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實驗室,天津 300192)
實驗動物根據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98.6%。具有個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,對各種刺激的反應也是一致的,并且具有良好的重復性。
1.2 封閉群:非近親交配成的動物品系為遠交群。封閉群是指一個種群內連續(xù)5年以上不從外部引進新物種,由同一血緣品種的動物進行隨意交配,在固定場所保持繁殖的動物群。在繁殖過程中,禁止近親血緣交配,一般采取隨機交配的繁殖方法。也不與群外動物雜交,其目的就是要求整個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,繁殖率高,對外界環(huán)境的適應能力也較強,因此比較容易進行動物實驗。
1.3 突變系:是指動物的基因相對于親代發(fā)生突變而形成的。在多數(shù)情況下,突變對生物體是有害的。如能利用遺傳突變的動物繁育成突變系供某項特殊研究之用,即可成為很有價值的模型動物。各種突變系動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驗材料。如肥胖型小鼠和肌肉萎縮癥小鼠等。
1.4 雜交一代:是根據需要在兩個品系動物之間有計劃地進行交配所獲得的第一代動物,雜交一代也稱子一代,雜交一代的動物由于具有雜交優(yōu)勢,因此,其生活能力、對外界環(huán)境的適應能力和抗病力等均較其親代強,同時具有與兩個親代相似的遺傳特征和清楚的遺傳背景,對外界刺激具有一致的反應性和敏感性,所以被廣泛應用于科學研究和生產中。雜交一代的獲得方法比較簡單,就是根據研究和生產需要將兩個基因型不同的近交動物做親代,互相交配所產生的第一代動物即是F1代動物。
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)學科學院實驗動物研究所分別從日本國立遺傳研究所和英國動物實驗中心引進。平均壽命為400天,SPF動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,網狀結締組織瘤有一定自發(fā)率,肺組織對化學致癌物甲基膽蒽敏感。② 6月齡雌鼠中44%有紅斑狼瘡(LE)細胞。③ 未足月幼鼠進行胸腺切除術后,84%出現(xiàn)矮小綜合征。④ 與妊娠有關的齒槽結節(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 對麻疹病毒高度敏感??捎糜谀[瘤學、免疫學研究,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研究所隨機繁殖若干代后,由RHoades作近交繁殖至9代。再經Lynch繁殖至21代,將其命名為AKR。該品系于1988年從Jax實驗室引進我國。
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月齡雌雄鼠淋巴細胞白血病的發(fā)生率可達68%~90%。② 缺乏補體C5,容易誘發(fā)免疫耐受性,對Graff白血病因子敏感。③ 腎上腺類脂質(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,以群內方法進行繁殖。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品系廣為傳播和應用。1985年我國從美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)引進到中國醫(yī)學科學院實驗動物研究所,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)時發(fā)病率高,可達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,雌雄鼠均有動脈硬化。⑥ 對鼠傷寒沙門菌補體敏感,對麻疹病毒中度敏感。對利什曼原蟲屬、立克次體和百日咳組織胺易感因子敏感。廣泛地應用于腫瘤學、生理學、免疫學、核醫(yī)學研究,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%;雄鼠肝細胞腫瘤發(fā)生率為25%~65%。② CBA/J/Ola對中等劑量放射線有抗性。對麻疹病毒高度敏感。③ CBA/n攜帶性連鎖隱性基因xid,該基因使小鼠脾臟B淋巴細胞數(shù)目減少并有缺陷,導致成熟B細胞數(shù)量缺少,從而對某些B細胞抗原缺乏免疫應答。主要用于乳腺腫瘤和B細胞免疫功能等研究。
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雄鼠雜交后再經近交培育而獲得。C3H/He于1985年從Olac引到中國醫(yī)學科學院實驗動物研究所。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 補體活性高,干擾素產量低。③仔鼠下痢癥感染率高。④ 對狂犬病病毒敏感,對炭疽桿菌有抵抗力。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%,對致肝癌物質感受性強。主要用于腫瘤學、生理學、核醫(yī)學、免疫和炎癥、感覺神經和免疫學的研究。
