第一章　实验动物科学绪论

第一节　研究范围和发展意义

一、实验动物科学的研究范围

实验动物科学（Laboratory　Animal　Sciences），是研究有关实验动物和动物实验的一门新兴科学。前者，是以实验动物本身为对象，专门研究它的育种、保种（培育新品种、保持原有品系的遗传特性）、生物学特性（包括解剖、生理、生化、生殖及生态等特点）、繁殖生产、饲养管理以及疾病的诊断、治疗和予防，以期达到如何提供标准的实验动物；后者，是以实验动物为材料，采用各种方法在实验动物身上进行实验，研究动物实验过程中实验动物的反应、表现及其发生发展规律等问题，着重解决实验动物如何应用到各个科学领域中去，为生命科学和国民经济服务。简言之，实验动物科学是专门研究实验动物的生物特性、饲养繁殖、遗传育种、质量控制、疾病防治和开发应用的科学。

实验动物科学诞生于本世纪五十年代初期，现在已发展成为一门独立的、综合性的基础科学，它是融合生物学、动物学、兽医学和医学等科学，并引用了其它自然科学的成就发展起来的。因此这门科学是综合性的，它所涉及到的知识面很广泛，它所包括的内容极为丰富，其中不仅要以生物学、医学、药学、兽医学、畜牧学等为对象，以遗传学、育种学、病理学、生理学、营养学、微生物学等为基础，还要引用机械工程学、环境卫生学、建筑学等科学，对实验动物和动物实验方法进行开发和研究。

自从五十年代初“实验动物科学”这个名称诞生以来，经各个领域的科学家们对实验动物本身和动物实验过程中的许多重要因素进行的广泛研究和大量资料积累，至今已成为一门具有自己理论体系的独立性学科。它的内容主要包括：

（一）实验动物育种学（Laboratory　Animal　Breeding　Science）　主要研究实验动物遗传改良和遗传控制，以及野生动物和家畜的实验动物化。

（二）实验动物医学（Laboratory　Animal　Medicine）　专门研究实验动物疾病的诊断、治疗、予防以及它在生物医学领域里如何应用的科学。

（三）比较医学（Comparative　Medcine）　研究所有动物（包括人的）基本生命现象的科学称为比较医学。对动物和人的基本生命现象，特别是各种疾病进行类比研究是这门学科的主要特征。已形成比较解剖学、比较生理学、比较病理学、比较外科学等，并可采用其异同点，通过建立实验动物疾病模型来研究人类相应的疾病，即可采用人工的即实验性（Experimental）的和动物自发性（Spontaneously　Occureed）的动物疾病作模式，研究人类疾病的发生、发展过程和诊断治疗、宿主抗力机制、临床变化、药物、致癌物质、残留毒物试验等，直接为保护与增进人类健康服务。

（四）实验动物生态学（Laboratory　Animal　Ecology）　研究实验动物生存的环境与条件，如动物房舍、动物设施、通风、温度、湿度、光照、噪声、笼具、饲料、饮水以及各种垫料等。

（五）动物实验技术（Animal　Experiment　Techniques）　是进行动物实验时的各种操作技术和实验方法，也包括实验动物本身的饲养管理技术和各种监测技术等。

二、实验动物科学发展意义

实验动物科学发展的最终目的，就是要通过对动物本身生命现象的研究，进而推用到人类，探索人类的生命奥秘，控制人类的疾病和衰老，处长人类的寿命。随着医学生物科学的突飞猛进发展，认识到公害问题不仅已成为粮食、人口、老年人等的重大社会问题，而且还涉及到地球上生活着的动物生存问题，例如产业公害、食品公害、药品毒性等，均直接影响人体健康，对这些问题的研究，最终必然要通过动物实验（包括动物疾病模型的开发等）来阐明解决。因此，实验动物科学，特别是实验动物的重要性愈来愈被人们所认识，它已被认为是人类追求幸福生活的支柱，故实验动物科学亦被称之为生命科学。为此，先进国家对实验动物科学的发展，均给给予高度的重视，其投入的经济物资和技术力量，几乎可同发展原子能科学相提并论，其重要意义可想而知。

实验动物科学，现在已经成为现代科学技术不可分割的一个组成部分，已形成一门独立的综合性基础科学门类。这门科学的重要性在于，一方面它做为科学研究的重要手段，直接影响着许多领域研究课题成果的确立和水平的高低；另一方面，做为一门科学，它的提高和发展，又会把许多领域课题的研究引入新的境地。因此，实验动物科学技术的重要性可概括为下面三句话：它是现代科学技术的重要组成部分，是生命科学的基础和条件，是衡量一个国家或一个科研单位科学研究水平的重要标志。

实验动物科学是伴随着生物医学科学，通过漫长的动物实验过程形成的。但是，实验动物科学的迅速发展，使得实验动物的研究价值已经不仅限于生物科学方面，而且广泛地与许多领域科学实验研究紧紧地联系在一起，成为保证现代科学实验研究的一个必不可少的条件。在很多领域的科学研究中，实验动物充当着非常重要的安全试验，效果试验、标准试验的角色。

当前我们正处于世界范围内新技术革命的非常时期，生物工程、微电子技术，新材料和新能源正在突飞猛进地发展，廿十一世纪人类将步入生命科学的新时代，作为生命科学研究的基础和条件——实验动物科学，已受到世界各国的普遍重视，投入了巨大的人力物力，这是因为在生物科学领域内，不能用人去做实验，我们必须借助实验动物去探索生物的起源，揭开遗传的奥密，攻克癌症的堡垒，研究各种疾病与衰老的机理，监测公害、污染，保护人类生存的环境，生产更多更好的农畜产品为人类生活造福，在药品、生物制品、农药、食品、添加剂、化工产品、化妆品、航天、放射性和军工产品的研究，试验与生产中，在进出口商品检验中，实验动物是不可缺少的材料，并且总是做为人类的替身，去承担安全评价和效果试验，在生命科学领域内一切研究课题的确立，成果水平的高低，都决定于实验动物的质量，没有它，我们的科学实验就不能在时间、空间和研究者之间进行比较，我们的科研成果、论文就不能在国际上进行交流，得不到国际的公认，将被国际同行们看为科学水平不高甚至是一堆废纸。我们的生命科学怎能走向世界？因此，迅速发展我国实验动物科学事业，是加快祖国“四化”建设，把我国建设成为社会主义现代化强国的需要。

