張全勝(摘編)(天津市第一中心醫(yī)院器官移植中心,天津市器官移植重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300192)
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物根據(jù)其遺傳特性分為近交系、封閉群、突變系和雜交一代。
1.1 近交系:近交系也可稱為純品系。是采用兄妹交配獲親子交配的方式連續(xù)繁殖20代以上,其基因純合度可達(dá)98.6%。具有個(gè)體之間的遺傳一致性。由于近親繁殖增加了特定部位純合子互相配合的可能性,因而減少了遺傳變異,保持了遺傳的穩(wěn)定性和遺傳基因的同源性。所以,在相同環(huán)境因素的作用下,其表現(xiàn)型是均一的,對(duì)各種刺激的反應(yīng)也是一致的,并且具有良好的重復(fù)性。
1.2 封閉群:非近親交配成的動(dòng)物品系為遠(yuǎn)交群。封閉群是指一個(gè)種群內(nèi)連續(xù)5年以上不從外部引進(jìn)新物種,由同一血緣品種的動(dòng)物進(jìn)行隨意交配,在固定場(chǎng)所保持繁殖的動(dòng)物群。在繁殖過程中,禁止近親血緣交配,一般采取隨機(jī)交配的繁殖方法。也不與群外動(dòng)物雜交,其目的就是要求整個(gè)群體盡量防止近親交配而保持遺傳變異,既要保持群體的特性,又要保持其雜合性,從而避免近交衰退的出現(xiàn)。所以其生活能力較強(qiáng),繁殖率高,對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)能力也較強(qiáng),因此比較容易進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。
1.3 突變系:是指動(dòng)物的基因相對(duì)于親代發(fā)生突變而形成的。在多數(shù)情況下,突變對(duì)生物體是有害的。如能利用遺傳突變的動(dòng)物繁育成突變系供某項(xiàng)特殊研究之用,即可成為很有價(jià)值的模型動(dòng)物。各種突變系動(dòng)物具有許多與人類相似的疾病或殘缺,是研究人類疾病,尤其是研究遺傳性疾病、免疫性疾病和腫瘤疾病的主要實(shí)驗(yàn)材料。如肥胖型小鼠和肌肉萎縮癥小鼠等。
1.4 雜交一代:是根據(jù)需要在兩個(gè)品系動(dòng)物之間有計(jì)劃地進(jìn)行交配所獲得的第一代動(dòng)物,雜交一代也稱子一代,雜交一代的動(dòng)物由于具有雜交優(yōu)勢(shì),因此,其生活能力、對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)能力和抗病力等均較其親代強(qiáng),同時(shí)具有與兩個(gè)親代相似的遺傳特征和清楚的遺傳背景,對(duì)外界刺激具有一致的反應(yīng)性和敏感性,所以被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和生產(chǎn)中。雜交一代的獲得方法比較簡(jiǎn)單,就是根據(jù)研究和生產(chǎn)需要將兩個(gè)基因型不同的近交動(dòng)物做親代,互相交配所產(chǎn)生的第一代動(dòng)物即是F1代動(dòng)物。
2.1 近交系
2.1.1 A/He:由1921年美國由Strong博士將Cold Spring Harbor白化小鼠與Baggalbino白化小鼠雜交而來。1973年和1977年中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所分別從日本國立遺傳研究所和英國動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心引進(jìn)。平均壽命為400天,SPF動(dòng)物雌雄平均壽命分別為512天和588天。毛色白化。
主要特性:① 雌鼠乳腺腫瘤的發(fā)生率,繁殖鼠為30%,處女鼠低于5%;肺腫瘤發(fā)病率高,網(wǎng)狀結(jié)締組織瘤有一定自發(fā)率,肺組織對(duì)化學(xué)致癌物甲基膽蒽敏感。② 6月齡雌鼠中44%有紅斑狼瘡(LE)細(xì)胞。③ 未足月幼鼠進(jìn)行胸腺切除術(shù)后,84%出現(xiàn)矮小綜合征。④ 與妊娠有關(guān)的齒槽結(jié)節(jié)性增生發(fā)生率高。⑤ 可的松易誘發(fā)唇裂和腭裂在初生仔鼠中的發(fā)生率為7.6%。⑥ 對(duì)麻疹病毒高度敏感??捎糜谀[瘤學(xué)、免疫學(xué)研究,是目前國際上常用的品系之一。
