第9章 常用實驗動物的特性、應用及飼養管理(一)(1 / 3)

第一節 小鼠的生物學特性、應用及

飼養管理小鼠(Mouse;Mus Musculus),生物學分類上屬脊椎動物門(Vertebrata)、哺乳綱(Mammalia)、齧齒目(Rodentia)、鼠科(Family Muridae)、小鼠屬(Mus),來源於野生小家鼠。17世紀科學家們開始用小鼠進行比較解剖學研究及動物實驗。1909年Little等人采用近親繁殖的方法首次培育成功純係DBA小鼠,1913年Bagg培育成功BALB/c純係小鼠,奠定了現代實驗動物科學的基礎,同時開創了小鼠在生命科學研究中應用的新紀元。各具特色的遠交群和近交係現已育成500多個,遍布世界各地,是當今世界上研究最詳盡、應用最廣泛的實驗動物。小鼠染色體數為2n=40.

一、生物學特性

(一)外貌特征

小鼠全身被毛,麵部尖突,兩側長有長長的19根胡須,耳聳立呈半圓形,眼大、鼻尖,尾長和體長約相等。成年小鼠體長為10~15cm。體重:雄性20~40g,雌性18~40g。尾部被有短毛和小角質鱗片。有多種毛色,如白色、灰色、黑色、棕色、黃色等。

(二)一般特性

1.體形小,對外界環境反應敏感,適應性差小鼠是哺乳動物中體形最小的動物,對環境要求較高,強光或噪聲刺激時,可能導致哺乳母鼠神經紊亂,發生食仔現象。溫度過高或過低時,生殖能力下降,嚴重時會發生死亡。對多種毒素和病原體易感,百萬分之一的破傷風毒素能使小鼠死亡。對致癌物敏感,自發性腫瘤多。

2.性情溫馴,易於飼養管理小鼠經過長期的培育,性情比較溫馴,易於捕捉。不主動咬人,一般很少相互咬鬥,但非同窩雄性易鬥,常會咬傷背部和尾部。受驚時,尾巴挺直並猛甩。

3.喜黑暗安靜環境,晝伏夜出小鼠夜間比白天活躍,其進食、交配、分娩多發生在夜間,其中傍晚與黎明最為活躍,一晝夜活動高峰2次,一為傍晚後1~2h 內,一為黎明前。為此,夜間應備有足夠的飼料和飲水。

4.喜群居當群飼時,飼料的消耗量比單個飼養為多、生長發育更快。小鼠群養雌雄要分開,過分擁擠會抑製生殖能力,雄鼠群居時易發生鬥毆。群居優勢在雄性很明顯,表現為群體中處於優勢者保留胡須,被稱為“理發師”,而處於劣勢者則掉毛,胡須被拔光。這一現象應與因寄生蟲性或真菌性皮炎所致的掉毛相區別。

5.發育迅速,性成熟早小鼠6~7周齡時性成熟,雌性35~50天,雄性45~60天。體成熟,雌性為65~75天、雄性70~80天。在36天雄鼠的附睾精液中可找到運動活潑的精子,如將同窩兄妹放在同一籠內,日齡達57天即可分娩,這說明雌鼠在37天時即可發情排卵進行生殖。

6.性周期短,繁殖力強小鼠的性周期為4~5天;妊娠期為19~21天;哺乳期為20~22天;特別是有產後發情便於繁殖的特點,一次排卵10~23個(視品種而定),每胎產仔8~15隻,1年產仔胎數6~10胎,為全年多發情動物,繁殖力很高,生育期為1年。小鼠的性周期可分為4個階段:即動情前期(求偶前期),動情期(求偶期),動情後期(求偶中期),動情間期(求偶後期);每個階段的陰道黏膜均發生典型變化,根據陰道塗片的細胞學變化,可推測卵巢、子宮、激素變化和所處的性周期階段。在這4個階段中僅在動情期內才接受雄鼠配種。雌鼠交配後10~12h,陰道口有白色陰道栓,是交配的標誌。產後性期是指雌鼠在分娩後48h內會出現一次動情期的現象,能接受雄鼠配種並可能會受孕,這樣可能會出現邊哺乳邊妊娠的現象。

(三)解剖學特點

1.骨骼小鼠的骨骼由頭骨、軀幹骨、四肢骨和尾椎骨組成。小鼠的頭蓋骨包括前頭骨、後頭骨、頭頂間骨、鼻骨、兩側的顎間骨、上顎骨、顴骨和顴骨突起組成。下頜骨的喙狀突較小,髁狀突發達。運用下頜骨形態的分析技術,可進行近交係小鼠遺傳監測。小鼠的齒式為2(I1/1,C0/0,P0/0,M3/3)=16,上下頜各有2個門齒和6個臼齒,門齒終身生長,需經常磨損來維持齒端的長度。小鼠的脊柱由55~61個椎骨組成。肋骨有12~14對,其中7對與胸骨接連,其他呈遊離狀態。頸椎7塊,胸椎13塊,腰椎6塊。骶椎4塊,尾椎變化較大,一般為27~30塊。前肢骨由肩胛骨、鎖骨、上腕骨、橈骨、尺骨、掌根骨、中掌骨等骨組成。後肢由髖骨、大腿骨、脛骨、腓骨等骨組成。

2.尾小鼠無汗腺,尾部有2條動脈和3條靜脈,2條動脈分別在尾部的背側麵和腹側麵,3條靜脈呈品字形分布。尾有散熱、平衡、自衛等功能。小鼠有褐色脂肪組織,參與代謝和增加熱能。

