21日齡體重達3540g,30日齡左右性
12、成熟,性周期45天,妊娠期1518天,是妊娠期最短哺乳類實驗動物。窩產仔平均68只,哺乳期21天。適配年齡,雌鼠89周齡,雄鼠910周齡。為全年多發情動物,有產后發情。29月齡受胎率最高,1.5年以上喪失繁殖能力 。具有貯存食物習性,常有食仔癖。 主要品種 金黃地鼠有近交品系38種,部分近交系8種,突變系17種,封閉群38種。中國地鼠現已培育出4個近交系:A/GY系 脆硬毛,自身免疫性疾病,子宮腺癌、間質細胞淋巴瘤和肝癌的研究。 Aa/GY系 子宮腺癌、子宮癌和肝癌移植研究。 B/GY系 遺傳性糖尿病品系,子宮腺癌和子宮癌移植研究。 C/GY系 癲癇品系,骨瘤移植研究等。 在醫學生物學中應用常
13、用實驗動物中,地鼠排第三位,其中大部分為金黃地鼠。 腫瘤研究主要用于腫瘤研究。頰囊對可誘發腫瘤病毒敏感,能成功移植某些正?;蚰[瘤組織及細胞,甚至非近交系也能移植成功。金黃地鼠無原發肺腫瘤,最適合誘發支氣管性肺癌。廣泛用于研究腫瘤移植、增殖、致癌、抗癌藥物篩選及X射線治療。 生理學研究成熟早,發情周期準確,確切其懷孕期,妊娠期短,繁殖代數快,便于繁殖生理研究。人精子能夠穿透金黃地鼠卵子透明帶,完成受精過程,便于進行計劃生育研究。頰囊粘膜適合進行淋巴細胞、血小板、血管反應變化觀察,血管生理學和微循環研究。低溫環境能誘導冬眠,可自然與人工誘導,進行低體溫生理代謝研究。 內分泌研究:腎上腺、腦垂體、甲
14、狀腺研究。 遺傳學研究中國地鼠染色體大,數量少,相互易于識別,研究染色體畸變和復制機理好材料。細胞遺傳、輻射遺傳、進化遺傳研究。 傳染病學研究地鼠自發感染疾病種類很少,對實驗誘導發病很敏感,研究小兒麻疹病毒、溶組織阿米巴、利氏曼原蟲、旋毛蟲等。地鼠睪丸大,傳染病研究良好接種器官。 牙科研究地鼠蛀牙產生與飼料和口腔微生物有關,廣泛用于牙科如齲齒研究。 組織移植利用同群地鼠皮膚有易接受移植特點,進行皮膚移植,胎兒心肌、胰腺等移植研究。 組織培養組織細胞體外培養中,容易建立二倍體細胞株,腎細胞可做成細胞培養物接種病毒,進行分離或制造疫苗。已建立不少突變型細胞株。 糖尿病研究中國地鼠常用于糖尿病研究。
15、它是真性糖尿病良好動物模型。 營養學研究 用于維生素A、E、B2 缺乏癥研究。 豚鼠 嚙齒目,豚鼠科,豚鼠屬。荷蘭豬、天竺鼠、海豬等。動物實驗稱豚鼠。原產于南美洲,現在該地區仍有野生豚鼠棲息。1780年Laviser進行熱源試驗,廣泛應用于醫學、生物學、獸醫學等科學研究。 生物學特性 外貌特征 豚鼠頭大、頸短、耳圓、無尾,四肢較短,全身被毛,體型緊湊,耐冷不耐熱。毛色多樣,有白花、黑花、白色、沙色、兩色、三色等。 一般特性豚鼠性情溫順,膽小易驚,不抓人,不善攀登和跳躍,聽覺、嗅覺發達,對外界刺激極為敏感,常表現神經質。溫度波動、聲音刺激、氣味變化、飼養環境和籠器具改變,都會帶來不利影響,甚至引