2.1.6 C57BL:1921年由Little用Abby Lathrop的小鼠株,雌鼠57號與雄鼠52號交配而得C57BL。1937年從C57BL分離出C57BL/6和C57BL/10兩個亞系。1985年從NIH引進到中國醫(yī)學科學院實驗動物研究所。壽命最長達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,化學物質難以誘發(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20%。③ 對放射物質耐受力中等;補體活性高;較易誘發(fā)免疫耐受性。④ 對結核桿菌敏感。對鼠痘病毒有一定抵抗力。⑤ 干擾素產量較高。⑥ 嗜酒精性高,腎上腺素類脂質濃度低。對百日咳組織胺易感因子敏感。⑦ 常被作為“標準”的近交系,能夠為許多突變基因提供遺傳背景。主要應用于腫瘤學、生理學、免疫學、遺傳學研究中常用的品系。
2.1.7 DBA:1909年由Little在毛色分離實驗中建立,為最古老的近交系小鼠。1929年至1930年,在亞系間進行雜交,建立了DBA/1和DBA/2,目前常用的是DBA/2兩個亞系。DBA/1于1977年從Lac引進到我國,DBA/2/Ola于1985年從Olac引到中國醫(yī)學科學院實驗動物研究所,DBA/2N是在1986年由NIH引進到中國醫(yī)學科學院實驗動物研究所。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 對結核菌敏感,對鼠傷寒沙門菌補體抗性較強。⑤ 老齡雌鼠部分有鈣質沉著。⑥ 對瘧原蟲感染有抵抗力。
2.1.7.2 DBA/2主要特性:① 對大部分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 雌雄鼠均會自發(fā)產生淋巴瘤。③雌鼠乳腺腫瘤發(fā)生率,繁殖鼠(經產母鼠)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。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 對鼠傷寒沙門菌補體有抗力,對瘧原蟲感染有一定的抗性。⑧ 對百日咳組織胺易感因子敏感。⑨ 當雄鼠接觸氯仿和乙二醇的氧化物以及維生素K缺乏時,其病死率高。主要用途:DBA/2常用于腫瘤學、遺傳學和免疫學的研究。
2.1.8 TA1(津白1號)和TA2(津白2號):1955年由天津醫(yī)科大學將市售雜種白化小鼠經近交培育而成TA1。1963年又將昆明種小鼠經近交培育而成TA2。1985年被國際小鼠遺傳命名委員會承認。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)學科學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承認。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物建立起來。③ 對津638白血病病毒敏感??捎米靼籽〉妊芯???拱┧幬锏暮Y選,同時還被應用于腫瘤免疫和腫瘤機制研究。
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 抗病力和適應性很強。③ 雌鼠乳腺腫瘤發(fā)生率為25%。廣泛應用于藥理、毒理、病毒和細菌學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,產仔成活率高,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)會分送各地,取名為ICR。1973年由美國國立腫瘤研究所引進我國。毛色為白色。繁殖力強。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)有個別小鼠無毛,后來證實是由于基因突變造成的,并伴有先天性胸腺發(fā)育不良,稱為裸小鼠,用"nu"表示裸基因符號。1966年,愛丁堡動物研究所的Flanagan又證實了這種無毛小鼠是由于染色體上等位基因(第11對染色體上)突變引起的。1968年,Pantelouris發(fā)現(xiàn)裸小鼠已失去正常胸腺,原胸腺殘留結構中,部分上皮樣細胞呈巢狀排列而部分呈外分泌腺結構。淋巴結內胸腺依賴區(qū)的淋巴細胞消失,外周血中的淋巴細胞數(shù)目減少。1969年丹麥Rygaard首次成功將人結腸癌移植到裸小鼠中,為免疫缺陷動物的研究和應用開創(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細胞正常分化),導致裸小鼠缺乏成熟的T淋巴細胞,因而細胞免疫功能低下。但6~8周齡裸小鼠的自然殺傷(NK)細胞活性高于一般小鼠。③ B淋巴細胞正常,但其免疫功能欠佳。表現(xiàn)為B淋巴細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。廣泛應用于腫瘤學、免疫學、毒理學等基礎和臨床醫(yī)學的研究。
