张全胜(摘编)(天津市第一中心医院器官移植中心,天津市器官移植重点实验室,天津 300192)
实验动物根据其遗传特性分为近交系、封闭群、突变系和杂交一代。
1.1 近交系:近交系也可称为纯品系。是采用兄妹交配获亲子交配的方式连续繁殖20代以上,其基因纯合度可达98.6%。具有个体之间的遗传一致性。由于近亲繁殖增加了特定部位纯合子互相配合的可能性,因而减少了遗传变异,保持了遗传的稳定性和遗传基因的同源性。所以,在相同环境因素的作用下,其表现型是均一的,对各种刺激的反应也是一致的,并且具有良好的重复性。
1.2 封闭群:非近亲交配成的动物品系为远交群。封闭群是指一个种群内连续5年以上不从外部引进新物种,由同一血缘品种的动物进行随意交配,在固定场所保持繁殖的动物群。在繁殖过程中,禁止近亲血缘交配,一般采取随机交配的繁殖方法。也不与群外动物杂交,其目的就是要求整个群体尽量防止近亲交配而保持遗传变异,既要保持群体的特性,又要保持其杂合性,从而避免近交衰退的出现。所以其生活能力较强,繁殖率高,对外界环境的适应能力也较强,因此比较容易进行动物实验。
1.3 突变系:是指动物的基因相对于亲代发生突变而形成的。在多数情况下,突变对生物体是有害的。如能利用遗传突变的动物繁育成突变系供某项特殊研究之用,即可成为很有价值的模型动物。各种突变系动物具有许多与人类相似的疾病或残缺,是研究人类疾病,尤其是研究遗传性疾病、免疫性疾病和肿瘤疾病的主要实验材料。如肥胖型小鼠和肌肉萎缩症小鼠等。
1.4 杂交一代:是根据需要在两个品系动物之间有计划地进行交配所获得的第一代动物,杂交一代也称子一代,杂交一代的动物由于具有杂交优势,因此,其生活能力、对外界环境的适应能力和抗病力等均较其亲代强,同时具有与两个亲代相似的遗传特征和清楚的遗传背景,对外界刺激具有一致的反应性和敏感性,所以被广泛应用于科学研究和生产中。杂交一代的获得方法比较简单,就是根据研究和生产需要将两个基因型不同的近交动物做亲代,互相交配所产生的第一代动物即是F1代动物。
2.1 近交系
2.1.1 A/He:由1921年美国由Strong博士将Cold Spring Harbor白化小鼠与Baggalbino白化小鼠杂交而来。1973年和1977年中国医学科学院实验动物研究所分别从日本国立遗传研究所和英国动物实验中心引进。平均寿命为400天,SPF动物雌雄平均寿命分别为512天和588天。毛色白化。
主要特性:① 雌鼠乳腺肿瘤的发生率,繁殖鼠为30%,处女鼠低于5%;肺肿瘤发病率高,网状结缔组织瘤有一定自发率,肺组织对化学致癌物甲基胆蒽敏感。② 6月龄雌鼠中44%有红斑狼疮(LE)细胞。③ 未足月幼鼠进行胸腺切除术后,84%出现矮小综合征。④ 与妊娠有关的齿槽结节性增生发生率高。⑤ 可的松易诱发唇裂和腭裂在初生仔鼠中的发生率为7.6%。⑥ 对麻疹病毒高度敏感。可用于肿瘤学、免疫学研究,是目前国际上常用的品系之一。
2.1.2 AKR-Furth:1928年至1936年,Furth用A系杂交培育出高发白血病株小鼠。在此之后,在Rockfeller研究所随机繁殖若干代后,由RHoades作近交繁殖至9代。再经Lynch繁殖至21代,将其命名为AKR。该品系于1988年从Jax实验室引进我国。