2.1.2 AKR-Furth:1928年至1936年,F(xiàn)urth用A系雜交培育出高發(fā)白血病株小鼠。在此之后,在Rockfeller研究所隨機(jī)繁殖若干代后,由RHoades作近交繁殖至9代。再經(jīng)Lynch繁殖至21代,將其命名為AKR。該品系于1988年從Jax實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)我國。
該品系小鼠在開放系統(tǒng)中繁殖率低,較難飼養(yǎng),在無菌和無特定病原(SPF)環(huán)境中繁殖良好,平均壽命雌雄分別為312天和350天。毛色為白化。
品系特征:① 為高發(fā)白血病株小鼠,6~8月齡雌雄鼠淋巴細(xì)胞白血病的發(fā)生率可達(dá)68%~90%。② 缺乏補(bǔ)體C5,容易誘發(fā)免疫耐受性,對(duì)Graff白血病因子敏感。③ 腎上腺類脂質(zhì)(類固醇)濃度低。④ 血液過氧化氫酶活性高。主要用于白血病等研究。
2.1.3 BALB/c:1913年由Bagg從美國人Ohio處購得白化小鼠原種,以群內(nèi)方法進(jìn)行繁殖。Mac Dowell在1923年開始作近交系培育,至1932年培育至26代,將其命名為BALB/c品系。Andervont等人使BALB/c品系廣為傳播和應(yīng)用。1985年我國從美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)引進(jìn)到中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所,為BALB/c第180代。毛色為白化。
主要特性:① 乳腺腫瘤的自然發(fā)生率低,只有3%,但用乳腺腫瘤病毒誘發(fā)時(shí)發(fā)病率高,可達(dá)60%~70%;卵巢、腎上腺和肺腫瘤在該品系小鼠中具有一定的發(fā)生率。② 易患慢性肺炎。③ 對(duì)放射線甚為敏感。④ 與其他近交系相比,其肝、脾與體重的比值較大。20月齡的雄鼠脾臟有淀粉樣變。⑤ 有自發(fā)高血壓癥,老年鼠心臟病變,雌雄鼠均有動(dòng)脈硬化。⑥ 對(duì)鼠傷寒沙門菌補(bǔ)體敏感,對(duì)麻疹病毒中度敏感。對(duì)利什曼原蟲屬、立克次體和百日咳組織胺易感因子敏感。廣泛地應(yīng)用于腫瘤學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)、核醫(yī)學(xué)研究,以及單克隆抗體的制備等。
2.1.4 CBA:1920年由Strong用Bagg白化雌鼠與DBA雄鼠交配后,經(jīng)近交培育而成。分為 CBA/J/Ola和CBA/n等品系。毛色為野鼠色。
主要特性:① CBA/J/Olac雌鼠的乳腺腫瘤發(fā)生率為33%~65%;雄鼠肝細(xì)胞腫瘤發(fā)生率為25%~65%。② CBA/J/Ola對(duì)中等劑量放射線有抗性。對(duì)麻疹病毒高度敏感。③ CBA/n攜帶性連鎖隱性基因xid,該基因使小鼠脾臟B淋巴細(xì)胞數(shù)目減少并有缺陷,導(dǎo)致成熟B細(xì)胞數(shù)量缺少,從而對(duì)某些B細(xì)胞抗原缺乏免疫應(yīng)答。主要用于乳腺腫瘤和B細(xì)胞免疫功能等研究。
2.1.5 C3H/He:于1920年由Strong通過貝格Bagg白化雌鼠與乳腺腫瘤高發(fā)株DBA雄鼠雜交后再經(jīng)近交培育而獲得。C3H/He于1985年從Olac引到中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所。毛色為野生色。
主要特性:① 乳腺癌的發(fā)病率高,6~10月齡雌鼠乳腺癌自然發(fā)生率達(dá)85%~100%,乳腺癌通過乳汁而不是胎盤途徑傳播。14月齡雌鼠肝癌的發(fā)生率為85%;② 補(bǔ)體活性高,干擾素產(chǎn)量低。③仔鼠下痢癥感染率高。④ 對(duì)狂犬病病毒敏感,對(duì)炭疽桿菌有抵抗力。⑤ 血液中過氧化氫酶活性高,故毛色較正常野鼠色偏紅。雄鼠對(duì)氨氣、氯仿、松節(jié)油等甚為敏感,病死率高。⑥ 肝癌雌雄發(fā)病率分別為0%和10%,對(duì)致肝癌物質(zhì)感受性強(qiáng)。主要用于腫瘤學(xué)、生理學(xué)、核醫(yī)學(xué)、免疫和炎癥、感覺神經(jīng)和免疫學(xué)的研究。