16、起母鼠妊娠后期流產。喜群居,群體中有專制型社會行為,12個雄鼠處于統治地位。喜歡啃咬同籠中其它動物皮毛,易造成咬傷。初生重75100g,23周斷奶體重可達200250g,性成熟早,雄鼠70日齡,雌鼠3045日齡。性周期1517天,妊娠期5872天,窩產仔34只,適配年齡56月齡。全年多發情性動物,有產后發情。泌乳能力強,一對乳頭能夠將所生仔鼠全部帶活。喜歡干燥清潔的生活環境,無良好生活習慣,常會弄臟料、水槽。 常用豚鼠品種、品系豚鼠分為英國種、阿西比尼亞種、秘魯種和阿哥拉種,根據毛特性不同,又分為短毛、硬毛和長毛三種。目前有近交系15個,遠交群30個,我國使用大多是隨機封閉群,來源于英國種。
17、豚鼠在生物醫學中的應用豚鼠廣泛應用于醫學生物學研究、藥品生物制品質量鑒定和藥理學等方面各項實驗。生物醫學研究中使用量居第四位。根據豚鼠固有特性,有些實驗必須使用豚鼠,不能用其它動物代替。 變態反應研究豚鼠易致敏,兩次注射抗原后,豚鼠有規律發展成急性典型休克,支氣管平滑肌收縮,發紺、虛脫,呼吸困難,繼而死亡。它是速發型過敏性呼吸道疾病研究良好動物模型。豚鼠遲發型變態反應與人類相似。23月齡或350400g豚鼠最適宜作過敏反應研究。實驗動物用于過敏試驗反應程度高低順序是:豚鼠家兔犬小鼠貓蛙。 營養學研究豚鼠是維生素C研究重要動物。豚鼠體內不能合成維生素C,對維生素C缺乏十分敏感。飼料中缺乏時,很快
18、會出現一系列維生素C缺乏病癥狀,唯一用于實驗性維生素C病動物。用于研究葉酸、硫胺素、精氨酸和鉀等營養成分。 悉生生物學研究 豚鼠最早獲得無菌動物實驗動物,在悉生生物學研究方面有較大價值。 補體結合試驗補體與免疫反應有關,廣泛用于血清學診斷。豚鼠血清溶血補體活性最高,豚鼠血清是補體主要來源,成年雌性豚鼠的血清最佳。 藥理學研究豚鼠對組胺敏感,適合用作抗組胺藥和平喘藥研究。對結核桿菌敏感,可用來篩選抗結核藥物并研究其藥理作用。妊娠期長,適用于藥物或毒物對胎兒后期發育影響實驗。對多種抗生素類藥物非常敏感,研究抗生素理想動物模型。 毒物對皮膚局部作用實驗豚鼠和家兔皮膚對毒物刺激反應靈敏,其反應近似于人
19、。常用于藥物對皮膚刺激反應實驗。 實驗性肺水腫實驗切斷豚鼠頸部兩側迷走神經可以復制典型急性肺水腫動物模型,癥狀比其它動物更明顯。 內耳疾病的研究豚鼠的耳蝸管對聲波極為敏感,特別對7002000HZ純音最敏感。常選用豚鼠進行若干內耳疾病研究。兔 兔科、真兔屬動物,野生穴兔在歐洲馴化而成。我國養兔有幾千年歷史,用作實驗動物家兔都是歐洲兔后代。我國在1985年已培養出無菌兔和SPF兔。 生物學特性 夜行性和嗜眠性家兔仍保留其祖先晝寢夜的習性,白天除喂食時間外,常常閉目睡覺而夜晚非?;钴S,采食頻繁。家兔在某種條件下易進入睡眠狀態,此時痛覺降低或消失。 膽小怕驚家兔聽覺和嗅覺靈敏,膽小怕驚。受驚過度,沖
20、出籠門,還會引起食欲減退,產仔母兔會發生食仔現象。陌生人接近或捕捉,家兔往往用后肢拍擊兔籠墊板,甚至突然沖擊咬人。分娩母兔常因突然受驚而難產或咬死仔兔。 喜干燥厭潮濕家兔喜安靜、清潔、干燥、涼爽環境,耐寒不耐熱,耐干不耐濕,有良好衛生習慣。潮濕污濁環境,各種傳染病菌和寄生蟲繁殖孽生,極易使家兔患病。 食糞性家兔有夜間直接從肛門吃軟糞食糞癖,不吃落下或其它兔排泄糞。軟糞含有一定量維生素、微量元素和氨基酸,吃軟糞相當于反芻動物反芻,可充分消化吸收飼料中的營養物質。哺乳期仔兔也有吃母兔糞習性,斷奶兔糞便中普遍可以查出球蟲卵囊。 生理學特點新生仔兔連著胎盤一起出生,母兔咬破羊膜,吞吃胎盤,舔凈胎兒體表
