浅谈国内BALB/c小鼠及KM小鼠的基本生物学特性

张洪 鲍波

小鼠从17世纪开始用于解剖学研究及动物实验，经长期人工饲养选择培育，已育成多达千余个独立的远交群和近交系，分布遍及世界各地。由于小鼠繁殖快，饲养管理费用低，所以成为生物医学研究中广泛使用的实验动物，尤其在生命科学研究中，其应用范围遍及各个领域如生殖生理、肿瘤、毒理、药理、免疫和微生物的研究工作以及药品、生物制品的制造和检定工作。本文对我国常用的近交系BALB/c小鼠及封闭群KM小鼠的基本生物学特性作一综述，以利于研究者在生物医学研究中选择适宜的小鼠。

1 BALB/c小鼠生物学特性

1.1 起源 BALB/c小鼠是一个常用的近交系小鼠品系。1913年美国国立肿瘤研究所H.Bagg博士从俄亥俄州商人处获得白化原种，以群内方法繁殖。1923年由Mac Dowell近交培育而成。1932年第26代引到Snell(加/c，小写字母c是毛色隐性上位recessive epistasis基因，表示白化albino)。1935年引到Andervont处。1951年72代引到NIH。1985年我国从美国NIH引进到中国医学科学院实验动物研究所，为BALB/c第180 代［1］。

1.2 生长发育特性 BALB/c小鼠一般无相互侵袭习性，比较容易群养。而Brodkin等的研究显示:在不同发育阶段，包括雌性与雌性相互作用、雄性与雄性相互作用、雌性与雄性的相互作用及生育阶段，表现为与其他小鼠接触少的BALB/c小鼠，会出现自闭症;这些BALB/c小鼠的其他一些表型可能与自闭症有关，包括相对高的焦虑与攻击行为、大脑容量较大、胼胝体发育不足及低水平的5-羟色胺［2］。Moy等用T-迷宫实验强化BALB/c小鼠的焦虑，可以形成自闭症的动物模型［3］。提示可以利用BALB/c小鼠较好的复制人类的一些心身疾病模型。平均寿命:有资料显示为雄鼠509 d，雌鼠561 d;也有资料显示为雄鼠648 d，雌鼠816 d。Viveros等的研究显示BALB/c小鼠对应激的行为和神经内分泌强度与BALB/c小鼠寿命有关。那些探究T-迷宫慢的BALB/c小鼠表现为受损的神经肌肉活力和协调性、减少的自发活动、高水平的焦虑、低水平的脑生物胺和较短的寿命［4］。清洁级BALB/c小鼠平均体重252日龄雄鼠为30 g，雌鼠为28 g。随着年龄的增长，体重平稳增加，雄鼠体重增长趋势比雌鼠快;雌鼠颌下腺系数、心脏系数、肾脏系数、肝脏系数、大肠系数、小肠系数均为增长趋势;脏器系数中大部分数值雌性偏高于雄性。不同月龄、不同性别的动物其脏器系数各不相同。富于网状内皮细胞的器官(如肝、脾)与体重相比，所占比值很大［5］。SPF级BALB/c小鼠6周龄达到性成熟，雌雄间心、肝、脾、肺、肾、胸腺、脑脏器系数有显著差异;至9周龄雌雄小鼠间脾、脑、肾脏器系数有显著差异，其余脏器系数没有差异;72周龄小鼠雌雄间脏器系数有差异［6］。提示实验研究中要根据靶器官选择合适年龄的BALB/c小鼠进行。

1.3 繁育特性 清洁级BALB/c小鼠受孕率76.67%，平均窝产仔7.56只，离乳率93.68%;在饲养中增加动物玩具，受孕率、窝产仔数及离乳率均有所提高，BALB/c小鼠运动量增加了，相互撕打的行为明显减少，生长速度明显提高［7］。在BALB/c小鼠的繁育中，小鼠性周期动情期的鉴定是确保小鼠按计划时间受孕的关键。光照、温度、湿度、噪音、营养等因素对小鼠性周期影响很大［8］。在小鼠的饲料中加入蚯蚓活性蛋白，对清洁级BALB/c小鼠的繁殖、生长、以及抗疲劳能力等方面都起到了促进作用［9］。饲料中碘缺乏及碘过量均可降低小鼠的生殖力［10］。因此，我们在实验中需要保证饲料的质量，保持光照、温度、湿度、噪音、营养等因素一致，以免影响实验结果。

1.4 生理生化特性 清洁级BALB/c小鼠的血常规中LY、MO、GR雌性比雄性明显增加，且雌性雄性有明显差异。其中LY%随着年龄的增长雌性动物有下降的趋势;GR%随着年龄的增加有增长趋势;且雌雄动物有明显差异［5］。普通级BALB/c小鼠血液血小板的正常参考值范围，据报道雄性正常值范围综合估计为158.67×109～459.62×109/L;雌性为128.36 ×109～426.65 ×109/L［11］。