2.1.6 C57BL:1921年由Little用Abby Lathrop的小鼠株,雌鼠57號(hào)與雄鼠52號(hào)交配而得C57BL。1937年從C57BL分離出C57BL/6和C57BL/10兩個(gè)亞系。1985年從NIH引進(jìn)到中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所。壽命最長達(dá)1 200天。雌鼠和雄鼠的平均壽命分別為692天和676天。毛色為黑色。
主要特性:① 乳腺腫瘤的自然發(fā)生率低,化學(xué)物質(zhì)難以誘發(fā)乳腺和卵巢腫瘤。② 該品系12%有眼睛缺損;雌仔鼠16.8%,雄仔鼠3%為小眼或無眼。用可的松可誘發(fā)腭裂,其發(fā)生率達(dá)20%。③ 對(duì)放射物質(zhì)耐受力中等;補(bǔ)體活性高;較易誘發(fā)免疫耐受性。④ 對(duì)結(jié)核桿菌敏感。對(duì)鼠痘病毒有一定抵抗力。⑤ 干擾素產(chǎn)量較高。⑥ 嗜酒精性高,腎上腺素類脂質(zhì)濃度低。對(duì)百日咳組織胺易感因子敏感。⑦ 常被作為“標(biāo)準(zhǔn)”的近交系,能夠?yàn)樵S多突變基因提供遺傳背景。主要應(yīng)用于腫瘤學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)研究中常用的品系。
2.1.7 DBA:1909年由Little在毛色分離實(shí)驗(yàn)中建立,為最古老的近交系小鼠。1929年至1930年,在亞系間進(jìn)行雜交,建立了DBA/1和DBA/2,目前常用的是DBA/2兩個(gè)亞系。DBA/1于1977年從Lac引進(jìn)到我國,DBA/2/Ola于1985年從Olac引到中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所,DBA/2N是在1986年由NIH引進(jìn)到中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所。毛色:淡棕色。
2.1.7.1 DBA/l主要特性:① 抗DBA/2所生長的瘤株。② P1534瘤株的生長率為50%。③ 1年齡以上繁殖鼠中雌鼠乳腺癌的發(fā)生率為75%。④ 對(duì)結(jié)核菌敏感,對(duì)鼠傷寒沙門菌補(bǔ)體抗性較強(qiáng)。⑤ 老齡雌鼠部分有鈣質(zhì)沉著。⑥ 對(duì)瘧原蟲感染有抵抗力。
2.1.7.2 DBA/2主要特性:① 對(duì)大部分DBA/1的瘤株有抗性,但黑色素瘤S-91在兩系小鼠中均能生長。② 雌雄鼠均會(huì)自發(fā)產(chǎn)生淋巴瘤。③雌鼠乳腺腫瘤發(fā)生率,繁殖鼠(經(jīng)產(chǎn)母鼠)為66%,處女鼠為3%。④ 白血病的發(fā)生率,DBA/2/Ola雌鼠為34%,雄鼠為18%;而DBA/2N雌鼠白血病發(fā)生率為6%,雄鼠為8%。⑤ DBA/2N品系小鼠肝癌的發(fā)生率與飼料有關(guān)。⑥ 聽源性癲癇發(fā)作,36日齡小鼠發(fā)生率為100%,55日齡后為5%。⑦ 對(duì)鼠傷寒沙門菌補(bǔ)體有抗力,對(duì)瘧原蟲感染有一定的抗性。⑧ 對(duì)百日咳組織胺易感因子敏感。⑨ 當(dāng)雄鼠接觸氯仿和乙二醇的氧化物以及維生素K缺乏時(shí),其病死率高。主要用途:DBA/2常用于腫瘤學(xué)、遺傳學(xué)和免疫學(xué)的研究。
2.1.8 TA1(津白1號(hào))和TA2(津白2號(hào)):1955年由天津醫(yī)科大學(xué)將市售雜種白化小鼠經(jīng)近交培育而成TA1。1963年又將昆明種小鼠經(jīng)近交培育而成TA2。1985年被國際小鼠遺傳命名委員會(huì)承認(rèn)。雌鼠的平均壽命為673天,雄鼠為551天。TA1為自發(fā)低乳腺癌系,TA2為自發(fā)高乳腺癌系。毛色為白化。主要用途:乳腺腫瘤的研究。
2.1.9 615:1961年5月,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液病研究所用其飼養(yǎng)的昆明種白化雌鼠與蘇聯(lián)引進(jìn)的C57BL/血研雄鼠雜交,爾后又作近交培育20代以上成為615小鼠。1985年被國際小鼠遺傳命名委員會(huì)承認(rèn)。毛色為深褐色。