21、。產后1小時仔兔可吮吸吃奶。剛出生時,體裸無毛、閉眼。體重4070g,4日齡開始長絨毛,10日齡開眼,18日齡開始吃食。兔生長很快,1周齡體重可增加一倍以上,4周齡可達成年體重12%,壽命可長達8 10年。 常用家兔品種、品系家兔有很多品種,近親交配效果不佳,易產生近親退化。一般認為兔近交系數達到80%以上就成為近交系,多采用半同胞交配育成?,F有近交系30多個品種,80多個變種。我國常用的主要有以下幾種: 新西蘭白兔新西蘭兔原產于美國,世界上著名肉用兔品種,顏色有白色、黑色和棕紅色,目前較多是新西蘭白兔。該兔毛色純白,眼紅,耳中等較寬,體型中等,對飼養管理要求較高。良好飼養管理條件下,早期生長
22、快,3月齡體重可達2.5Kg,成年體重45Kg,性情溫和,繁殖力強,便于飼養管理,目前用量最大實驗用兔。 日本大耳白兔原產日本,中國白兔和日本兔雜交培育而成。眼睛紅色,耳大、薄,形同柳葉。骨架大,肌肉不夠豐滿。由于耳大血管明顯,較為理想的實驗用兔。 加利福尼亞兔原產于美國加利福尼亞洲,又稱加州兔由喜瑪拉雅、青紫藍兔和新西蘭白兔等雜交育成。白兔紅眼,兩耳、鼻端、尾及四肢下端為黑色,俗稱“八點黑”。性情溫順,繁殖力強,母性好,泌乳力高,有名的“保姆兔”。 青紫藍兔原產法國,有標準型和大型兩個品系。標準型體重33.5Kg,無肉髯。大型體重46Kg,毛色稍淺,有肉髯。被毛整體為藍灰色,耳尖及尾、面部呈
23、黑色,眼圈、尾底、腹下和后額三角區的毛色較淡,呈灰白色,每根被毛分為三種顏色,毛根灰、中段灰白、毛尖黑色。抗病力強,適應性好,生長較快。 中國本兔是世界上較為古老品種之一,全國各地均有分布,歷來以肉用為主,故又稱為“菜兔”。毛色以純白為多,亦有咖啡、灰、黑、麻色。體型小,體重1.52.5Kg。耳朵短而厚,嘴較尖,被毛短密。目前已很難找出純正中國本兔。 家兔在生物醫學中的應用 免疫學研究免疫學研究中常用各種免疫血清,大多數用家兔來制備。家兔血清產生量較多,胸淋巴結明顯,耳靜脈大,易于注射和采血,其制品廣泛用于人畜各類抗血清和診斷血清研究。 各種制品的鑒定家兔對細菌內毒素、化學藥品、異種蛋白會產生
24、發熱反應,發熱反應典型、靈敏而恒定,廣泛用于藥品、生物制品等各類制劑的熱原檢定。 眼科研究家兔眼球很大,幾乎呈圓形,眼球體積約為5 6cm3重為3 4g,便于進行手術操作和觀察,眼科研究中最常用動物。同時在同一只家兔的左右眼進行療效觀察,避免動物年齡、性別、品種、產地等的個體差異。 皮膚反應實驗家兔和豚鼠皮膚對刺激反應敏感,其反應近似于人。常選用家兔皮膚進行毒物對皮膚局部作用的研究,兔耳可進行適應性芥子氣皮膚損傷和凍傷燙傷研究、化妝品對皮膚影響研究,兔耳內側特別適合作皮膚反應研究。 生殖生理和避孕研究利用家兔可誘發排卵特點進行各種研究。靜脈注射絨毛膜促性腺激素(80 100IU/只)可誘發排卵