小鼠的年龄、性别及饲养环境都会对小鼠的血生化产生影响。清洁级BALB/c小鼠血生化中，ALP随着年龄的增加，雌鼠有下降的趋势，且雌雄鼠之间有明显差异。HDL-CHOL雌鼠、雄鼠之间有明显差异，随着年龄的增长血糖有增加的趋势。AST、A/G雌鼠随着年龄的增加，呈下降趋势。CA、Mg、PHOS随着年龄的增加无明显变化。BALB/c近交系小鼠的TG、ALP、LDH、CK、Mg的值雌雄差异极显著，TP、BUN 的值雌雄差异显著［5］。

崔小岱等描记312只清洁级BALB/c小鼠心电图，总结出了正常清洁级BALB/c小鼠心电图规律，结果显示出生35 d以后小鼠心电图各鼠龄组间差异无显著性。其均值心率为(354.22±49.86)次/min;心电轴 71.64°±10.3°;P-R 间期(0.036±0.005)s，Ⅱ导P波波幅平均为(0.079±0.025)mV、时间为(0.017±0.003)s、波形及QRS时间平均为(0.021±0.005)s［12］。对SPF级BALB/c小鼠用超声心动图及高分辨力超声检查，可以对 BALB/c小鼠心脏功能进行评价［13，14］。提示可以用BALB/c小鼠形成心功能受损模型，用心电图、超声心动图及高分辨力超声观察心功能受损情况。

何伟等对不同年龄SPF级BALB/c小鼠乳糖酶活性进行测定，结果提示断乳前小鼠乳糖酶活性有较高水平，断乳后乳糖酶活性显著降低。可以用BALB/c小鼠形成乳糖不耐受动物模型，用BALB/c小鼠乳糖酶cDNA探针对乳糖不耐受生物作用及机制进行研究［15，16］。贾后军等测定了BALB/c小鼠小肠慢波活动，结果BALB/c小鼠小肠慢波频率为(7.8±2)次/min，振幅为(0.4±0.07)mV;肠肌间丛Cajal间质细胞分布在小肠环肌层纵肌层间，呈网状分布特征［17］。

1.5 免疫学特性 随着BALB/c小鼠增龄，小鼠胸腺皮、髓质比例减小，界限消失，有分泌液泡形成;脾脏白髓结构不规则。T细胞增殖能力、自然杀伤(NK)和淋巴因子激活的杀伤(LAK)细胞活性及脾细胞诱生IL-2的能力下降。BALB/c小鼠对于DTH和血清溶血素中抗体产生敏感于KM小鼠［18，19］。

1.6 遗传学特性 陈振文等对国内BALB/c小鼠遗传质量状况进行了研究，发现11个群体中，北京的4个群体、上海、哈尔滨及广州的3个群体在14个微卫星基因座上，无论是群体内还是群体间均表现为单态性，没有发生遗传变异;另外4个BALB/c群体或多或少地存在遗传质量问题［20］。刘双环等报道在制备单克隆抗体实验中所购进的两批BALB/c小鼠均发生了遗传污染［21］。反映了我国目前实验动物种子管理(保种和引种)存在一定问题，各地的实验动物质量检测水平也不平衡，需建立科学的管理体系。

2KM小鼠

2.1 起源 KM小鼠即昆明小鼠，一直是我国生产量、使用量最大的远交群小鼠。1926年美国Rockfeller研究所从瑞士引入白化小鼠培育成Swiss小鼠。1944年3月17日卫生部北京生物制品研究所汤飞凡从印度Hoffkine研究所引进Swiss小鼠，饲养在中国昆明中央防疫处。1952年由昆明引入北京生物制品所，1954年推广到全国各地。

2.2 生长发育特性 有学者对来自我国南方6个科研机构饲养的普通级KM小鼠进行了调查，结果显示各群体间在体全长、尾长和头体长3个主要外形指标上存在着不同程度的差异，体重及心、肝、脾、肾、肺、肾上腺、胸腺、脑、卵巢、睾丸等10种脏器重量均有差异［22，23］。对长春生研所普通级KM小鼠测定，发现从出生到252日龄体重增长始终呈上升趋势，而且随着日龄的增长，雌雄鼠体重的差异增大［24］。对武汉所普通级昆明小鼠体重增长情况统计，分析结果平均日增重:0～42日龄，雄鼠0.80 g，雌鼠0.60 g;42～112日龄，雄鼠0.15 g，雌鼠0.13 g［25］。苏小茹对两种不同等级KM小鼠的研究，证实环境因素对小鼠脏器重量及脏器系数影响较大［26］。远交系KM小鼠是我国特有而且应用较为广泛的品系，由于我国地域辽阔，各地封闭群环境条件不同，文献报道各群体生长发育结果差异大。因此，对KM小鼠应采取遗传学监测和生物学特性监测相结合，从各群体中筛选出各自有用的性状，进行近交固定，再进行多元杂交以形成新的生物学特性一致的KM小鼠封闭群已显得尤为重要。