2.3.2 SCID小鼠:SCID小鼠即嚴重聯(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號的染色體,又稱為SCID的單個隱性基因發(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實驗室引進我國。
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、淋巴結的重量僅為正常小鼠重量的1/3以下。② 胸腺、脾臟、淋巴結中T淋巴細胞和B淋巴細胞數(shù)量大大減少,細胞免疫和體液免疫功能缺陷,但巨噬細胞和NK細胞功能末受到影響。③ 骨髓結構正常,外周血中的白細胞和淋巴細胞減少。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,每胎產仔3~5只,存活壽命可達1年以上。該品系廣泛應用于免疫細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、病毒學和腫瘤學研究等。
2.4 系統(tǒng)雜交動物: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%。需長時間馴養(yǎng),對新環(huán)境的適應時間長。雄鼠的平均活存時間為113周,雌鼠108周。③ 病理:28%雄鼠和20%雌鼠患有遺傳缺陷病,有時一側腎發(fā)育不全或腎囊腫,與子宮角缺陷或睪丸萎縮有關。這些畸形都與一種多基因遺傳方式有關。
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:產生自發(fā)性胸腺腫瘤。吸收小劑量乙烯雌酚能使動物產生膀胱結石和乳頭瘤而死亡。對乳腺瘤有抗力,腦垂體小。對囊尾蚴蟲有抗力。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年由哥倫比亞大學腫瘤研究所Curtis培育,我國從美國NIH引進。毛色為白化。
品系特征:① 壽命:10周齡時雄鼠體重可達190~280 g,雌鼠達120~190 g。雄鼠平均壽命為31個月,雌鼠為29個月。② 免疫學方面:原發(fā)性和繼發(fā)性脾紅細胞免疫反應性低,其NADPH-細胞色素C還原酶的誘發(fā)力較SD大鼠低。③ 生理學方面:旋轉運動性低;血清胰島素含量低;肝結節(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,可作苯酮尿癥動物模型;對高血壓蛋白質的產生有抵抗力;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;可作周邊視網膜退化模型;對血吸蟲的囊尾蚴易感。④ 腫瘤學性狀: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%。雄鼠睪丸間質細胞瘤發(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、睪丸間質細胞腫瘤及白血病疾病的良好動物模型。廣泛用于毒理學、腫瘤學、生理學研究。
3.1.4 GH系:1930年來源于英國報道的Wistar大鼠,由牛津大學醫(yī)學研究所增育。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。與SHR品系有關的特征已由Simpson等人作了報道。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對該品系大鼠進行繁殖,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 免疫學特性:接種豚鼠髓磷脂鹼蛋白后,對實驗過敏性腦脊髓炎敏感。極易感染誘發(fā)自家免疫性心肌炎。對誘發(fā)自身免疫性復合性腎小球腎炎敏感,這與主要組織相溶性復合物有關。易感染實驗過敏性腦炎和藥物誘發(fā)的關節(jié)炎。② 生理學特性:血清甲狀腺素高,血清胰島素和血清生長激素高。動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培育出的漿細胞瘤高發(fā)系,其同類系Lou/MN為漿細胞瘤低發(fā)系,兩者組織相容性相同。1985年從美國NIH引進到我國。毛色為白化。
品系特征:Lou/CN大鼠免疫細胞瘤(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。該腫瘤細胞的分化率極低,多在1個月內死亡。此腫瘤可移植到同系大鼠及其雜交的F1代,60%的免疫細胞能夠合成并分泌單克隆免疫球蛋白。常用于免疫學研究,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,可生產大量單克隆抗體。