25、,使兔人工授精后進行生殖生理學研究,也可用于避孕藥物篩選研究。 微生物學研究家兔對很多病毒和致病菌非常敏感,適用于各種微生物學研究,如對過敏、免疫、狂犬病、天花、腦炎等研究。 心血管和冠心病研究家兔頸部神經血管和胸腔特殊構造,很適合于進行急性心血管試驗,如用直接法可記錄頸動脈血壓、中心靜脈壓;間接法可測定冠狀動脈流量、心排出量、肺動脈和主動脈血流量等。適合復制心血管和肺心病的各種動物模型,如心肌梗塞、心律失常等。 膽固醇代謝和動脈粥樣硬化的研究最早用于這方面研究動物為家兔。將純膽固醇溶于植物油中飼喂家兔,可以引起家兔典型的高膽固醇血癥、動脈粥樣硬化癥和冠狀動脈硬化癥(膽固醇量很大)。 遺傳性疾
26、病和生理代謝失常研究 進行軟骨發育不全、低淀粉酶血癥、維生素A缺乏、腦小癥、動脈硬化等研究。同時也廣泛應用于研究藥物致畸作用或其他干擾正常生殖過程現象。 犬犬屬食肉目、犬科、犬屬動物,作為家畜,犬歷史最長,與人類有漫長的共同生活和相互依賴的歷史。1940年起,開始作為實驗動物,已培育出幾個專用于實驗的品種。 生物學特性 一般特性犬作為家畜長期與人類一起生活,有服從主人天性,領會人簡單意圖,聽覺、嗅覺靈敏,反應靈敏,外界環境適應性強,易飼養,通過調教,很好配合實驗工作需要,不合理飼養及虐待也可恢復野性。 主要品種比格犬(Beagle) 又稱小獵兔犬,原產于英國,獵犬中較小的一種。1880年引入美
27、國并大量繁殖。體型小,成年體重710Kg,體長3040cm,短毛,體質均一,性格溫和,溫馴易捕,親近人,對環境適應力強,抗病力強,性成熟早(812個月),產仔數多,是公認的理想實驗用犬,已成為目前實驗研究中最標準實驗犬。 自繁自用犬 多來自農村,血緣混亂,但由于經過數代繁育,對實驗反應均一性較好。主要有華北狗,耳朵小,后肢較短,頸部較長。西北狗,形態上正好和華北狗相反,都適合做燒傷、放射損傷等研究。中國獵狗、西藏牧羊犬、四眼狗等不同品種。 在生物醫學中應用 實驗外科學研究用于實驗外科各個方面研究,心血管外科、腦外科、斷肢再植、器官或組織移植等。臨床研究新手術或麻醉方法時往往先用犬做動物實驗,熟
28、練技巧后再應用于臨床。 基礎醫學實驗研究犬是目前基礎醫學研究和教學領域最常用動物之一,生理、藥理、病理等實驗研究中起重要作用。犬神經系統和血緣循環系統很發達,在失血性休克、彌散性血管內凝血、動脈粥樣硬化、特別是研究脂質在動脈壁中沉積等方面,犬是良好動物模型。 慢性實驗研究犬可通過短期訓練很好配合實驗,非常適合于進行慢性實驗。條件反射實驗、毒理學試驗、內分泌腺摘除實驗和各種藥物治療效果實驗等。犬消化系統發達,與人有相同消化過程,適合消化系統慢性實驗。用無菌手術方法做成涎腺瘺、食管瘺、腸瘺、胃瘺和膽囊瘺等來觀察胃腸運動和消化吸收、內分泌等變化。 藥理學、毒理學和藥物代謝研究各種新藥臨床使用前毒性實