在生命科学研究领域内，进行实验研究所需要的基本条件可以总括为：实验动物（Animal）、设备（Equipment）、信息（Information）和试剂（Reagent）。我们可以把它们看作是生命科学实验研究中的基本要素，可简称为AEIR要素。这四个基本要素，在整个生命科学研究实验中，具有同等重要的地位，不能忽略或偏废。由于科学技术的发展，获得高、精、尖的仪器设备、化学试剂和必要的情报信息已不是困难的事情了。但是，我们在实际工作中，往往把设备、信息和试剂这三要素看得比较重，也比较重视，舍得花钱，而对实验动物这一要素一般不太重视，所造成的沉痛教训是不少的。如在兽医生物药品制造上，由于猪瘟疫苗生产和检定上没有适当合格的动物，近年来的内蒙、陕西、四川、河南、河北、湖北、广东等地，不断发生因接种疫苗后猪大量死亡及疫病扩散的事故，造成很大的损失和不良的政治影响。生物制品工作中，由于没有SPF（无特定病原体）鸡，鸡胚污染白血病毒，所生产的麻疹疫苗等人用疫苗和鸡马立克氏病弱毒疫苗等禽兽用疫苗，出口受到影响。某医大某教授1980年去日本交流经验时，宣读了“克山病的研究论文”引起了日本医学界的重视，但当对方了解到他所使用的动物是来源历史不清的一般动物时，则认为其“实验结果的科学性不强”。这类例子并不少见。因此，急待把实验动物科学搞上去，为各学科研究提供各种标准化的实验动物。但由于实验动物品种系复杂，保持质量标准困难，规格要求严格，可使用的时间短促，无法控制的繁殖规律，对于生活环境依赖性高等特点，决定了它比其它工业产品更难生产，常可造成在生产和流通程中的特殊困难。在我国普遍采用国际上公认的标准实验动物，进行实验研究，还需要经过难苦努力才能办到。

三、实验动物在生物医学等各领域中的应用

(一)生命科学方面

这方面是比较直接的、大量的。生命科学中，人类的健康和福利研究离不开应用实验动物。在对人的各种生理现象和病理机制及疾病的防治研究中，实验动物是人的替难者。譬如，癌症是威胁人类健康的最大疾病，由于在肿瘤的移植、免疫、治疗等研究中使用了裸鼠、悉生动物和无菌动物，对各种恶性肿瘤的致癌原因，尤其是化学致癌物质、病毒致癌、肿瘤的病毒、免疫、治疗等方面和研究有了极大的进展，计划生育研究有相当大的工作是在动物身上作的。巴甫洛夫条件反射试验和我国生物学家朱洗的无外祖父的蟾蜍，即由动物实验进行成功。各种疾病，如高血压、动脉硬化、心脏病、甲状腺疾病、糖尿病、肥胖症、肺炎、支气管哮喘、肺气肿、矽肺、神经系统疾病、精神病、重症肌无力、胃病、肾病、肺病、胰病、胆病、畸形、传染病及外科病等发病、治疗与痊愈的机制及其生理、生化、病理、免疫等各方面的机理，都经过动物实验加以阐明或证实。因此，有人统计生物医学的科研课题有百分六十以上需要用实验动物，有许多课题的研究离开了实验动物就寸步难行。

（二）制药工来和化学工业方面

这方面对实验动物的依赖更为明显。药物和化工产品的副作用，对生命的影响程度包括致癌、致病、致畸、致毒、致突变、致残、致命，都是从实验动物的试验中获得结果。

制药和化学工业产品如不用实验动物进行安全试验，包括三致（致癌、致畸、致突变）试验，给人类应用将会造成十分严重的恶果。如1962年，西德某药厂生产一种安眼药Thalidomide，推广给孕妇使用，结果在若干年内发现畸胎发生率增高，究其原因就是与孕妇服用Thalidomide有关。

制药、化工等工业的劳动卫生措施，特别是各种职业性中毒（如铅、苯、汞、锰、矽、酸、一氧化碳、有机化合物等）的防治方法，都必须选用实验动物进行各种动物实验后才能确定。

实验动物也是医药工业上生产疫苗，诊断用血清，某些诊断用抗原，免疫血清等的重要材料，都是将菌毒种等接种于动物体内而制成。例如从牛体制备牛痘苗，猴肾制备小儿麻痹症疫苗，马体制备白喉、破伤风或气性坏疽等血清，金黄地鼠肾制备乙脑和狂犬病疫苗，小鼠脑内接种脑炎病毒后的脑组织制备血清学检验用的抗原等。

（三）畜牧科学方面

疫苗的制备和鉴定、生理试验、胚胎学研究、营养饮料的分析、保持健康群体以及淘汰污染动物等工作，都要使用实验动物。特别是在畜禽传染病的研究工作中，常急需要有合格的实验动物进行实验。目前在兽医科学研究上，由于所用试验动物或鸡卵不合乎标准，质量很差，严重影响科研效果，甚至在某些疫病的研究工作中，因无SPF动物和SPF卵，试验无法进行，所制备的疫苗的效果难以保证，导致大量畜禽病死，在经济上带来重大损失。如1981年，我国某兽医生物制品厂生产的猪瘟疫苗混有猪瘟强毒，结果注射后引起大批猪死亡，造成国家经济的很大损失，其原因是由于制苗所用的仔猪带毒，而安全检验用的动物数量和质量又符合要求所引起的，又如在生产鸡新域疫疫苗过程中，由于使用的鸡卵不是SPF鸡卵，使疫苗的质量得不到保证。

（四）农业科学方面

新的优良品种的确立除要做物理的、化学的分析以外，利用实验动物进行生物学的鉴定是十分重要和有意义的。化学肥科、农药的残毒检测，粮食、经济作物品质的优劣等，最后也还是要通过利用实验动物的试验来确定。