2.3 繁殖特性 繁殖特性各地报道结果不一，相差较大。长春生研所普通级KM小鼠资料，30 d初配产仔率94%，1～6胎平均产仔数为13.6只，从6胎以后平均胎间距加长，离乳成活率降低，6胎以后种鼠的疾病和自然死亡呈上升趋势［24］。武汉所普通级昆明小鼠繁殖性能研究示初配产仔率100%，平均窝产仔数9.69只，胎间隔29.18 d，离乳成活率91.05%［25］。而对兰州所普通级昆明小鼠的研究结果:初配后30 d产仔率81.6%。1～5胎平均产仔数10只以上，6～10胎平均产仔数约7只，平均离乳率84%［27］。粤西清洁级KM小鼠初配怀孕率100%，平均每只母鼠怀孕(4.93±2.43)胎，平均产仔数为(10.99±2.24)只，平均离乳数(9.95±2.63)只，其繁殖性能以第2胎最好，第3胎次之，从第3胎开始，逐胎下降，第6胎最差，已不适用在屏障系统内大规模生产繁殖［28］。造成各地差异原因可能与各地环境、管理水平、饲料等方面差异有关，提示进行实验动物的标准化的紧迫性和重要性。

2.4 生理生化特性 王冬平等检测不同日龄SPF级KM小鼠血液生理生化正常值，发现SPF级KM小鼠血液的WBC、MCH、MCHC、PLT 在不同日龄间差异显著，RBC、HGB、HCT、Glu、ALT、CHOL、TP、Alb、Glb、A/G、BUN、PO4、Na、K、CI、Ca、AG在日龄、性别间均差异极显著［29］。练有文等对清洁级KM小鼠的微量元素进行检测，结果表明KM小鼠血清中5种微量元素的含量顺序大小是Ca＞Mg＞Fe＞Zn＞Cu，雌雄KM小鼠之间血清中微量元素Zn、Fe、Mg含量比较，差异有显著性［30］。谢仰民等对普通级KM小鼠研究显示KM小鼠正常动脉血 pH值为7.3605±0.067，PaO2为(12.47±1.3413)kPa，PaCO2(5.26±0.4949)kPa;肺系数为(0.6662±0.082)%［31］。

2.5 免疫学特性 卢笑丛等对同一封闭群的KM小鼠在净化前后分别进行免疫功能的测定，结果表明，净化后的KM小鼠的巨噬细胞活力、B淋巴细胞活性、抗体水平均小于净化前，有极显著的差异;二硝基氟苯诱导小鼠迟发型变态反应(DHT)大于净化前，有极显著的差异;ConA诱导小鼠脾淋巴细胞转化能力没有变化［32］。卢笑丛等对KM小鼠与BALB/c小鼠五项免疫学指标进行观察，结果表明BALB/c小鼠对于DTH和血清溶血素中抗体产生敏感于KM小鼠，表示脾淋巴细胞转化，血液中吞噬细胞及功能、腹腔巨噬细胞及功能的三项实验中，KM小鼠与BALB/c小鼠无显著性差异。而KM小鼠繁殖力、抗病力对环境的适应性均强，提示进行用实验小鼠为材料，以上述三项免疫学指标来评定药效和保健食品的功能时可首选KM小鼠［19］。

2.6 遗传学特性 赵国标等采用同工酶电泳法、微量细胞毒法及形态分析法，对KM小鼠遗传特性形成过程进行探讨，认为KM小鼠起源于西欧M.m.domesticus，其原种被引入云南后，与M.m.castaneus发生过父源性遗传污染，有少量遗传物质侵入该群体［33］。章根木等对北京生物制品研究所昆明小鼠引进资料进行分析，综合国内学者所作实验分析，认为KM小鼠、瑞士小鼠和欧洲小家鼠M.m.domesticus属同一起源。中国各地KM小鼠群体也正发生不同程度遗传差异［34］。

综上所述，我国BALB/c小鼠及KM小鼠生物学特性不同，甚至各地群体特性也不同，尤其早期资料分级不严格，导致相应级别动物质量、标准不统一，且各相关指标还受喂养饲料等条件影响。同时各地管理水平不同，质量监控不平衡，导致一些群体出现遗传污染。因此需进一步严格分级管理，做好实验动物的标准化研究，加强遗传检测，保证实验结果的科学性、准确性及可重复性。同时，在医学科学研究中，也要依据研究课题确立目的、研究对象、所希望得出的研究结果和实验动物的特性选择合适的实验动物。

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