29、驗及藥物代謝試驗等均可用犬來進行。 營養學和生理學研究進行先天性白內障、胱氨酸尿、遺傳性耳聾、血友病A、先天性心臟病、先天性淋巴水腫、蛋白質營養不良、家族性骨質疏松、視網膜發育不全、高膽固醇血癥、動脈粥樣硬化、糖原缺乏綜合癥等研究。豬哺乳綱,偶蹄目,野豬科,豬屬,野豬經長期馴化選擇培育而成。解剖學、生理學、疾病發生機制等方面與人極其相似,在生命科學研究領域中具有重要實際應用價值。普通家豬體軀肥大,不便于實驗處理和飼養管理,遺傳控制也不合實驗動物要求,1950年后,培育出專門用于動物實驗的小型豬和微型豬。 小型豬發展狀況 國外發展現狀國外培育小型豬品種較多,但缺乏資源優勢。 20世紀40年代,美
30、國就開始小型豬培育開發研究。20世紀80年代,美國、德國、日本等國家先后培育出小型豬品系,美國小型豬品系(Minnesota Hormel、Pitman-Moor、Essex、Hanford、Yucatan、Nebraska)、日本小型豬品系(Oh mini Buda、Clawn mini、Huei-Jin)、德國Gottingen小型豬等,陸續應用于生物醫學研究。小型豬是珍稀豬種,原產地中國和越南,發達國家大多缺乏優質小型豬原始資源,國外小型豬培育多采用世界各地小型豬種或野豬進行多品種雜交選育而成。多品種作親本,遺傳基礎不一,培育歷史較短,目前培育小型豬普遍體型較大,毛色類型參差不齊,遺傳背
31、景及其表型尚待穩定。至于近交系培育則開展更少。 國外小型豬應用廣泛 小型豬作為實驗動物已廣泛應用于腫瘤、心血管病、糖尿病、外科、口腔、皮膚燒傷、血液病、遺傳病、營養代謝病、新藥安全性評價等生物醫學研究各個方面,成為人類的“替難者”。隨著動物保護運動興起,國際動物保護組織對實驗動物使用限制愈加嚴格,多數經濟發達國家均制定一整套較為完善實驗動物管理法律法規。“3R”原則逐漸推廣,非人靈長類及犬等高等動物使用受到限制,逐漸被豬等食用動物所替代。加拿大1994年與1989年相比,在常規實驗動物使用量下降25%的同時,實驗用豬使用量增加了55%。國內發展現狀我國是養豬大國,培養小型豬具有得天獨厚資源優勢
32、。1980年代初開始,我國開始對小型豬資源進行調查和實驗動物化研究。其主要品系或資源有版納微型豬近交系、五指山小型豬近交系、廣西巴馬小型豬、貴州小型豬、甘肅蕨麻小型豬、藏豬等。小型豬生物學特性雜食性動物,性格溫順,易調教。喜群居,嗅覺靈敏,有用吻突到處亂拱習性。對外界溫濕度變化敏感。豬和人兩者皮膚組織結構相似,臟器重量、牙質和齒齦結構相似。豬胎盤類型屬上皮絨毛模型,沒有母源抗體。豬心血管系統、消化系統、營養需求、骨骼發育、礦物質代謝及血液學和血液化學常數與人近似。生理學特點性成熟雄性610月齡,雌性4 8月齡。性周期21(16 30)天。妊娠期114(109 120)天。哺乳期30天。體溫38
33、 40。心律5560次分。血壓1422KPa(108169mmHg)。呼吸率1218次分。 我國小型豬品系版納微型豬近交系 云南農業大學以版納微型豬為種源,在20世紀70年代末開始近交實驗。由于采取不同于美英等國已采用過設計方案和一系列重要措施,克服了近交衰退,使早期世代近交系得以存活繼代,分離和重組純合有利基因逐代增加而達到穩定。2001年,近交系已順利19世代,近交系數高達0.983,培養成功兩個體型大小不同、基因型各異的近交系和6個家系,在不同家系內又進一步分化出具有不同表型和遺傳標記18個亞系,始終處于國際領先地位。五指山小型豬(WZSP)近交系 由中國農科院畜牧所培養,原分布于海南島