该品系小鼠在开放系统中繁殖率低,较难饲养,在无菌和无特定病原(SPF)环境中繁殖良好,平均寿命雌雄分别为312天和350天。毛色为白化。
品系特征:① 为高发白血病株小鼠,6~8月龄雌雄鼠淋巴细胞白血病的发生率可达68%~90%。② 缺乏补体C5,容易诱发免疫耐受性,对Graff白血病因子敏感。③ 肾上腺类脂质(类固醇)浓度低。④ 血液过氧化氢酶活性高。主要用于白血病等研究。
2.1.3 BALB/c:1913年由Bagg从美国人Ohio处购得白化小鼠原种,以群内方法进行繁殖。Mac Dowell在1923年开始作近交系培育,至1932年培育至26代,将其命名为BALB/c品系。Andervont等人使BALB/c品系广为传播和应用。1985年我国从美国国立卫生研究院(NIH)引进到中国医学科学院实验动物研究所,为BALB/c第180代。毛色为白化。
主要特性:① 乳腺肿瘤的自然发生率低,只有3%,但用乳腺肿瘤病毒诱发时发病率高,可达60%~70%;卵巢、肾上腺和肺肿瘤在该品系小鼠中具有一定的发生率。② 易患慢性肺炎。③ 对放射线甚为敏感。④ 与其他近交系相比,其肝、脾与体重的比值较大。20月龄的雄鼠脾脏有淀粉样变。⑤ 有自发高血压症,老年鼠心脏病变,雌雄鼠均有动脉硬化。⑥ 对鼠伤寒沙门菌补体敏感,对麻疹病毒中度敏感。对利什曼原虫属、立克次体和百日咳组织胺易感因子敏感。广泛地应用于肿瘤学、生理学、免疫学、核医学研究,以及单克隆抗体的制备等。
2.1.4 CBA:1920年由Strong用Bagg白化雌鼠与DBA雄鼠交配后,经近交培育而成。分为 CBA/J/Ola和CBA/n等品系。毛色为野鼠色。
主要特性:① CBA/J/Olac雌鼠的乳腺肿瘤发生率为33%~65%;雄鼠肝细胞肿瘤发生率为25%~65%。② CBA/J/Ola对中等剂量放射线有抗性。对麻疹病毒高度敏感。③ CBA/n携带性连锁隐性基因xid,该基因使小鼠脾脏B淋巴细胞数目减少并有缺陷,导致成熟B细胞数量缺少,从而对某些B细胞抗原缺乏免疫应答。主要用于乳腺肿瘤和B细胞免疫功能等研究。
2.1.5 C3H/He:于1920年由Strong通过贝格Bagg白化雌鼠与乳腺肿瘤高发株DBA雄鼠杂交后再经近交培育而获得。C3H/He于1985年从Olac引到中国医学科学院实验动物研究所。毛色为野生色。
主要特性:① 乳腺癌的发病率高,6~10月龄雌鼠乳腺癌自然发生率达85%~100%,乳腺癌通过乳汁而不是胎盘途径传播。14月龄雌鼠肝癌的发生率为85%;② 补体活性高,干扰素产量低。③仔鼠下痢症感染率高。④ 对狂犬病病毒敏感,对炭疽杆菌有抵抗力。⑤ 血液中过氧化氢酶活性高,故毛色较正常野鼠色偏红。雄鼠对氨气、氯仿、松节油等甚为敏感,病死率高。⑥ 肝癌雌雄发病率分别为0%和10%,对致肝癌物质感受性强。主要用于肿瘤学、生理学、核医学、免疫和炎症、感觉神经和免疫学的研究。
2.1.6 C57BL:1921年由Little用Abby Lathrop的小鼠株,雌鼠57号与雄鼠52号交配而得C57BL。1937年从C57BL分离出C57BL/6和C57BL/10两个亚系。1985年从NIH引进到中国医学科学院实验动物研究所。寿命最长达1 200天。雌鼠和雄鼠的平均寿命分别为692天和676天。毛色为黑色。