主要特性:① 8月齡后,開始出現(xiàn)衰老現(xiàn)象,表現(xiàn)為肥胖、增重,雄鼠最大體重為40 g以上,雌鼠可達(dá)38 g以上,被毛蓬松、脫落。② 腫瘤發(fā)生率為10%~20%(雌鼠為乳腺癌,雄鼠為肺癌)。22種腫瘤移植品系通過此種動(dòng)物建立起來。③ 對(duì)津638白血病病毒敏感??捎米靼籽〉妊芯???拱┧幬锏暮Y選,同時(shí)還被應(yīng)用于腫瘤免疫和腫瘤機(jī)制研究。
2.2 封閉群
2.2.1 昆明小鼠(KM):1926年美國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)種小鼠。1946年,我國從印度Haffkine研究所將Swiss小鼠引入云南昆明,1952年由昆明空運(yùn)引入北京生物制品所,并于1954年推廣到全國各地。毛色為白色。
主要特性:① 繁殖率和成活率高。② 抗病力和適應(yīng)性很強(qiáng)。③ 雌鼠乳腺腫瘤發(fā)生率為25%。廣泛應(yīng)用于藥理、毒理、病毒和細(xì)菌學(xué)的研究以及生物制品、藥品的檢定。
2.2.2 NIH:由美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)培育而成。毛色為白色。該品系小鼠:繁殖力強(qiáng),產(chǎn)仔成活率高,雄性好斗,容易打傷致殘。常用于藥理毒理研究和生物制品的檢定。
2.2.3 ICR(又稱Swiss Hauschka):是美國Hauschka研究所飼養(yǎng)的瑞士種小鼠。后由美國腫瘤研究協(xié)會(huì)分送各地,取名為ICR。1973年由美國國立腫瘤研究所引進(jìn)我國。毛色為白色。繁殖力強(qiáng)。常用于藥理毒理研究和生物制品的檢定。
2.3 突變系
2.3.1 裸小鼠(nude mice):1962年英國格拉斯哥醫(yī)院的Crist在非近交系的小鼠中偶然發(fā)現(xiàn)有個(gè)別小鼠無毛,后來證實(shí)是由于基因突變?cè)斐傻模橛邢忍煨孕叵侔l(fā)育不良,稱為裸小鼠,用"nu"表示裸基因符號(hào)。1966年,愛丁堡動(dòng)物研究所的Flanagan又證實(shí)了這種無毛小鼠是由于染色體上等位基因(第11對(duì)染色體上)突變引起的。1968年,Pantelouris發(fā)現(xiàn)裸小鼠已失去正常胸腺,原胸腺殘留結(jié)構(gòu)中,部分上皮樣細(xì)胞呈巢狀排列而部分呈外分泌腺結(jié)構(gòu)。淋巴結(jié)內(nèi)胸腺依賴區(qū)的淋巴細(xì)胞消失,外周血中的淋巴細(xì)胞數(shù)目減少。1969年丹麥Rygaard首次成功將人結(jié)腸癌移植到裸小鼠中,為免疫缺陷動(dòng)物的研究和應(yīng)用開創(chuàng)了新局面。
主要特性:① 無毛、裸體、無胸腺。隨著年齡增長,皮膚逐漸變薄、頭頸部皮膚出現(xiàn)皺折、生長發(fā)育遲緩。② 由于無胸腺而僅有胸腺殘跡或異常胸腺上皮(該上皮不能使T細(xì)胞正常分化),導(dǎo)致裸小鼠缺乏成熟的T淋巴細(xì)胞,因而細(xì)胞免疫功能低下。但6~8周齡裸小鼠的自然殺傷(NK)細(xì)胞活性高于一般小鼠。③ B淋巴細(xì)胞正常,但其免疫功能欠佳。表現(xiàn)為B淋巴細(xì)胞分泌的免疫球蛋白以IgM為主,僅含少量IgG。④ 抵抗力差,容易患病毒性肝炎和肺炎。因此,必須飼養(yǎng)在屏障系統(tǒng)中。⑤ 為了提高繁殖率和存活率,一般采用純合型雄鼠與雜合型雌鼠交配的繁殖方式,可以獲得1/2純合型仔鼠。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。廣泛應(yīng)用于腫瘤學(xué)、免疫學(xué)、毒理學(xué)等基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)的研究。
2.3.2 SCID小鼠:SCID小鼠即嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷小鼠。1983年由美國的Bosma首先用C57BL/ka與BALB/cAnIcr雜交17代,發(fā)現(xiàn)位于第16號(hào)的染色體,又稱為SCID的單個(gè)隱性基因發(fā)生突變所致,SCID小鼠是BALB/c帶有免疫球蛋白重鏈等位基因(IgH-1b)的同源近交系。1988年從美國Jackson實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)我國。