34、五指山區。1987年從原產地遷到北京保種成功。原種豬DNA指紋圖相似系數已達0.698,近交基礎上繼續進行全同胞或親子近交繁育,理論群體近交系數高達0.965以上。遺傳穩定,未發現有嚴重遺傳分離現象。廣泛應用于藥學、比較醫學、畜牧獸醫學等生命科學領域,形成了開發利用網絡,產生了一定經濟效益和社會效益,引起了國內外專家關注。廣西巴馬小型豬 廣西大學從1987年開始,從原產地引入廣西地方豬種巴馬香豬,采用基礎群內閉鎖純繁選育及半同胞為主近交方式進行選育,形成遺傳相似性高、遺傳性穩定封閉群,并達到一定程度近交。特點:遺傳特性一致、穩定,毛色以白色為主,早熟多產,耐粗飼,體型趨于微型。 貴州小型豬 又
35、稱為貴州香豬原產云貴高原。中國農業大學1985年引進后進行了系統實驗動物化開發研究,完成組織解剖、生物學特性、微生物凈化技術、實驗醫學應用系統研究,組建了一個包括三個亞系實驗用小型豬種。目前又建成了一個微生物凈化普通級小型豬核心群。小型豬在生物醫學中應用皮膚燒傷研究豬皮膚與人非常相似,包括體表毛發疏密、表皮厚薄、表皮脂肪層、表皮形態學、增生動力學、燒傷皮膚體液和代謝保護機制等。進行實驗性燒傷研究理想動物,豬皮用于燒傷后創面覆蓋,比常用液體石蠟紗布效果好、愈合速度快,既能減少疼痛和感染,又無排斥現象,血管聯合佳。 腫瘤研究美洲辛克萊小型豬80%發生自發性皮膚黑素瘤,有典型皮膚自發性退行性病變,與
36、人黑素瘤病變和傳播方式有完全相同變化,可作為研究人類黑素瘤良好模型。 免疫學研究剛出生仔豬,體液內球蛋白和其它免疫球蛋白含量極少,其血清對抗原抗體反應非常低。無菌豬體內沒有任何抗體,生活后一接觸抗原,能產生極好免疫反應,可利用這些特點進行免疫學研究。 心血管病研究小型豬冠狀動脈循環在解剖學、血液動力學方面與人類相似,幼豬和成年豬都可自然發生動脈粥樣硬化,其粥樣病變前期與人具有可比性,而且豬和人對高膽固醇飲食反應是一樣的,豬是研究動脈粥樣硬化最好動物模型。高膽固醇飼喂4月,動脈病變最嚴重部位到達美國心臟病學會動脈粥樣硬化血管病灶分級III級水平;6個月動脈病變最嚴重部位達IV級;12個月,動脈病
37、變明顯加重,最嚴重病灶達V級。觀察期未發現明顯并發癥,斑塊未見破裂、潰瘍和血栓形成等繼發病變。 糖尿病研究烏克坦小型豬(墨西哥無毛豬;五指山小型豬)是研究糖尿病很好動物模型,只需一次靜脈注射水和阿脲(200mgKg體重)可在這種動物中產生典型的急性糖尿病,其臨床體征包括高血糖癥、煩渴、多尿和酮尿。嚙齒類糖尿病模型研究遺傳背景清晰,可用數量大。進化程度低,對基因表達調控和糖代謝機制與人有較大差異??诜葝u素和煙堿在嚙齒類動物I型糖尿病模型中取得理想治療效果,用于患者效果不佳。用高脂、高能量飲食誘導豬產生胰島素抵抗,結合低劑量鏈脲霉素或四氧嘧啶破壞胰島細胞理想II型糖尿病。 畸形學和產期生物學等研