主要特性:① 乳腺肿瘤的自然发生率低,化学物质难以诱发乳腺和卵巢肿瘤。② 该品系12%有眼睛缺损;雌仔鼠16.8%,雄仔鼠3%为小眼或无眼。用可的松可诱发腭裂,其发生率达20%。③ 对放射物质耐受力中等;补体活性高;较易诱发免疫耐受性。④ 对结核杆菌敏感。对鼠痘病毒有一定抵抗力。⑤ 干扰素产量较高。⑥ 嗜酒精性高,肾上腺素类脂质浓度低。对百日咳组织胺易感因子敏感。⑦ 常被作为“标准”的近交系,能够为许多突变基因提供遗传背景。主要应用于肿瘤学、生理学、免疫学、遗传学研究中常用的品系。
2.1.7 DBA:1909年由Little在毛色分离实验中建立,为最古老的近交系小鼠。1929年至1930年,在亚系间进行杂交,建立了DBA/1和DBA/2,目前常用的是DBA/2两个亚系。DBA/1于1977年从Lac引进到我国,DBA/2/Ola于1985年从Olac引到中国医学科学院实验动物研究所,DBA/2N是在1986年由NIH引进到中国医学科学院实验动物研究所。毛色:淡棕色。
2.1.7.1 DBA/l主要特性:① 抗DBA/2所生长的瘤株。② P1534瘤株的生长率为50%。③ 1年龄以上繁殖鼠中雌鼠乳腺癌的发生率为75%。④ 对结核菌敏感,对鼠伤寒沙门菌补体抗性较强。⑤ 老龄雌鼠部分有钙质沉着。⑥ 对疟原虫感染有抵抗力。
2.1.7.2 DBA/2主要特性:① 对大部分DBA/1的瘤株有抗性,但黑色素瘤S-91在两系小鼠中均能生长。② 雌雄鼠均会自发产生淋巴瘤。③雌鼠乳腺肿瘤发生率,繁殖鼠(经产母鼠)为66%,处女鼠为3%。④ 白血病的发生率,DBA/2/Ola雌鼠为34%,雄鼠为18%;而DBA/2N雌鼠白血病发生率为6%,雄鼠为8%。⑤ DBA/2N品系小鼠肝癌的发生率与饲料有关。⑥ 听源性癫痫发作,36日龄小鼠发生率为100%,55日龄后为5%。⑦ 对鼠伤寒沙门菌补体有抗力,对疟原虫感染有一定的抗性。⑧ 对百日咳组织胺易感因子敏感。⑨ 当雄鼠接触氯仿和乙二醇的氧化物以及维生素K缺乏时,其病死率高。主要用途:DBA/2常用于肿瘤学、遗传学和免疫学的研究。
2.1.8 TA1(津白1号)和TA2(津白2号):1955年由天津医科大学将市售杂种白化小鼠经近交培育而成TA1。1963年又将昆明种小鼠经近交培育而成TA2。1985年被国际小鼠遗传命名委员会承认。雌鼠的平均寿命为673天,雄鼠为551天。TA1为自发低乳腺癌系,TA2为自发高乳腺癌系。毛色为白化。主要用途:乳腺肿瘤的研究。
2.1.9 615:1961年5月,中国医学科学院血液病研究所用其饲养的昆明种白化雌鼠与苏联引进的C57BL/血研雄鼠杂交,尔后又作近交培育20代以上成为615小鼠。1985年被国际小鼠遗传命名委员会承认。毛色为深褐色。
主要特性:① 8月龄后,开始出现衰老现象,表现为肥胖、增重,雄鼠最大体重为40 g以上,雌鼠可达38 g以上,被毛蓬松、脱落。② 肿瘤发生率为10%~20%(雌鼠为乳腺癌,雄鼠为肺癌)。22种肿瘤移植品系通过此种动物建立起来。③ 对津638白血病病毒敏感。可用作白血病等研究。抗癌药物的筛选,同时还被应用于肿瘤免疫和肿瘤机制研究。
2.2 封闭群