主要特性:① SCID小鼠外觀與普通小鼠無異,體重發(fā)育正常。唯胸腺、脾臟、淋巴結(jié)的重量?jī)H為正常小鼠重量的1/3以下。② 胸腺、脾臟、淋巴結(jié)中T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞數(shù)量大大減少,細(xì)胞免疫和體液免疫功能缺陷,但巨噬細(xì)胞和NK細(xì)胞功能末受到影響。③ 骨髓結(jié)構(gòu)正常,外周血中的白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞減少。④ 容易死于感染性疾病,必須飼養(yǎng)在屏障系統(tǒng)中。⑤ 兩性均可生育,每胎產(chǎn)仔3~5只,存活壽命可達(dá)1年以上。該品系廣泛應(yīng)用于免疫細(xì)胞分化和功能的研究、異種免疫功能重建、單克隆抗體制備、人類自身免疫性疾病和免疫缺陷性疾病的研究、病毒學(xué)和腫瘤學(xué)研究等。
2.4 系統(tǒng)雜交動(dòng)物:國際上常用的系統(tǒng)雜交小鼠(F1代)包括AKD2F1、Ba2CF1、BCBAF1、BC3F1、B6AF1、B6D1F1、CAF1、CAKF1 和 CBAAF1。
3.1 近交系
3.1.1 ACI:1926年由哥侖比亞大學(xué)腫瘤研究所Curtis和Dunning 培育。1945年Heston將其繁殖到30代,1950年美國NIH繁殖到41代,最后由Dunning(或NIH)育成。近交代數(shù)F>100。毛色為黑色,腹部及腳為白色。
品系特征:① 腫瘤:雄鼠自發(fā)性腫瘤的發(fā)生率中睪丸為46%,腎上腺為16%,腦垂體為5%,皮膚和耳道以及其他類型為6%。雌鼠自發(fā)性腫瘤發(fā)生率:腦垂體為21%,子宮為13%,乳腺為11%,腎上腺和其他類型為6%。34~37月齡老年雄性小鼠,自發(fā)性前列腺癌發(fā)生率為17%。該品系小鼠可使M-C961、970、R3234、R3559腫瘤移植生長,吸收中等劑量的乙烯雌酚后乳腺腫瘤增加。② 生理:血清甲狀腺素含量低并且收縮壓低。雌鼠苯胺的肝臟代謝率高。戊基巴比妥納的LD50值較高(120 mg/kg)。繁殖力差,仔鼠矮小,胚胎病死率高,取決于雌鼠基因型。胚胎病死率為11%,先天性畸形的發(fā)生率為10%。需長時(shí)間馴養(yǎng),對(duì)新環(huán)境的適應(yīng)時(shí)間長。雄鼠的平均活存時(shí)間為113周,雌鼠108周。③ 病理:28%雄鼠和20%雌鼠患有遺傳缺陷病,有時(shí)一側(cè)腎發(fā)育不全或腎囊腫,與子宮角缺陷或睪丸萎縮有關(guān)。這些畸形都與一種多基因遺傳方式有關(guān)。
3.1.2 COP系:1921年由哥侖比亞腫瘤研究所Curtis培育。頭部被毛呈黑色頭巾狀。
品系特征:產(chǎn)生自發(fā)性胸腺腫瘤。吸收小劑量乙烯雌酚能使動(dòng)物產(chǎn)生膀胱結(jié)石和乳頭瘤而死亡。對(duì)乳腺瘤有抗力,腦垂體小。對(duì)囊尾蚴蟲有抗力。允許IRS4337和前列腺癌R3327腫瘤移植生長,而后者是人類前列腺癌的動(dòng)物模型。平均壽命為(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年由哥倫比亞大學(xué)腫瘤研究所Curtis培育,我國從美國NIH引進(jìn)。毛色為白化。
品系特征:① 壽命:10周齡時(shí)雄鼠體重可達(dá)190~280 g,雌鼠達(dá)120~190 g。雄鼠平均壽命為31個(gè)月,雌鼠為29個(gè)月。② 免疫學(xué)方面:原發(fā)性和繼發(fā)性脾紅細(xì)胞免疫反應(yīng)性低,其NADPH-細(xì)胞色素C還原酶的誘發(fā)力較SD大鼠低。③ 生理學(xué)方面:旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)性低;血清胰島素含量低;肝結(jié)節(jié)狀增生的發(fā)生率為5%;雄鼠乙基嗎啡和苯胺的肝代謝率高,可作苯酮尿癥動(dòng)物模型;對(duì)高血壓蛋白質(zhì)的產(chǎn)生有抵抗力;腦垂體較大;乙烯雌酚吸收快且易引起死亡;戊巴比妥鈉的LD50低,為70 mg/kg;腎臟疾病發(fā)生率低;可作周邊視網(wǎng)膜退化模型;對(duì)血吸蟲的囊尾蚴易感。