化肥和农药是提高农业生产的重要材料，由于未经严格的动物试验而发生的问题很多。在合成的多种新农药化合物中，真正能通过动物试验对人体和动物没有危害的只占1/30，000，其余都因发现对人的健康有危害而禁用。例如早在40年代，美国就应用杀虫剂易乙酰胺，但以后发现它是强致癌剂而停用，但已经造成了对环境的污染。五十年代研究出一种杀蟥剂Aramite，广泛用于棉花、果树、蔬菜，用了七年后发现能引起大鼠和家犬的肝癌，不得不停用，但也已造成了环境的污染。我国过去大量使用有机氯农药，后也发现它们有致癌作用，70年代，我国从瑞士的汽巴——嘉基公司进口杀虫眯的生产流水线，化了大量投资建立了生产厂和20个车间，但就是因为忽略了动物的安全性试验而造成了很大损失。因为投产后，才从国外知道消息，杀早眯能致癌，国外已经不用。以后我国只好停止发展，但已造成损失。由此可见，用实验动物进行的安全性试验对农药、化肥等生产极为重要。

（五）轻工业科学方面

人们的吃穿用，包括食品、食品添加剂、皮毛及化学纤维、生物日常用品，特别是化学制品有害成份的影响，都要用实验动物去试验。

食品、食品添加剂、皮毛制品、化妆品等上市销售，都要求必须先经国家指定的机构采用实验动物进行安全性试验，以证明其对人体无急慢性毒性，且无致癌、致畸、致突变作用，才能供应市场。

■［此处缺少一些内容］■

军事医学研究上具有特殊的应用价值。

（八）商品鉴定和国际贸易方面

现在已把实验动物的实验鉴定列为法规，它直接影响着对外贸易的数量、质量和信誉。

（九）行为科学的研究方面

实验动物在行为科学的研究中也占有重要地位。例如，汽车设计中的撞击，土建设计中震动的允许程度，灾难性事故的处理等，国外也已经采用实验动物模拟人类。

（十）实验动物科学本身研究方面

在实验动物科学本身研究中，由于其综合性很强，例如，涉及数学、物理、化学、生物学、动物学、胚胎学、营养学、微生物学、遗传学、解剖组织学，寄生虫学、传染病学、免疫学、血液学、麻醉学、生态学等，虽然它的直接研究目的，是取得适用于各种特性需要的实验动物，但它对生物科学的微观领域，都进行了更为深入的探索，例如，在遗传学、生殖生理学等的科学以及实用技术方面，都不断取得突破。

实验动物科学应用得如此广泛，主要是由实验动物的特点所决定的。实验动物具有无菌或已知菌丛、遗传背景明确、模型性状显著且稳定，纯度高、敏感性强、反应性一致、重视性好以及繁殖快（世代间隔短）、产仔多、价格相对低廉等特点。因而被广大科学工作者称为“活的试剂”、“活的精密仪器”，可以满足各种不同研究要求和生产需要，因而广泛应用于医学、兽医学、药学、营养学、农学、畜牧学、劳动保护、环境保护、计划生育与优生、食品与饮料添加物、日用化妆品、化纤织物以及生命科学和国际科学等领域。特别是医学、兽医学和有关的生物学的理论研究以及生物药品制造、化学药物筛选、鉴定等实现现代化的重要的工具之一，有力地推动着国民经济的发展。

加强对实验动物科学技术的研究，还可为野生动物资源开辟新的利用途径。我国野生动物资源极为丰富，根据1980年“中国动物学会脊椎动物学术会议”文献记载，我国的畜类有420多种，占全世界种类的11.1%（而我国的土地面积仅占世界总数的7%）。单就灵长目（猴类）而言，我国就有18种之多，日本只有1种，英国和美国都没有野生猴类。鸟类种类就更多，有1100余种。这些野生动物都是培育实验动物的宝贵资源，这个巨大的“遗传资料库”的开发和应用，不仅可以满足我国科研、教学与生产的需要，还可大量出口换取外汇与进行动物交换，将为我国四化建设与人类健康作出更大的贡献。

我国是一个10亿多人口的国家，大小畜禽数以亿计，对实验动物的需用量特别大，据估计国家每年约需1，500~2，000万头／只（包括特殊实验动物在内）。随着科学技术与工农业生产的发展，对实验动物质量的要求愈来愈高。因此，加强对实验动物的科学研究，生产更多的、质量更好的实验动物，既可加速对医学、公共卫生学、兽医学等生物科学重大理论的研究及生命现象的探讨，促进科学技术的现代化，加速消灭１５０余种人畜共患病与各种常见病的危害，增进人民健康，同时还可保证生物药品制造与畜牧业的安全生产，促进国民经济的发展。所以，这不仅有巨大的科学意义，而且有重要的现实意义与深远的战略意义。

第一节　国内外实验动物科学发展情况

一、国外发展情况

实验动物在科学技术领域的广泛应用，对各国的国民经济发展发挥了重要作用，已经受到世界各国的高度重视。被世界卫生组织（WHO）所承认，并协同国际上其它组织一起向世界各国提供实验动物科学的培训、技术资料及咨询服务等。在许多经济发达的国家中，实验动物已经发展成为独立的科学研究与生产部门。例如美、英、德、法及日本等都已建立了全国性的、现代化的实验动物中心、研究中心及辅助用品规程化的生产公司。如英国目前的实验动物中心，即Laboratory　Animal　Centre(LAC)，其前身就是1947年以前的实验动物局(Laoratory　Animal　Bureau,LAB)；美国实验动物协会（American　Association　of　Laboratory　Animals　Science,　AALAS），其前身就是1948年设立的动物管理者小组（Animal　Care　Panel,ACP）日本有实验动物研究会。法国于1953年，荷兰于1955年，西德于1956年相继设立了中心机构。同时在1956年联合国又创立了国际实验动物委员会（ICLA）。在这些国家里均实现了实验动物生产社会化、标准化、商品化；完整的组织机构与完善的教育、科研、生产管理与应用体系，有力地推动着工农业的生产、医疗保健事业与科学技术的发展。