2.2.1 昆明小鼠(KM):1926年美国Rockefeller研究所的Clara Lynch得到2雄7雌瑞士白化小鼠,成功培育瑞士(Swiss)种小鼠。1946年,我国从印度Haffkine研究所将Swiss小鼠引入云南昆明,1952年由昆明空运引入北京生物制品所,并于1954年推广到全国各地。毛色为白色。
主要特性:① 繁殖率和成活率高。② 抗病力和适应性很强。③ 雌鼠乳腺肿瘤发生率为25%。广泛应用于药理、毒理、病毒和细菌学的研究以及生物制品、药品的检定。
2.2.2 NIH:由美国国立卫生研究院(NIH)培育而成。毛色为白色。该品系小鼠:繁殖力强,产仔成活率高,雄性好斗,容易打伤致残。常用于药理毒理研究和生物制品的检定。
2.2.3 ICR(又称Swiss Hauschka):是美国Hauschka研究所饲养的瑞士种小鼠。后由美国肿瘤研究协会分送各地,取名为ICR。1973年由美国国立肿瘤研究所引进我国。毛色为白色。繁殖力强。常用于药理毒理研究和生物制品的检定。
2.3 突变系
2.3.1 裸小鼠(nude mice):1962年英国格拉斯哥医院的Crist在非近交系的小鼠中偶然发现有个别小鼠无毛,后来证实是由于基因突变造成的,并伴有先天性胸腺发育不良,称为裸小鼠,用"nu"表示裸基因符号。1966年,爱丁堡动物研究所的Flanagan又证实了这种无毛小鼠是由于染色体上等位基因(第11对染色体上)突变引起的。1968年,Pantelouris发现裸小鼠已失去正常胸腺,原胸腺残留结构中,部分上皮样细胞呈巢状排列而部分呈外分泌腺结构。淋巴结内胸腺依赖区的淋巴细胞消失,外周血中的淋巴细胞数目减少。1969年丹麦Rygaard首次成功将人结肠癌移植到裸小鼠中,为免疫缺陷动物的研究和应用开创了新局面。
主要特性:① 无毛、裸体、无胸腺。随着年龄增长,皮肤逐渐变薄、头颈部皮肤出现皱折、生长发育迟缓。② 由于无胸腺而仅有胸腺残迹或异常胸腺上皮(该上皮不能使T细胞正常分化),导致裸小鼠缺乏成熟的T淋巴细胞,因而细胞免疫功能低下。但6~8周龄裸小鼠的自然杀伤(NK)细胞活性高于一般小鼠。③ B淋巴细胞正常,但其免疫功能欠佳。表现为B淋巴细胞分泌的免疫球蛋白以IgM为主,仅含少量IgG。④ 抵抗力差,容易患病毒性肝炎和肺炎。因此,必须饲养在屏障系统中。⑤ 为了提高繁殖率和存活率,一般采用纯合型雄鼠与杂合型雌鼠交配的繁殖方式,可以获得1/2纯合型仔鼠。⑥ 常用的裸小鼠品系包括BALB/c-nu、NIH-nu、NC-nu、Swiss-nu、03H-nu、C57BL-nu等。广泛应用于肿瘤学、免疫学、毒理学等基础和临床医学的研究。
2.3.2 SCID小鼠:SCID小鼠即严重联合免疫缺陷小鼠。1983年由美国的Bosma首先用C57BL/ka与BALB/cAnIcr杂交17代,发现位于第16号的染色体,又称为SCID的单个隐性基因发生突变所致,SCID小鼠是BALB/c带有免疫球蛋白重链等位基因(IgH-1b)的同源近交系。1988年从美国Jackson实验室引进我国。
主要特性:① SCID小鼠外观与普通小鼠无异,体重发育正常。唯胸腺、脾脏、淋巴结的重量仅为正常小鼠重量的1/3以下。② 胸腺、脾脏、淋巴结中T淋巴细胞和B淋巴细胞数量大大减少,细胞免疫和体液免疫功能缺陷,但巨噬细胞和NK细胞功能末受到影响。③ 骨髓结构正常,外周血中的白细胞和淋巴细胞减少。④ 容易死于感染性疾病,必须饲养在屏障系统中。⑤ 两性均可生育,每胎产仔3~5只,存活寿命可达1年以上。该品系广泛应用于免疫细胞分化和功能的研究、异种免疫功能重建、单克隆抗体制备、人类自身免疫性疾病和免疫缺陷性疾病的研究、病毒学和肿瘤学研究等。