④ 腫瘤學(xué)性狀:各種大鼠自發(fā)性腫瘤的發(fā)生率,甲狀腺癌為22%,單核細(xì)胞白血病為24%。乳腺癌雄鼠為23%、雌鼠41%;腦垂體腺瘤雄鼠占24%、雌鼠為36%。雄鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞瘤發(fā)生率為85%。雌鼠乳腺纖維腺瘤為9%;多發(fā)性子宮內(nèi)膜腫瘤占21%。移植性。腫瘤類型包括肝癌(Dunning肝癌、LC-18肝癌、Novikoff肝癌)、乳腺腫瘤(HMC和R-3230乳腺癌、乳腺纖維瘤F-609)、垂體腫瘤(MtT和MtTf4腦垂體瘤)、肉瘤(Walker256癌肉瘤、吉田肉瘤、肉瘤IRS-9802和R-13259、纖維肉瘤R-3244、R-3251淋巴肉瘤)、白血?。―un-ning白血病、HLF1白血病、IRC-741和R-3149白血病、白血病R-3323、3330、3399、3432)、子宮瘤F-529等。該品系為國際上廣泛使用的近交系大鼠。不僅自發(fā)腫瘤的種類較多,而且可誘導(dǎo)膀胱癌、食管癌和卵黃囊癌的發(fā)生,適用于各種腫瘤性研究。是研究乳腺腫瘤、睪丸間質(zhì)細(xì)胞腫瘤及白血病疾病的良好動(dòng)物模型。廣泛用于毒理學(xué)、腫瘤學(xué)、生理學(xué)研究。
3.1.4 GH系:1930年來源于英國報(bào)道的Wistar大鼠,由牛津大學(xué)醫(yī)學(xué)研究所增育。1955年Snirk開始研究選擇高血壓大鼠,繁殖了許多品系,該品系是其中的一種而且在分類上與AS品系有關(guān)聯(lián)。毛色為白化。
品系特征:高血壓,有心肌肥大和血管疾病,與正常血壓的品系相比,心率快20%,體脂肪含量較低,而心臟重量大50%。GH品系(但不是SHR)遺傳性高血壓可能與腎前列腺素的分解代謝有關(guān)。與SHR品系有關(guān)的特征已由Simpson等人作了報(bào)道。用于研究高血壓和血管疾病的模型。
3.1.5 LEW系:來源于Wistar原種,最先由Lewis對(duì)該品系大鼠進(jìn)行繁殖,1954年Aptekman和Bogden將其繁殖到20代,于1958年由Silvers繁殖到31代。毛色為白化。
品系特征:① 免疫學(xué)特性:接種豚鼠髓磷脂鹼蛋白后,對(duì)實(shí)驗(yàn)過敏性腦脊髓炎敏感。極易感染誘發(fā)自家免疫性心肌炎。對(duì)誘發(fā)自身免疫性復(fù)合性腎小球腎炎敏感,這與主要組織相溶性復(fù)合物有關(guān)。易感染實(shí)驗(yàn)過敏性腦炎和藥物誘發(fā)的關(guān)節(jié)炎。② 生理學(xué)特性:血清甲狀腺素高,血清胰島素和血清生長激素高。動(dòng)物的肥胖取決于飲食的高脂肪物的含量。雌鼠乙基嗎啡的肝臟代謝率高。③ 常見腫瘤類型包括淋巴瘤,腎肉瘤,纖維肉瘤MC-39,ML-1,ML-7,Lewis10瘤和Lewis3肉瘤。④ 飼養(yǎng)繁殖:易馴養(yǎng),繁殖率高。2年齡大鼠的存活率為26%??捎糜谝浦捕喾N腫瘤,高脂肪食物可以引起肥胖癥。
3.1.6 Lou/CN:由Bazin和Beckers培育出的漿細(xì)胞瘤高發(fā)系,其同類系Lou/MN為漿細(xì)胞瘤低發(fā)系,兩者組織相容性相同。1985年從美國NIH引進(jìn)到我國。毛色為白化。
品系特征:Lou/CN大鼠免疫細(xì)胞瘤(免疫球蛋白分泌瘤)發(fā)病率雄鼠為31%、雌鼠為16%,發(fā)病部位主要位于回盲部淋巴結(jié)。該腫瘤細(xì)胞的分化率極低,多在1個(gè)月內(nèi)死亡。此腫瘤可移植到同系大鼠及其雜交的F1代,60%的免疫細(xì)胞能夠合成并分泌單克隆免疫球蛋白。常用于免疫學(xué)研究,特別是制備單克隆抗體。Lou/CN大鼠的腹腔積液量比BALB/c小鼠大幾十倍,可生產(chǎn)大量單克隆抗體。
3.1.7 M520系:于1920年由哥侖比亞大學(xué)腫瘤研究所Crutis培育,1949年Heston繁殖到49代,1950年NIH繁殖到51代。毛色為白化。