美国生物科学课题投资的百分之四十涉及实验动物；百分之六十的生物学科研课题需要实验动物。美国卫生署每年的经费是4亿美元，用于培养1万人和资助2万个课题，这两项工作中，有百分之五十的任务要利用实验动物进行研究才得以完成。美国卫生署的肿瘤研究中心，每年的研究经费的2.2亿元，而需要利用实验动物进行研究的课题占1.4亿美元，即占总经费的百分之六十三以上。生产实验的动物专业公司就有30余个，已拥有实验小鼠品系250个，小型实验猪15种，豚鼠品系30余个，地鼠品系30余个，大鼠品系60余个，兔子14个品种，猴子50余种以及狗、猫、禽等。美国1981年用了各种品系的小鼠共8000万只；大鼠7000万只，豚鼠60-70万只，家兔60-70万只，非人灵长类3.4万只。根据全美国有关科学家的人数来计算，每人每年的平均使用量不少于1000只，美国现有高级实验动物专家50多人，中级实验动物科学专家6000多人。他们不但生产一般实验动物而且大量生产特种动物如SPF、GF、GN等年产几百万头/只，不仅满足了各种研究的需要，而且还满足了年产近万种化学药物检定的需要。先后在心血管、内分泌、器官移植、肿瘤、老年病、免疫等研究方面取得了一系列的先进成果。

实验动物科学在日本也得到了大力发展，自1951年就开始了实验动物现代化运动，经过1953——1958年实验动物科学工作的启蒙时期，和以后的实验动物科学工作现代化的普及时期，及实验动物科学工业的现代化发展时期。现在日本在实验动物的设施和技术方面在国际上是占优势的。近交系动物、无菌动物、悉生动物、无特殊病原体动物等均已社会化、商品化。小鼠每年使用数为1，200万只，其中SPF的达400万只，大鼠使用数为360万只，其中SPF的占半数。

在这些经济发达国家中，不仅有一系列的实验动物科学组织机构，而且在实验动物的研究、生产、应用、开发以及有关设施、建筑、笼具、饲料、垫料、各种仪器，直到人员培训、学位评审、考核晋升等方面的工业都有明确的分工和规定。同时，还有由专家制品、国会批准颁布的有关实验动物工作法规。这一套比较完整的科学管理体系，保证和促进了实验动物科学这门学科的迅速发展。

美国实验动物管理法规的第一版，是在1966后经国会批准的。随着实验动物的管理和应用知识不断丰富，相继修改过四次，其主要内容是：不得虐待动物，保证实验动物的质量，对实验动物生长发育所需的各种条件必须保证，并对实验动物疾病的处理、周围环境、工作人员的素质等都做了明确规定。达不到规定的要求者，不准饲养动物，所做的实验不被承认。因此，在法规颁布后，几乎全部实验动物生产公司、研究单位、制药厂、大学的有关实验室都进行了改建、翻修，由农业部每两个月检查一次法规执行情况，对不符合要求的单位，有权作出制裁。如对不符合要求者每天罚款1000美元，如限期不改，即撤销研究经费或勒令停业。法规对技术上的要求也很具体。如对化学药品，食品添加剂以及某些化妆品等物的安全性试验，必须通过使用两种以上的动物实验。一种是大动物，如猴或家犬，另一种是小动物如大鼠、小鼠等。新产品投入市场前，需要将使用动物的品系质量，试验工作的操作过程经过二、三年所做的试验结果，报请美国食品药品管理委员会审查批准。这不仅在法规上保证了新产品的质量，也促进了本学科的不断发展。

在这些经济发达国家中还专门设有为了实验动物科学的发展和动物质量提高的独立研究机构。在许多综合性大学、医学院、兽医学院、研究所和许多进行动物实验研究的单位，都设有规模相当大、水平相当高、设施和环境条件现代化的实验动物中心。在那里进行着实验动物和动物实验的各方面的科学研究工作。他们根据研究的不同需要，按照遗传工程原理，共培育着2607种实验动物。其中，各类动物的近交系达772种（小鼠计540种）；部分近交系132种（小鼠46种）；随机近交系79种（小鼠45种）；重组近交系45种（小鼠18种）；突变系506种（小鼠60种）；远交系372种（小鼠135种）；同源系528种（小鼠390种）；杂交F180种（小鼠60种）；其它129种（小鼠93种）。

美国国立卫生研究院（NIH）内设有45个动物资源开发中心，其中有37个设在各大学医院的比较医学系、兽医学院的实验动物科学系以及专门研究所内。日本实验动物中央研究所设有三个部、四个中心、一个所。其中三个部为实验动物科学部、生物医学科学部、研究开发部。在这三个部内设有10个研究室：育种研究室、生殖研究室、营养研究室、动物医学研究室、环境影响研究室、饲养技术开发研究室、发生研究室、免疫研究室、内分泌研究室以及肿瘤研究室等。四个中心为：疾病检查中心、学术情报中心、动物管理中心和灵长类实验中心。一个所是临床前医学研究所。该所内设有五个部，即管理部，药理部、病理毒理部、血液化学部和神经药理部。

在美国有1300个有关实验动物工作的生产与研究单位。日本专门生产实验动物的公司有50多个。实验动物工作已形成为一个专业化、规格化、商品化和社会化的科研和经济体系。

美国NIH实验动物资源中心和杰克逊实验室，是世界上最大的遗传保种和遗传研究中心。仅NIH实验动物资源中心就维持着250种近交系大小鼠，不同背景的无胸腺裸鼠有20多种，其中重组近交系的培育成功是哺乳类动物遗传学中的一个重要进展，并已广泛用于新的多态型基因位点和新的组织相溶性位点的鉴定和多态型位点的多效性以及其连锁关系的研究。同时，也广泛应用于感染性、自发性、诱发性等病变的研究及生物学、药理学、形态学和行为学等方面的研究。