3.1.7 M520系:于1920年由哥侖比亞大學腫瘤研究所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,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品系腎上腺髓質腫瘤發(fā)生率為21%~25%。對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月齡的動物子宮、腦垂體前葉、腎上腺髓質和皮質以及間質細胞瘤發(fā)生率在10%以內。但大于18月齡的12%~50%雌鼠有子宮瘤,35%未交配雄鼠有間質的細胞瘤,65%~85%動物表現(xiàn)出腎上腺髓質瘤、20%~45%為皮質瘤,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:源于東京遠交系Wistar大鼠,1963年Okamoto培育。用群體動物中患有自發(fā)性高血壓的雄鼠與1只血壓升高的雌鼠交配繁殖,之后進行兄妹連續(xù)交配,以獲得自發(fā)性高血壓動物模型。該品系中的動物有發(fā)生腦血管損傷和中風的趨勢。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個基因控制,可能受其中一個基因主要控制。有研究人員認為下丘腦血壓的維持是精神錯亂的結果。尿嘌呤糖尿病能使血壓進一步增高,但動物對抗高血壓藥有反應。Roba認為該品系是篩選抗高血壓反應藥理最適宜的動物模型。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照品系。131I代謝率減少和甲狀腺重量增加與Wistar對照鼠有關。對降壓藥物有反應,可作為高血壓動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驗室。我國從日本及前蘇聯(lián)引進Wistar品系大鼠,是引進最早、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,產仔多,平均每胎產仔數(shù)量為10只左右,生長發(fā)育快。10周齡時雄鼠體重可達280~300 g,雌鼠達170~260 g。③ 性情溫順。④ 對傳染病的抵抗力較強。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農場用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,產仔多,生長發(fā)育較Wistar快。10周齡時雄鼠體重可達300~400 g,雌鼠體重達180~270 g。② 性情比Wistar大鼠稍兇猛。③ 對疾病的抵抗力較強,尤其對呼吸道疾病的抵抗力很強。④ 自發(fā)性腫瘤的發(fā)生率較低。⑤ 對性激素敏感性高,常用于營養(yǎng)學、內分泌系統(tǒng)及毒理學的研究。
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,其中一個大鼠品系發(fā)生褐色突變。1958年Silvers和Billingham將其進行兄妹交配并進行組織相容性選擇,于1958年自日本引入我國,引進時為F18 + 4代。毛色為褐色。
主要特性:該品系沒有胸腺,缺乏T細胞,在胸腺外周淋巴器官的主要區(qū)域表現(xiàn)為細胞群體衰竭特征,對實驗性過敏性腦脊髓炎及自身免疫性復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%,從而用于相關方面的研究??捎糜谶z傳學、藥理學及腫瘤學研究。
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個基因控制,但以其中一個為主。②SHR大鼠的生育能力及壽命無明顯下降,可飼養(yǎng)13~14個月,繁殖時每代均應選擇具有高血壓的種鼠。主要用于高血壓疾病的實驗研究。
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 免疫學恃性為先天無胸腺、T淋巴細胞功能缺陷,同種或異種皮膚移植生長期可達3~4個月以上。對結核菌素無遲發(fā)性變態(tài)反應,血中未檢測出IgM及IgG,淋巴細胞轉化試驗為陰性。B淋巴細胞功能一般正常,NK細胞活力增強,可能與干擾素水平有關。裸大鼠主要用于多種腫瘤移植研究。
3.4 系統(tǒng)雜交動物: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 晚成性動物。② 性早熟。③ 全年多發(fā)情,具產后發(fā)情、產后妊娠。④ 自身不能合成維生素C。⑤ 抗缺氧能力強。⑥ 對抗菌藥物敏感,尤其是對青霉素、紅霉素、金霉素等。⑦ 過敏反應靈敏。給豚鼠注射馬血清,很容易復制出過敏性休克動物模型。常用實驗動物接受致敏物質的反應程度:豚鼠>兔>犬>小鼠>貓>蛙。⑧ 聽覺敏銳,具有普賴厄反射(又稱聽覺耳動反射)。⑨ 體溫調節(jié)能力較差,對環(huán)境溫度的變化較為敏感。
主要用途:① 藥物學和藥理學研究。② 傳染病研究。③免疫學研究。④ 營養(yǎng)學研究。⑤ 耳科學研究。⑥ 出血和血管通透性變化的實驗研究。⑦ 豚鼠對缺氧的耐受性強,適于作缺氧耐受性和測量耗氧量實驗。⑧ 實驗性肺水腫實驗。