2.4 系统杂交动物:国际上常用的系统杂交小鼠(F1代)包括AKD2F1、Ba2CF1、BCBAF1、BC3F1、B6AF1、B6D1F1、CAF1、CAKF1 和 CBAAF1。
3.1 近交系
3.1.1 ACI:1926年由哥仑比亚大学肿瘤研究所Curtis和Dunning 培育。1945年Heston将其繁殖到30代,1950年美国NIH繁殖到41代,最后由Dunning(或NIH)育成。近交代数F>100。毛色为黑色,腹部及脚为白色。
品系特征:① 肿瘤:雄鼠自发性肿瘤的发生率中睾丸为46%,肾上腺为16%,脑垂体为5%,皮肤和耳道以及其他类型为6%。雌鼠自发性肿瘤发生率:脑垂体为21%,子宫为13%,乳腺为11%,肾上腺和其他类型为6%。34~37月龄老年雄性小鼠,自发性前列腺癌发生率为17%。该品系小鼠可使M-C961、970、R3234、R3559肿瘤移植生长,吸收中等剂量的乙烯雌酚后乳腺肿瘤增加。② 生理:血清甲状腺素含量低并且收缩压低。雌鼠苯胺的肝脏代谢率高。戊基巴比妥纳的LD50值较高(120 mg/kg)。繁殖力差,仔鼠矮小,胚胎病死率高,取决于雌鼠基因型。胚胎病死率为11%,先天性畸形的发生率为10%。需长时间驯养,对新环境的适应时间长。雄鼠的平均活存时间为113周,雌鼠108周。③ 病理:28%雄鼠和20%雌鼠患有遗传缺陷病,有时一侧肾发育不全或肾囊肿,与子宫角缺陷或睾丸萎缩有关。这些畸形都与一种多基因遗传方式有关。
3.1.2 COP系:1921年由哥仑比亚肿瘤研究所Curtis培育。头部被毛呈黑色头巾状。
品系特征:产生自发性胸腺肿瘤。吸收小剂量乙烯雌酚能使动物产生膀胱结石和乳头瘤而死亡。对乳腺瘤有抗力,脑垂体小。对囊尾蚴虫有抗力。允许IRS4337和前列腺癌R3327肿瘤移植生长,而后者是人类前列腺癌的动物模型。平均寿命为(20.0±0.2)月。用途:可用于建立前列腺癌的移植研究和模型。
3.1.3 F344/N:1920年由哥伦比亚大学肿瘤研究所Curtis培育,我国从美国NIH引进。毛色为白化。
品系特征:① 寿命:10周龄时雄鼠体重可达190~280 g,雌鼠达120~190 g。雄鼠平均寿命为31个月,雌鼠为29个月。② 免疫学方面:原发性和继发性脾红细胞免疫反应性低,其NADPH-细胞色素C还原酶的诱发力较SD大鼠低。③ 生理学方面:旋转运动性低;血清胰岛素含量低;肝结节状增生的发生率为5%;雄鼠乙基吗啡和苯胺的肝代谢率高,可作苯酮尿症动物模型;对高血压蛋白质的产生有抵抗力;脑垂体较大;乙烯雌酚吸收快且易引起死亡;戊巴比妥钠的LD50低,为70 mg/kg;肾脏疾病发生率低;可作周边视网膜退化模型;对血吸虫的囊尾蚴易感。④ 肿瘤学性状:各种大鼠自发性肿瘤的发生率,甲状腺癌为22%,单核细胞白血病为24%。乳腺癌雄鼠为23%、雌鼠41%;脑垂体腺瘤雄鼠占24%、雌鼠为36%。雄鼠睾丸间质细胞瘤发生率为85%。雌鼠乳腺纤维腺瘤为9%;多发性子宫内膜肿瘤占21%。移植性。