目前，各国都利用基因调控原理进行嵌合体和单亲纯合又倍体动物的研究。嵌合体动物也称异型动物或四亲动物，这种动物可用于细胞谱系、实验胚胎学、发生遗传学以及免疫学等研究领域。单亲纯合双倍体动物育成技术又称为雌核发育技术，是近几年中发展起来的技术，这种新技术的试验成功，可大大加快新品种的培育。使需要100年才能育成的实验动物，只用一年的时间就可完成，并可在纯合过程中，解决致死基因造成的胚胎期死亡问题。各国实验动物研究的另一个动向是各种病理模型动物的培育。现已培育成功许多种遗传突变型的免疫缺陷动物。日本专门成立了“难病”疾病模型研究组织。初步调查，有40多种“难病”，每种“难病”都设有专门的疾病模型研究小组。以小鼠为例，已发现的突变基因位点有893个，已育成与人类疾病类似的病理模型417种。美国三个兽医学院（康奈尔、宾州、俄亥俄州）中，都在进行这方面研究。美国宾州大学兽医学院，已筛选出加拿大纽芬兰犬，能够发生与人类先天性心脏病几乎一样的心脏病，并采用病理组织学，细胞遗传学和分子生物学方法进行基因定位研究。为了清楚地知道基因突变的奥妙，他们正在探索直接测定DNA的技术。同时，这个大学的代谢研究室还采用生物化学方法筛选出具有先天性碳水化合物失调的猫，以及氨基酸代谢机能失调的家犬。它们与许多儿童的代谢性疾病相似。美国卫生署为此拨给他们专款作为研究经费。除此以外，他们正在为老年多发病培育具有多特性、多效性的动物模型。已培育成功的有：既无胸腺、又无脾脏的动物模型；既有高血压和糖尿病又肥胖症的动物模型；无B细胞功能的动物模型；无K细胞功能的动物模型；无巨噬细胞功能的动物模型等。

二、国内发展情况

（一）我国实验动物科学发展简况

我国实验动物科学的发展比较缓慢。解放前只有少数的高等院校、医药部门进行一些实验动物工作，主要是繁殖一定数量的各种实验动物。

解放后，我国的实验动物科学，在党和政府的重视、关怀下，加上我国广大医学、兽医学和实验动物科学工作者的共同努力，我们在实验动物的研究与生产方面作了大量工作，取得了不少成绩，全国已形成了一支约500-600人的实验动物专业队伍，先后培育成功了象低癌系津白一号、高癌系津白二号和白血病试验小鼠615这样有价值的近交系小鼠，从国外引起并经过保种、繁殖与应用较多的有C3H、C57BL、DBA/2、BALB/c以及裸鼠等共20个品系；培育SPF鸡、猪和裸鼠的微生物监测技术已达八种以上（81年的统计）；在实验动物的保种、育种、饲养、管理、繁殖、疾病防治、环境控制以及其它监测技术方面，也都取得了初步进展；在医学、兽医学以及其它有关生物科学的应用上，获得了一些具有世界水平的成果，这些成果都为科研、工农业生产的发展创造了条件，为保障人民健康与国民经济发展作了贡献。

但由于我国长期受“左”的干扰，特别是“四人帮”的严重破坏与不少同志对实验动物的重要性认识的不足，在实验动物科学方面，全国还没有一个现代化的研究中心，绝大多数都在设备差、技术力量薄弱、人员少、从属于研究所（室）的情况下，小规模分散饲料，处于自育、自繁、自养、自用的自然发展情况下，不但数量少、质量差、品种和品系也不多。例如国际上现有近交系小鼠250个品系，突变系小鼠146个品系，而我国目前包括引进的在内，其有不同品系的近交系小鼠30余个（81年统计材料），其中很多种尚未进行遗传监测鉴定。突变系至今还是空白，与国际水平相比，还有较大差距。很多实验动物都不合标准的等外品，造成有些科研项目无法进行，不少研究课题为了获得较可靠的数据而不得不靠多次重复试验，造成人力、物力、财力和时间的严重浪费，有的成果则准以在国际上进行交流，引起国际间的重视。有不少药品、生物制品因缺乏符合国际标准的实验动物进行检定而无法投产和向国际市场推销。有些生物药品混入强毒（菌），缺乏合格的实验动物进行检定，如由于猪部瘟疫苗生产和检定上没有无特定病原体猪结果造成大面积猪瘟，一下死了16.5万头猪，使国家蒙受重大损失，国此国家赔款300多万元，也给农民带来了重大的损失。由于实验动物不纯造成的实验结果不可靠，甚至得出错误的结论而带来严重祸害的例子还时有发生。因此，实验动物科学已成为当前我国科学研究、生物药品的生产，人民的健康与工农业现代化中一个急待重视、研究、解决的问题。

党的十一届三中全会以后，在对外开放和对内搞活的经济政策指导下，为适应四化的要求，我国的实验动物科学又有了新的发展，并取得了显著成绩。

1982年，国家科委在云南西双版纳主持召开了全国第一届实验动物工作会议，各地区、各部门也相继召开了本行业的实验动物工作会议。1984年国务院批准建立了中国实验动物科学技术开发中心，它在国家科学技术发展总方针的指导下，研究提出发展我国实验动物科学技术的方针、政策、法规和规划；协调管理实验动物科学技术的开发研究和人才培训；安排落实实验动物科技有关条件的开发建设和经营业务；组织实施实验动物科技领域的国际合作和学术交流；抓好实验动物科学技术情报、学术活动以及提供科技咨询等，这对促进我国实验动物科技工作的发展起着重要的作用。1985年，国家科委在北京召开了全国第二次实验动物科技工作会议，会议制定了发展规划和实验动物法规，有力地推动了我国实验动物科学事业的发展。

从1982年到现在，我国已建立起四个国家级实验动物中心，即：天津实验动物研究中心、北京实验动物研究中心、上海实验动物研究中心和云南灵长类实验动物中心。属于行业系统的实验动物机构有：中国科学院生物科学研究部门的动物中心，中国医药卫生系统的动物中心，农牧渔业系统的实验动物研究及化工系统的动物中心。在这些行业系统中具有一定规模的是卫生系统的医学实验动物中心，在卫生部的领导下，共有七个动物中心。如中国医学科院实验动物研究所是规模较大的科研、生产、教学兼备的实验动物科研单位；卫生部生物制品药品检定所的实验动物监测中心等。此外，还有七个实验动物繁殖场。在地方单位中，各省（区）也相继建立了省级动物中心，以满足各省（区）有关部门实验动物的需要。在许多高等院校、医院、研究所中设有实验动物部、科。所有这些，组成了实验动物的多层次的网络系统。

十一届三中全会以来，我国实验动物科学的发展取得了其显著的成绩，由于各级组织和广大生命科学工作者的重视，加强了领导，协调了各方面的关系，建立了相应的机构和专业单位，初步形成了一个多层次的实验动物科学网络系统，并且初步形成了一定规模的实验动物科技队伍。