品系特征:① 生理學(xué)特性:收縮壓低。苯胺的肝臟代謝率低(雄鼠90%,雌鼠70%),但乙基嗎啡的代謝率高。繁殖力強(qiáng),仔鼠中等大小。易感染囊尾蚴病。極易感染腎炎。② 癌發(fā)生率:NIH品系腎上腺髓質(zhì)腫瘤發(fā)生率為21%~25%。對(duì)2-乙酰氟胺誘發(fā)腫瘤敏感。胰外分泌腺瘤的發(fā)生率低。小于18月齡的動(dòng)物子宮、腦垂體前葉、腎上腺髓質(zhì)和皮質(zhì)以及間質(zhì)細(xì)胞瘤發(fā)生率在10%以內(nèi)。但大于18月齡的12%~50%雌鼠有子宮瘤,35%未交配雄鼠有間質(zhì)的細(xì)胞瘤,65%~85%動(dòng)物表現(xiàn)出腎上腺髓質(zhì)瘤、20%~45%為皮質(zhì)瘤,20%~40%有腦垂體前葉瘤。能使Jensen肉瘤和Yoshida腹腔積液瘤生長,75%的動(dòng)物能發(fā)生7974型肝癌和130型肝癌。常見的有BICR/MI乳腺瘤、344成骨肉瘤、343癌、Harderian2226腺癌、338癌和E-2730肉瘤生長。M520品系多被用于生理代謝和腫瘤發(fā)病率研究。
3.1.8 SHR系:源于東京遠(yuǎn)交系Wistar大鼠,1963年Okamoto培育。用群體動(dòng)物中患有自發(fā)性高血壓的雄鼠與1只血壓升高的雌鼠交配繁殖,之后進(jìn)行兄妹連續(xù)交配,以獲得自發(fā)性高血壓動(dòng)物模型。該品系中的動(dòng)物有發(fā)生腦血管損傷和中風(fēng)的趨勢(shì)。毛色為白化。
品系特征:高血壓發(fā)生率高,而且無明顯原發(fā)性腎臟或腎上腺損傷。高血壓嚴(yán)重,血壓常高于200 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。心血管疾病的發(fā)生率高?;蚍治霰砻鬟@一情況受3~4個(gè)基因控制,可能受其中一個(gè)基因主要控制。有研究人員認(rèn)為下丘腦血壓的維持是精神錯(cuò)亂的結(jié)果。尿嘌呤糖尿病能使血壓進(jìn)一步增高,但動(dòng)物對(duì)抗高血壓藥有反應(yīng)。Roba認(rèn)為該品系是篩選抗高血壓反應(yīng)藥理最適宜的動(dòng)物模型。在年幼SHR大鼠中,血漿去甲腎上腺素和多巴胺b-氫氧酶水平增加,并超過WKA品系的對(duì)照大鼠。但總兒茶酚胺無明顯差異,腎上腺兒茶酚胺含量減少。循環(huán)血中的促腎上腺激素水平明顯高于對(duì)照品系。131I代謝率減少和甲狀腺重量增加與Wistar對(duì)照鼠有關(guān)。對(duì)降壓藥物有反應(yīng),可作為高血壓動(dòng)物模型用于藥物篩選。
3.2 封閉群
3.2.1 Wistar:1907年由美國Wistar研究所育成,現(xiàn)己遍及到世界各國的實(shí)驗(yàn)室。我國從日本及前蘇聯(lián)引進(jìn)Wistar品系大鼠,是引進(jìn)最早、使用最廣泛、數(shù)量最多的大鼠品系之一。毛色為白化。
主要特性:① 頭部較寬、耳朵較長、尾的長度小于身長。② 性周朝穩(wěn)定,繁殖力強(qiáng),產(chǎn)仔多,平均每胎產(chǎn)仔數(shù)量為10只左右,生長發(fā)育快。10周齡時(shí)雄鼠體重可達(dá)280~300 g,雌鼠達(dá)170~260 g。③ 性情溫順。④ 對(duì)傳染病的抵抗力較強(qiáng)。⑤ 自發(fā)性腫瘤發(fā)生率低。⑥ 目前各地飼養(yǎng)的Wistar大鼠的遺傳狀況差異較大。
3.2.2 SD:1925年,美國Sprague和Dawley農(nóng)場(chǎng)用Wistar大鼠培育而成。毛色為白化。
主要特性:① 頭部狹長、尾長接近于身長,產(chǎn)仔多,生長發(fā)育較Wistar快。10周齡時(shí)雄鼠體重可達(dá)300~400 g,雌鼠體重達(dá)180~270 g。② 性情比Wistar大鼠稍兇猛。③ 對(duì)疾病的抵抗力較強(qiáng),尤其對(duì)呼吸道疾病的抵抗力很強(qiáng)。④ 自發(fā)性腫瘤的發(fā)生率較低。⑤ 對(duì)性激素敏感性高,常用于營養(yǎng)學(xué)、內(nèi)分泌系統(tǒng)及毒理學(xué)的研究。
3.2.3 Long-Evans:該大鼠是1915年由Long和Evans用野生雄性褐家鼠與雌性白化大鼠親交培育而成。體型比Wistar和SD大鼠更小。應(yīng)用較為廣泛。
毛色:頭頸部為黑色,背部有一條黑線,尾部為黑白色或黑色毛。