肿瘤类型包括肝癌(Dunning肝癌、LC-18肝癌、Novikoff肝癌)、乳腺肿瘤(HMC和R-3230乳腺癌、乳腺纤维瘤F-609)、垂体肿瘤(MtT和MtTf4脑垂体瘤)、肉瘤(Walker256癌肉瘤、吉田肉瘤、肉瘤IRS-9802和R-13259、纤维肉瘤R-3244、R-3251淋巴肉瘤)、白血病(Dun-ning白血病、HLF1白血病、IRC-741和R-3149白血病、白血病R-3323、3330、3399、3432)、子宫瘤F-529等。该品系为国际上广泛使用的近交系大鼠。不仅自发肿瘤的种类较多,而且可诱导膀胱癌、食管癌和卵黄囊癌的发生,适用于各种肿瘤性研究。是研究乳腺肿瘤、睾丸间质细胞肿瘤及白血病疾病的良好动物模型。广泛用于毒理学、肿瘤学、生理学研究。
3.1.4 GH系:1930年来源于英国报道的Wistar大鼠,由牛津大学医学研究所增育。1955年Snirk开始研究选择高血压大鼠,繁殖了许多品系,该品系是其中的一种而且在分类上与AS品系有关联。毛色为白化。
品系特征:高血压,有心肌肥大和血管疾病,与正常血压的品系相比,心率快20%,体脂肪含量较低,而心脏重量大50%。GH品系(但不是SHR)遗传性高血压可能与肾前列腺素的分解代谢有关。与SHR品系有关的特征已由Simpson等人作了报道。用于研究高血压和血管疾病的模型。
3.1.5 LEW系:来源于Wistar原种,最先由Lewis对该品系大鼠进行繁殖,1954年Aptekman和Bogden将其繁殖到20代,于1958年由Silvers繁殖到31代。毛色为白化。
品系特征:① 免疫学特性:接种豚鼠髓磷脂硷蛋白后,对实验过敏性脑脊髓炎敏感。极易感染诱发自家免疫性心肌炎。对诱发自身免疫性复合性肾小球肾炎敏感,这与主要组织相溶性复合物有关。易感染实验过敏性脑炎和药物诱发的关节炎。② 生理学特性:血清甲状腺素高,血清胰岛素和血清生长激素高。动物的肥胖取决于饮食的高脂肪物的含量。雌鼠乙基吗啡的肝脏代谢率高。③ 常见肿瘤类型包括淋巴瘤,肾肉瘤,纤维肉瘤MC-39,ML-1,ML-7,Lewis10瘤和Lewis3肉瘤。④ 饲养繁殖:易驯养,繁殖率高。2年龄大鼠的存活率为26%。可用于移植多种肿瘤,高脂肪食物可以引起肥胖症。
3.1.6 Lou/CN:由Bazin和Beckers培育出的浆细胞瘤高发系,其同类系Lou/MN为浆细胞瘤低发系,两者组织相容性相同。1985年从美国NIH引进到我国。毛色为白化。
品系特征:Lou/CN大鼠免疫细胞瘤(免疫球蛋白分泌瘤)发病率雄鼠为31%、雌鼠为16%,发病部位主要位于回盲部淋巴结。该肿瘤细胞的分化率极低,多在1个月内死亡。此肿瘤可移植到同系大鼠及其杂交的F1代,60%的免疫细胞能够合成并分泌单克隆免疫球蛋白。常用于免疫学研究,特别是制备单克隆抗体。Lou/CN大鼠的腹腔积液量比BALB/c小鼠大几十倍,可生产大量单克隆抗体。
3.1.7 M520系:于1920年由哥仑比亚大学肿瘤研究所Crutis培育,1949年Heston繁殖到49代,1950年NIH繁殖到51代。毛色为白化。