（二）实验动物方面的进展情况

建立了实验动物监控系统。北京、上海、哈尔滨等地已建立了较完整的监控系统，开展了对大鼠、小鼠、鸡、狗等实验动物的微生物学、遗传学、营养、环境卫生、传染病等监测。此外北京、上海、军事单位也建立了对实验动物质量的监控系统，对实验动物所发生的遗传污染和传染病，可随时发现，及时控制。

在实验动物疾病防治方面，加强了检疫工作和动物饲料、垫料、笼架具的卫生管理，加强了消毒和动物房等卫生条件的改善，有力地控制了实验动物疾病的发性和流行。

近年来我国建立了实验动物种子库，受到国家和国际同行的重视。1984年，联合国世界卫生组织、美国NIH实验动物部、英国Oila繁殖中心、日本实验动物中央研究所等相继以不同方式向我国提供种鼠。目前，保存在中国医学科学院实验动物研究所的近交动物达40个不同品系，其中包括5个不同品系的裸鼠。

开展了悉生动物和悉生生物学的研究。我国已能用国产的塑料透明膜隔离器饲育成功了无菌兔和无菌豚鼠，并能培育生产无特定病原体鸡和猪。

野生动物实验动物化的研究也取得了可喜的进展。我国陆栖脊椎动物有2000多种，约占世界种属的10%，两栖类196种，爬行类315种，鸟种1187种，哺乳种414种。其中有些种属具有很高的开发价值。例如，很早就被引入欧美的拉萨狗，早已是为世界瞩目的动物资料。我国在本世纪初就把一些野生动物成功的育为生命科学研究的模型动物，有的已被国内外科学家公认为实验动物，已在国际上广泛应用。如黑线仓鼠(Crictulus　carabensis)、长爪沙鼠（Meriones　unguiculatus）、树鼩（Tupaia　belangeris）、旱獭（Marmota）等。

我国已建立了实验动物情报咨询、图书出版与信息网络系统。各地实验动物中心，均建立了不同规模的情报组或情报研究室，负责有关实验动物科学发展情报信息的搜集整理和储存工作，并通过有关杂志进行学术交流，向实验动物科学工作者提供信息，我国现有的各大图书馆，均有不同数量的实验动物存书。全国已有一些质量较好的实验动物方面的专著出版发行。有关专门的实验动物杂志，包括内部通讯在内，至少有七、八种之多。我国已经开始通过电视、录像、摄影、幻灯片等方式开展电化教育，普及实验动物科学知识。

我国已加强了实验动物的科学教育与专业训练工作。随着实验动物科学的发展，人们逐渐认识到实验动物和实验动物科学在生命科学研究中的意义。目前已有许多科学工作者转向实验动物科学研究工作，有些专家、教授招收实验动物的硕士研究生和博士研究生。国家也不断向国外派出留学生，培养高级研究人员。在医学院、农学院、畜牧学院里开设了实验动物学课程，北京农业大学还专门办了实验动物专业班、系。有关研究所、动物中心还以各种不同方式，如通过进修、短期培训等，培养中、初级专业人员。所有这些，使我国实验动物科技人员的学术素质有了很大提高。

我国已相继成立了实验动物学术团体并积极与国际实验动物界开展了学术交流。全国性的实验动物学会已经成立。目前，我国各地区建立了省的实验动物（协）会，它对团结广大实验动物学工作者，促进国内外学者交流，加强国内外的横向联系，发展我国实验动物科学起到了积极作用。1984年在上海，1986年在北京先后发起成立了区域性实验动物管理委员会，它是由有关行政管理人员和科学工作者共同组成的实验动物立法执行机构，对实验物质量和动物实验效果进行检查、监督，在评议通过的有关单位发放实验动物合格证，以保证实验动物、饲料、垫料、仪器设备的质量，促进我国实验动物标准化。

我国还积极地开展了实验动物仪器设备和工程的研究工作。我们已能生产正负压各种类型的无菌隔离器、真空高压灭菌器和各种不诱钠实验动物笼具，一举取代了原始的动物生产工具，它予示着在不久的将来，我国实验动物生产和实验将向现代化迈进。我国的动物饲养室将在调控系统中生产，使我们的实验动物基本上达到国际统一的标准。在饲料、垫料方面，现已能生产大鼠、小鼠、兔、鸡、豚鼠用颗粒饲料和狗用膨化饲料，并能够自己设计建造SPF动物房，研制供各种疾病使用的诊断制品。

（三）动物实验方面的进展情况

应用大、小鼠和兔子进行了生殖生理和计划生育的研究。观察了兔卵巢中卵子成熟和分裂胚胎形成的过程，子宫内膜细胞核雌激素受体的分布。发现了微波照射睾丸能抑制睾丸的生殖作用。大鼠应用黄酮—RHA肽类能抑制蜕膜形成，并能终止妊娠。还进行了睾丸间质组织的研究，证明其可能存在着生殖细胞粒。此外，还就棉酚对小鼠抗生育、消旋15甲基前列腺素F2甲酯溶解黄体的作用进行了研究。

在心血管系统研究中作了狗、大鼠的正常心电图分析及神经核与血压关系的研究。

近十年免疫学的进展极快，用小鼠和大鼠进行了体液和细胞免疫的研究。并用小鼠和大鼠研制各种杂交瘤和单克隆抗体。

观察狗的造血的细胞分布（以胸椎最活跃，是中央向末稍递减的分布）及其功能，和放射对狗红细胞微核出现的影响。

用实验动物研究肿瘤，这一领域十分活跃，包括用各种致癌物诱发肿瘤形成模型，研究肿瘤形成的机理，探讨抑瘤的作用及药物治疗的作用。

1979年以来建立了实验动物肿瘤模型50多个，占解放以来36年形成肿瘤总数的45.5%。已形成肺癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、淋巴细胞及白细胞白血病、淋巴瘤、纤维瘤、脑瘤、睾丸瘤、大肠癌、食管癌等肿瘤。研究了云芝多糖的抗癌作用；白地雷诱发前胃癌的机理；用裸鼠培养麻风杆菌，接种人类肿瘤，研究肿瘤的发生和药物治疗作用。