3.內髒器官小鼠的胸腔內有氣管、肺、心髒和胸腺。氣管由15個軟骨環組成,肺由4葉組成,心尖位於第4肋間,胸腺由2葉組成,位於胸骨以下。腹腔內有胃、腸、腎、膀胱、胰腺、膽囊、肝髒、脾、生殖器官等。小鼠胃容量小,為1~1.5ml,功能較差,不耐饑餓,腸道較短,盲腸不發達,以穀物性飼料為主。脾髒位於胃的左側,有明顯造血功能,雄性脾髒大於雌性約50%。肝由4葉組成,是腹腔內最大的消化器官。腎髒位於背部脊柱兩側,右腎稍高,腎髒的上端有腎上腺。

4.生殖器官雄性小鼠的生殖器官包括睾丸、附睾、輸精管、精囊及前列腺、尿道球腺、凝固腺、包皮腺。幼年時睾丸藏於腹腔,性成熟後下降到陰囊。雌鼠的生殖器官包括卵巢、輸卵管、子宮、陰道、陰蒂腺、乳腺。卵巢為腸係膜包繞不與腹腔相通,故無宮外孕。子宮為雙子宮,呈“Y”形。乳腺發達,胸部3對,腹部2對,胸部乳腺可延伸至頸部和背部。

5.淋巴係統小鼠的淋巴係統特別發達,其全身主要淋巴結有:頜下前淋巴結、頜下中淋巴結、頜下後淋巴結、頸上深淋巴結、胸淋巴結、腰動脈淋巴結、肩淋巴結、腋下深淋巴結、腋下淺淋巴結、腰淋巴結、腹股溝深淋巴結、腹股溝淺淋巴結、髂外淋巴結、髂內淋巴結、膕淋巴結等。外界刺激可使淋巴係統增生,因此易患淋巴係統疾病。小鼠的胸腺在性成熟前最大,35~80日齡漸漸退化。

(四)生理學特點

1.生長發育新生小鼠赤裸無毛,全身為紅色,閉眼,兩耳與皮膚粘連,體重僅1.5g,體長20mm左右。3日齡臍帶脫落,皮膚由紅轉白,開始長毛。4~6日齡雙耳張開聳立。7~8日齡開始爬動,被毛逐漸濃密,下門齒長出。9~11日齡聽覺發育齊全,被毛長齊。12~14日齡睜眼,長出上門齒,開始采食和飲水。3周齡可離乳獨立生活。4周齡雌鼠陰腔張開。5周齡雄鼠睾丸降落至陰囊,開始生成精子。成年小鼠體重隨品係不同略有差別,體重範圍在18~45g,體長為110mm 左右。小鼠壽命2~3年。實際上,小鼠生長發育快慢與品係、營養、環境、帶仔數的多少、生產胎次有密切關係。

2.呼吸、心率與血壓成年小鼠的呼吸頻率為84~230次/min,呼氣量為11~36ml/min,心率470~780次/min,通氣量11~36ml/min,潮氣量0.09~0.23ml,收縮壓12.6~18.4kPa(95~138mmHg),舒張壓8.9~12kPa(67~90mmHg)。

3.體溫小鼠的體溫變化較大,但隨日齡增長而趨於恒定。40日齡以前,其體溫是被動調節的。新生仔鼠在被毛未長齊之前,主要依靠母體以維持體溫。40日齡以後,體溫在正常情況下是恒定的,隻有在生活環境改變時才會失去體溫的恒定性。因此飼養小鼠的室溫應相對穩定。正常情況下,成年小鼠的體溫為37~39℃。

4.血液學指標小鼠的總血液量約占體重的1/15,易發生貧血。幼年小鼠的紅細胞略小於成年鼠,成年小鼠的紅細胞數為(7.3~12.5)×1012/L,紅細胞直徑為5.7~6.9μm,血紅蛋白含量為100~190g/L,血細胞容積為0.48~0.51,血液總蛋白為42~55g/L。成年小鼠的血小板為(0.1~0.4)×109/L,白細胞為8×109/L,其中包括28%的中性白細胞;3.5%的嗜酸粒細胞;0.5%嗜堿粒細胞;淋巴細胞為69.5%;單核細胞為1.5%。

(五)主要品係、種群

1.近交係

(1)C57BL/61921年由Little用Abby Lathrop的原種雌鼠57和雄鼠52交配而得C57BL。1937年將C57BL 分成2個亞係即:C57BL/6和C57BL/10.1975年由日本國立腫瘤研究所引進我國。毛色基因為aaBBCC(黑色);IgG在20個月齡前緩慢增加,IgG2b為高值,IgG1為低值,無菌環境飼養的動物較普通環境飼養的動物其IgG絕對量低,而IgM較高。新生的仔鼠中患小眼或無眼症的發生率雄性為3%,雌性為16.8%;0.6%出現後肢多趾症。乳腺癌發病率低(約1%),對放射物質耐受力強,用致癌劑難易致癌。眼畸形、口唇裂的發生率達20%。淋巴細胞性白血病發病率為6%。對結核杆菌、百日咳、組胺易感因子敏感。嗜酒性高。繁殖率較低,需補給高脂飼料,離乳時幼仔往往會出現原因不明的脫毛,飼養中除固型飼料外,補給雞蛋和少量雞用的混合顆粒料可防止脫毛。平均壽命,雌鼠692天,雄鼠676天,最長達1200天;據統計該小鼠是使用率最高的近交係動物,常用於腫瘤學、生理學、遺傳學研究。