品系特征:① 生理学特性:收缩压低。苯胺的肝脏代谢率低(雄鼠90%,雌鼠70%),但乙基吗啡的代谢率高。繁殖力强,仔鼠中等大小。易感染囊尾蚴病。极易感染肾炎。② 癌发生率:NIH品系肾上腺髓质肿瘤发生率为21%~25%。对2-乙酰氟胺诱发肿瘤敏感。胰外分泌腺瘤的发生率低。小于18月龄的动物子宫、脑垂体前叶、肾上腺髓质和皮质以及间质细胞瘤发生率在10%以内。但大于18月龄的12%~50%雌鼠有子宫瘤,35%未交配雄鼠有间质的细胞瘤,65%~85%动物表现出肾上腺髓质瘤、20%~45%为皮质瘤,20%~40%有脑垂体前叶瘤。能使Jensen肉瘤和Yoshida腹腔积液瘤生长,75%的动物能发生7974型肝癌和130型肝癌。常见的有BICR/MI乳腺瘤、344成骨肉瘤、343癌、Harderian2226腺癌、338癌和E-2730肉瘤生长。M520品系多被用于生理代谢和肿瘤发病率研究。
3.1.8 SHR系:源于东京远交系Wistar大鼠,1963年Okamoto培育。用群体动物中患有自发性高血压的雄鼠与1只血压升高的雌鼠交配繁殖,之后进行兄妹连续交配,以获得自发性高血压动物模型。该品系中的动物有发生脑血管损伤和中风的趋势。毛色为白化。
品系特征:高血压发生率高,而且无明显原发性肾脏或肾上腺损伤。高血压严重,血压常高于200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。心血管疾病的发生率高。基因分析表明这一情况受3~4个基因控制,可能受其中一个基因主要控制。有研究人员认为下丘脑血压的维持是精神错乱的结果。尿嘌呤糖尿病能使血压进一步增高,但动物对抗高血压药有反应。Roba认为该品系是筛选抗高血压反应药理最适宜的动物模型。在年幼SHR大鼠中,血浆去甲肾上腺素和多巴胺b-氢氧酶水平增加,并超过WKA品系的对照大鼠。但总儿茶酚胺无明显差异,肾上腺儿茶酚胺含量减少。循环血中的促肾上腺激素水平明显高于对照品系。131I代谢率减少和甲状腺重量增加与Wistar对照鼠有关。对降压药物有反应,可作为高血压动物模型用于药物筛选。
3.2 封闭群
3.2.1 Wistar:1907年由美国Wistar研究所育成,现己遍及到世界各国的实验室。我国从日本及前苏联引进Wistar品系大鼠,是引进最早、使用最广泛、数量最多的大鼠品系之一。毛色为白化。
主要特性:① 头部较宽、耳朵较长、尾的长度小于身长。② 性周朝稳定,繁殖力强,产仔多,平均每胎产仔数量为10只左右,生长发育快。10周龄时雄鼠体重可达280~300 g,雌鼠达170~260 g。③ 性情温顺。④ 对传染病的抵抗力较强。⑤ 自发性肿瘤发生率低。⑥ 目前各地饲养的Wistar大鼠的遗传状况差异较大。
3.2.2 SD:1925年,美国Sprague和Dawley农场用Wistar大鼠培育而成。毛色为白化。
主要特性:① 头部狭长、尾长接近于身长,产仔多,生长发育较Wistar快。10周龄时雄鼠体重可达300~400 g,雌鼠体重达180~270 g。② 性情比Wistar大鼠稍凶猛。③ 对疾病的抵抗力较强,尤其对呼吸道疾病的抵抗力很强。④ 自发性肿瘤的发生率较低。⑤ 对性激素敏感性高,常用于营养学、内分泌系统及毒理学的研究。
3.2.3 Long-Evans:该大鼠是1915年由Long和Evans用野生雄性褐家鼠与雌性白化大鼠亲交培育而成。体型比Wistar和SD大鼠更小。应用较为广泛。
毛色:头颈部为黑色,背部有一条黑线,尾部为黑白色或黑色毛。