3.2.4 Brown-Norway大鼠:1930年Wistar研究所的King在野外捕獲的野生大鼠,并由King和Aptekman維持繁育,其中一個(gè)大鼠品系發(fā)生褐色突變。1958年Silvers和Billingham將其進(jìn)行兄妹交配并進(jìn)行組織相容性選擇,于1958年自日本引入我國,引進(jìn)時(shí)為F18 + 4代。毛色為褐色。
主要特性:該品系沒有胸腺,缺乏T細(xì)胞,在胸腺外周淋巴器官的主要區(qū)域表現(xiàn)為細(xì)胞群體衰竭特征,對(duì)實(shí)驗(yàn)性過敏性腦脊髓炎及自身免疫性復(fù)合型腎小球腎炎具有抗性,30%先天性高血壓,雄性膀胱癌自發(fā)率35%,從而用于相關(guān)方面的研究??捎糜谶z傳學(xué)、藥理學(xué)及腫瘤學(xué)研究。
3.3 突變系
3.3.1 SHR/Ola大鼠:SHR是東京的Okamot O在1963年用具有自發(fā)性高血壓疾病的Wistar大鼠培育而成。毛色為白化。
主要特性:① 自發(fā)性高血壓的發(fā)生率高,無明顯原發(fā)性腎臟或腎上腺損傷,10月齡后雄鼠血壓的收縮壓為26.66~46.66 kPa,雌鼠收縮壓為23.99~26.66 kPa。SHR大鼠的心血管疾病發(fā)生率高,可能受3~4個(gè)基因控制,但以其中一個(gè)為主。②SHR大鼠的生育能力及壽命無明顯下降,可飼養(yǎng)13~14個(gè)月,繁殖時(shí)每代均應(yīng)選擇具有高血壓的種鼠。主要用于高血壓疾病的實(shí)驗(yàn)研究。
3.3.2 裸大鼠:裸大鼠是由英國羅威特研究所在1953年首先發(fā)現(xiàn),基因符號(hào)為mu,但在開放系統(tǒng)環(huán)境下僅維持了15~16代。1975年再次發(fā)現(xiàn)純合子裸大鼠(mu/mu),證實(shí)該屬常染色體隱性遺傳。1983年引入我國。
主要特性:① 軀干部被毛稀少,頭部、四肢和尾根部毛較多。2~6周齡期間皮膚上有棕色鱗片狀物,隨后變得光滑。繁殖方法采用純合型雄鼠與雜合型雌鼠交配,可獲得1/2純合型裸大鼠仔。仔鼠4周左右斷乳,發(fā)育相對(duì)緩慢,體重約為正常大鼠的70%,在SPF環(huán)境下可活1~1.5年。因免疫力低下易患呼吸道疾病。② 免疫學(xué)恃性為先天無胸腺、T淋巴細(xì)胞功能缺陷,同種或異種皮膚移植生長期可達(dá)3~4個(gè)月以上。對(duì)結(jié)核菌素?zé)o遲發(fā)性變態(tài)反應(yīng),血中未檢測(cè)出IgM及IgG,淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化試驗(yàn)為陰性。B淋巴細(xì)胞功能一般正常,NK細(xì)胞活力增強(qiáng),可能與干擾素水平有關(guān)。裸大鼠主要用于多種腫瘤移植研究。
3.4 系統(tǒng)雜交動(dòng)物:目前使用F1代大鼠不如小鼠廣泛,常用的品系包括AS×AS2Fl,LEW×BNF1,F(xiàn)344CH×Wistar F1,Lou×RF1,WAG×BNF1等。
來源:目前,我國各研究教學(xué)單位使用的豚鼠多為短毛的英國種豚鼠。毛色多樣,有白色、黑花、沙白、兩色、三色等。
主要特征: ① 晚成性動(dòng)物。② 性早熟。③ 全年多發(fā)情,具產(chǎn)后發(fā)情、產(chǎn)后妊娠。④ 自身不能合成維生素C。⑤ 抗缺氧能力強(qiáng)。⑥ 對(duì)抗菌藥物敏感,尤其是對(duì)青霉素、紅霉素、金霉素等。⑦ 過敏反應(yīng)靈敏。給豚鼠注射馬血清,很容易復(fù)制出過敏性休克動(dòng)物模型。常用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物接受致敏物質(zhì)的反應(yīng)程度:豚鼠>兔>犬>小鼠>貓>蛙。⑧ 聽覺敏銳,具有普賴厄反射(又稱聽覺耳動(dòng)反射)。⑨ 體溫調(diào)節(jié)能力較差,對(duì)環(huán)境溫度的變化較為敏感。
主要用途:① 藥物學(xué)和藥理學(xué)研究。② 傳染病研究。③免疫學(xué)研究。④ 營養(yǎng)學(xué)研究。⑤ 耳科學(xué)研究。⑥ 出血和血管通透性變化的實(shí)驗(yàn)研究。⑦ 豚鼠對(duì)缺氧的耐受性強(qiáng),適于作缺氧耐受性和測(cè)量耗氧量實(shí)驗(yàn)。⑧ 實(shí)驗(yàn)性肺水腫實(shí)驗(yàn)。