38、究初生仔豬和幼豬呼吸系統、泌尿系統和血液系統與新生嬰兒相似。母豬泌乳期長短適中,一年多胎、一胎多仔,便于操作和管理,仔豬胚胎發育和胃腸道菌群很清楚,仔豬是畸形學、毒理學、免疫學和兒科學極易獲得、適用動物模型 。 遺傳性和營養性疾病研究豬可用于遺傳性疾病如先天性紅細胞病、卟啉病、先天性肌肉痙攣、先天性小眼病、先天性淋巴水腫等研究。仔豬類似嬰兒,易患營養不良(如蛋白質、鐵、銅和維生素A等缺乏)癥,廣泛用于兒科營養學研究。 悉生豬和豬心臟瓣膜研究悉生豬和無菌豬用于研究各種細菌、病毒、寄生蟲病、血液病、代謝性疾病和其它疾病。利用豬心臟瓣膜修補人心臟瓣膜缺損或其它疾患在國外普遍推廣,每年可達幾萬例,國內
39、已在臨床上應用。 其他疾病研究豬病毒性胃腸炎可作為嬰兒病毒性腹瀉模型,霉形體關節炎可作為人關節炎模型。豬還可用于進行十二指腸潰瘍、胰腺炎等疾病研究。豬自發性人畜共患疾病有幾十種,可作為人或其它動物疾病研究模型。 獼猴猴種類很多,約有數百種,猴為非人靈長類動物。動物學分類方法不同,略有差異,在非人靈長類這一大目中,從低等猿類到高等猿猴,其形態特征、生理及生活方式等都有很大差別。例如:小型猴體重僅10g,體型大可達200300kg。智能發育上差距很大,低等猴象鼠類,高等猴,猩猩等可模仿人動作,代替人進行簡單勞動操作。猴與人是同目,生物學特性、生理特點與人極為相似,猴是最理想醫學實驗動物。 恒河猴是
40、獼猴屬中數量最大,分布最廣的猴。我國西南、華南、臺灣、山西、華東等地均有分布。該猴適應性強,容易飼養。在醫學實驗中,多選用恒河猴。 解剖生理特點猴大腦發達,具有大量腦回。它的視覺較人敏感,在視網膜一黃斑,黃斑上錐體細胞相似于人,猴有立體視覺能力,能分辨出物體空間位置和形狀,產生立體感;猴也有色覺,能分辨物體各種顏色,它還具有雙目視力。猴嗅覺器官則處于最低發展階段,嗅腦不十分發達,嗅覺在猴日常生活中起著重要作用,當它們初次接觸到任何物品時,不論是食物還是別物品,都要先嗅一嗅。猴具有敏銳聽覺、有發達觸覺和味覺。 獼猴血液循環系統大體相同于人;前肢血管發達。血型和人A、B、O、Rh型相同。恒河猴主要
41、是B型;食蟹猴主要是B、A、AB型,O型較少;平頂猴主要是O、B型。獼猴屬動物Rh系統全是Rh。(又稱Rhl),恒河猴不會發生新生仔溶血現象和新生仔紅血細胞增多癥,在群體恒河猴中不需要考慮雄雌間血型配合。恒河猴同人HLA抗原相似,RhLA具有高度的多態性。獼猴RhLA的基因位點排列同人類有相似性。 用途恒河猴和人類都屬于靈長類。它所具有生理特點及生物學特性與人極為相似。在生物學、醫學研究中使用恒河猴做實驗動物最為理想。 生理學方面:依賴性試驗、呼吸生理、心血管、內分泌和生殖生理等方面研究。 傳染病方面:小兒麻痹癥、菌痢、結核病、肝炎、瘧疾、麻疹、自發性類風濕病,病毒性肝炎、腦膜炎、皰疹病等方面研究。 藥理和毒理學研究用于人類避孕藥物研究;鎮疼劑耐受性研究;藥物代謝動力學研究等。 復制疾病模型復制心血管病,慢性氣管炎疾病模型,同時也是組織、器官移植重要實驗動物。 遺傳代謝性疾病研究和一些特殊疾病研究:
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