3.2.4 Brown-Norway大鼠:1930年Wistar研究所的King在野外捕获的野生大鼠,并由King和Aptekman维持繁育,其中一个大鼠品系发生褐色突变。1958年Silvers和Billingham将其进行兄妹交配并进行组织相容性选择,于1958年自日本引入我国,引进时为F18 + 4代。毛色为褐色。
主要特性:该品系没有胸腺,缺乏T细胞,在胸腺外周淋巴器官的主要区域表现为细胞群体衰竭特征,对实验性过敏性脑脊髓炎及自身免疫性复合型肾小球肾炎具有抗性,30%先天性高血压,雄性膀胱癌自发率35%,从而用于相关方面的研究。可用于遗传学、药理学及肿瘤学研究。
3.3 突变系
3.3.1 SHR/Ola大鼠:SHR是东京的Okamot O在1963年用具有自发性高血压疾病的Wistar大鼠培育而成。毛色为白化。
主要特性:① 自发性高血压的发生率高,无明显原发性肾脏或肾上腺损伤,10月龄后雄鼠血压的收缩压为26.66~46.66 kPa,雌鼠收缩压为23.99~26.66 kPa。SHR大鼠的心血管疾病发生率高,可能受3~4个基因控制,但以其中一个为主。②SHR大鼠的生育能力及寿命无明显下降,可饲养13~14个月,繁殖时每代均应选择具有高血压的种鼠。主要用于高血压疾病的实验研究。
3.3.2 裸大鼠:裸大鼠是由英国罗威特研究所在1953年首先发现,基因符号为mu,但在开放系统环境下仅维持了15~16代。1975年再次发现纯合子裸大鼠(mu/mu),证实该属常染色体隐性遗传。1983年引入我国。
主要特性:① 躯干部被毛稀少,头部、四肢和尾根部毛较多。2~6周龄期间皮肤上有棕色鳞片状物,随后变得光滑。繁殖方法采用纯合型雄鼠与杂合型雌鼠交配,可获得1/2纯合型裸大鼠仔。仔鼠4周左右断乳,发育相对缓慢,体重约为正常大鼠的70%,在SPF环境下可活1~1.5年。因免疫力低下易患呼吸道疾病。② 免疫学恃性为先天无胸腺、T淋巴细胞功能缺陷,同种或异种皮肤移植生长期可达3~4个月以上。对结核菌素无迟发性变态反应,血中未检测出IgM及IgG,淋巴细胞转化试验为阴性。B淋巴细胞功能一般正常,NK细胞活力增强,可能与干扰素水平有关。裸大鼠主要用于多种肿瘤移植研究。
3.4 系统杂交动物:目前使用F1代大鼠不如小鼠广泛,常用的品系包括AS×AS2Fl,LEW×BNF1,F344CH×Wistar F1,Lou×RF1,WAG×BNF1等。
来源:目前,我国各研究教学单位使用的豚鼠多为短毛的英国种豚鼠。毛色多样,有白色、黑花、沙白、两色、三色等。
主要特征: ① 晚成性动物。② 性早熟。③ 全年多发情,具产后发情、产后妊娠。④ 自身不能合成维生素C。⑤ 抗缺氧能力强。⑥ 对抗菌药物敏感,尤其是对青霉素、红霉素、金霉素等。⑦ 过敏反应灵敏。给豚鼠注射马血清,很容易复制出过敏性休克动物模型。常用实验动物接受致敏物质的反应程度:豚鼠>兔>犬>小鼠>猫>蛙。⑧ 听觉敏锐,具有普赖厄反射(又称听觉耳动反射)。⑨ 体温调节能力较差,对环境温度的变化较为敏感。
主要用途:① 药物学和药理学研究。② 传染病研究。③免疫学研究。④ 营养学研究。⑤ 耳科学研究。⑥ 出血和血管通透性变化的实验研究。⑦ 豚鼠对缺氧的耐受性强,适于作缺氧耐受性和测量耗氧量实验。⑧ 实验性肺水肿实验。