在寄生虫学方面，研究了家犬中华分枝睾吸虫；不同品系小鼠对疟原虫的感染率；放射钴照射对寄生虫的影响。

研究激素对神经介质的影响，可用大鼠研究乳品铁、维生素D抑制肝内镉吸收的作用。此外，对实验动物的正常值、形成学和功能也进行了不少研究，如615小鼠的食管、前胃、胸腺和肺在发育过程中的动态变化，并发现猫肾表面静脉的分布具有品系的特征等。

（四）我国实验动物科学的展望

人才是发展实验动物科学的首要条件，必须把人才培训放在重要地位，加速人才培养，调动实验动物工作人员的积极性，以满足发展实验动物工作的需要。

制定并执行有关实验动物管理法规，保证实验动物质量。实验动物管理必须科学化，符合国际统一的标准和规定，从我国实际情况出发，参考国外的有关法则条例，从实验动物质量标准、饲养设施和操作规程入手，提出一个既符合国际公认的标准，又切实可行的国家统一管理法规，建立监控机构，逐步执行。

坚持人、财、物同步发展，鼓励实验动物学工作者发扬艰苦奋斗、深入钻研的精神，也要为他们创造必要的条件，在经费上争取国家每年拨专款重点支持，同时发挥部门、地方和单位各方面积极性，共同办好事业。组织协调好实验动物科技工作所需要的建筑、用具、用料设备的试用、鉴定、标准通行和批量生产，使之系列标准化、商品化、社会化。

国家科委推动建立国家实验动物研究所和中国实验动物学会，创办全国性实验动物刊物。

在实验动物标准化方面，制定并监督执行全国统一的管理法规和管理条例。在下列工作中按国际公认的标准工作：

实验动物引种、保种、育种中心；实验动物繁殖生产基地；实验动物质量控制中心；实验动物饲料、垫料生产基地；实验动物科技装备和用具生产基地；实验动物科技管理技术和信息交流中心；实验动物人才培训中心。

我国已加入国际实验动物科学委员会。争取多派学者参加国际实验动物科学年会。尽快装备用于实验动物科技情报的电子计算机网络的终端。扩大国际信息学术交流和人员的友好往来，争取使我国生产的实验动物、科学技术、仪器设备、实验动物工程更广泛地打入国际市场，以寻找自我发展的新途径，为世界人民作出贡献！

第二节　实验动物科学在生物医学发展中的作用

生物医学研究的主要任务是预防与治疗人类的疾病，保障人民健康。它是通过临床研究和实验室研究两个基本途径来实现的，而不论临床研究还是实验室研究均离不开使用实验动物。特别是医学科学从“经验医学”发展到“实验医学”阶段，动物实验就显得更加重要。实验医学的主要特点是不仅对正常人体或病人（在不损害病人的前提下），而且利用实验室条件，进行包括试管内，动物离体器官、组织、细胞的实验，尤其是整体动物的实验研究。动物实验方法的采用及发展，促进了医学科学的迅速发展，解决了许多以往不能解决的实际问题和重大理论问题。因此，那些认为医学的发展主要靠临床观察，动物实验可有可无，认为中医发展所走的道路就是一个有力证明的看法是得不全面的，动物实验不是可有可无，而是和临床观察一样，是医学科学发展的一个重要手段和基本途径，是缺一不可的，又是互相促进的。在一定意义上说，只有经过严格的、系统的动物实验才能把医学置于真正的科学的基础上。生理学家巴甫洛夫（И。Π。Π。aBлOB）曾经指出：“整个医学，只有经过实验的火焰，才能成为它所应当成为的东西。”“只有通过实验，医学才能获得最后的胜利。”这些论点，已经并且正在被医学发展的历程所证实。

一、近代医学发展与动物实验的关系

有人把医学的发展大体分为四个阶段，玄学阶段、经验医学即描述医学阶段，实验医学阶段和理论医学阶段。当然这只能说是概括的划分，其间的重叠交叉是难免的，不能绝对化。

由于人类早期对自然现象认识能力的限制，最初医学只能是玄学的，而经验医学延伸的时间很长。在人类发展的早期就存在一个如何与疾病斗争的问题。最初在既无医又无药的情况下，除了一些迷信方法外，人们最早尝试的方法可能是利用天然存在的各种动、植物资源来治病，有些可能成功，有些可能失败，由于当时人们活动局限于某一地区，所以这时医学完全是建立在经验的基础上。当时医学发展只能靠师承口授，在这个阶段，人类为医学发展是付出了代价的，有一些人在治疗过程中因中毒而死亡。随着人类文化发达就要求系统地辩认哪些动植物可以用来治疗病，哪些是有毒的，于是我国就出现了“神农尝百草”的故事。从神农到李时珍，他们研究的方法基本类似，或是根据以往的临床实践或是亲身试验。他们积累了大量的宝贵经验，为医药的发展做出了杰出贡献。但这种实验方法是手工业式的，它既费事又危险。从我国秦汉的“神农本草”记载的369种药物到李时珍“本草纲目”的1892种药物耗费了一千多年的时间。现在世界上一年新合成的化合物近十万种。即使可以找到这么多自愿受试者，它的代价也高得令人不能接受。一些剧毒化合物，它们仅需要几十微克就足以迅速致命，谁也不会主张人们试尝一下，这种局面就强迫我们不得不用动物来代替人进行试验。事实上，不论在中国或西欧，人们早就用动物来试验一些药物的毒性。这可以看做是基础医学发展的第一个阶段——被迫发展与不自觉发展的阶段。

自二、三世纪起，盖凌（Calen）的学说统治欧洲医学一千多年，其错误和问题很多，但一直拖到中世纪还没有完全改正和解决。中国医学则从纪元前几个世纪即开始了经验医学，并影响到整个中国及远东地区。祖国医学因有自己的理论，自成体系而流传不衰，但缺乏实验研究的推动，所以发展速度也就比较慢。随着文化发展，人们认识到要治疗疾病，除了研究药物外，还必须对人体有所认识，因此在16、17世纪开创了实验医学，近代医学才逐渐发展起来。在西欧促进了解剖学的发展，安·维萨列斯（Andreas　Vesalius）根据人体解剖的直接观察，出版了《人体解剖》巨著，对解剖学作出了不可磨灭的贡献，从而使人们能从人体实际结构来认识、治疗疾病，比以前大大进步了。长期零散的实验也使人们认识到不同动物、同一动物在不同情况下对某一药物反应很不一样，这就促进了人们根据试验的目的，有意识地控制试验条件，以便对实验的结果进行合理的分析，得出正确结论。17世纪初期威廉·哈维（William　Harvey）和斯蒂芬·哈尔（Stephen　Hale）用蛙、蛇等动物进行了血液循环的研究，第一次证明循环系统是一个密闭的系统，把动物实验提高到成为一门科学的水平，为生理学创建了实验方法及性质。以后随着化学、物理、显微镜及其它工具的发明创造；动物实验在医学各个领域中的广泛应用，实验医学得到了更快的发展。其中最著名的实验医学家如法国的克罗德·班纳（C•Bernard）、麦仁地（Majendie）的生理学药理学实验、德国的斯奈登（S•Chleiden）和斯旺（Schwann）的细胞观察、法国的路易·巴斯德（L•Pasteur）和德国的罗伯德·柯霍（R•Koch）的细菌、病毒及疫苗的发明和维尔啸（R•Virchow）的细胞病理学。他们的基础医学研究为今日临床医学奠了基，做出了决定性的贡献。

19世纪末期至本世纪50年代，医学科学工作者利用其它科学成就，努力创造新的技术与理论，形成了基础医学的繁荣昌盛时期，也即是医学逐渐上升为理论阶段的时间。50年代之后，世界上许多临床医生、医疗单位都把注意力及科研力量投入到基础理论研究中去，因而临床及基础的分科得以越来越细，学科间互相渗透，互相交叉，导致了边缘学科和新学科的出现。例如内科分出了心血管、内分泌、呼吸、神经精神病等，外科分出了血管、心脏、泌尿、脑系、创伤、烧伤等；药理学分出了神经药理、生化药理、酶药理、多肽药理、分子药理、膜受体药理等等。分出的学科往往是多学科的交叉，不但理论互相渗透，实验技术更是彼此不分，互相借助。以神经生理学为喻：除微电极、显微操纵器及微电位记录和测定为其本身的特点外，利用电子显微镜、萤光染色显影、放射自显影以观察形态；利用放射免疫法、同位素示踪法、微电泳法、气相质谱仪等以测定各种化学变化；利用药物的膜受体原理及各种刺激、各种药物、神经阻断剂、受体兴奋剂等以探测神经细胞的冲动传导和递质及营养物质的运输和储藏。这里必须明确指出，凡此种种实验方法和尖端技术绝大部分是通过在实验动物身上来进行医学各个领域不同方面问题研究的。特别是50年代后发展了近交系、突变系、F1动物、无菌动物、悉生动物、SPF动物等后，实验动物在医学研究中应用更加深入广泛。根据国际上有的部门统计，世界上生物医学研究论文的60%以上是采用实验动物来进行的。以实验性科学为主的学科如生理学、病理生理学、药理学等绝大部分论文是采用动物实验来完成的。由此可见，动物实验在医学的发展过程中起着极其重要和推动性的作用。

二、医学上许多重大发现与动物实验的关系

只要查阅一个医学发展史，就可清楚地看到，医学上许多重大的发现均和动物实验紧密相关。特别是那些具有划时代意义的、里程碑式的、开拓一个新的领域、导致医学的某一方面突飞猛进的革命性发现，哪一个不是通过实验，首先在实验室发现的呢？举例说：各种显微镜的发明和应用、免疫现象、镭和X-射线、化学治疗、抗菌素的发现、核酸与染色体的结构与功能、肝癌病鼠AFP（α-Fetoprotein），比比皆是。它们都是实验研究的成果。特别是医学上几个划时代的成就，如传染病病原发现，预防接种，抗生素，麻醉剂，人工循环，激素的使用，脏器移植，肿瘤的病毒病原和化学致癌物的发现等都不开动物实验。下面我们举一些例子，进一步说明动物实验在医学发展中所取的作用：

1．通过动物实验，发现了大量的人类疾病起因于传染原，证明微生物在传染病发病中的作用，并发展了细菌菌苗，抗毒血清等，在防治传染病的流行上起了重大作用。

用从病人体内分离出的微生物在实验动物上产生类似那些人类疾病的疾病，只有这一事实才确立了这些微生物和人类疾病的关系。直接的成果是：公共卫生方法应用于预防疾病（如在伤寒病），预防免疫法的发现（如在白喉的破伤风），以及治疗传染病有效的抗血清的制备（如白喉、脑膜炎和肺炎）。随后，发现用化疗药物和抗菌素可以治愈实验性受感染动物，这就立即使这些药物在人类疾病上得到应用，使治疗前景大为改观，挽救了无数人的生命。如果离开动物实验，人类至今不可能宣布天花已从地球上消灭。

2．通过动物实验，发现了抗原抗体反应，了解了免疫性紊乱疾患的本质和补体的作用，推动了变态反应性疾病的研究。

动物注射传染原后会产生有保护作用的抗体，这一发现立即引出了料想不到的发展方向。人们发现，动物产生出一些不对抗活的微生物体，但对抗它们的特异的高分子的抗体。我们对免疫性紊乱的疾患如哮喘，枯草热、血清病和过敏性休克等的现代概念，直接来自对动物模型的观察。对抗体产生过程的了解形成了关于人类不同个体有不同血型的知识基础，首先导致输血法的应用成功，后来又引出对胎儿成红血细胞增多症的病因与治疗的知识，这种“Rh婴儿”疾病是新生儿死亡的一个主要原因。循另一条途径进行的一实验构成了把一个人的组织或器官移植到另一个人身上的现代尝试基础。对诸如风湿热和播散性红斑狼疮等疾病的了解，大部分得自从动物实验发展起来的免疫学理论。一个新近的例子是，遗传性血管神经性水肿是一种罕见但致命的疾病，对它的本质了解是以补体的研究为根据。补体是增强免疫性的一些蛋白质的奇妙复合体，最初因它存在于豚鼠血清里面而终为人们所认识。

3．通过动物实验，创立了实验肿瘤学，发现了化学致癌物质和致癌病毒，推动了肿瘤学的研究，为肿瘤的防治开辟了广阔的前景。

通过大量的动物实验，创立了实验肿瘤学，标志着人类与肿瘤作斗争的过程跨进了一个新阶段，从此，人体肿瘤的错综复杂的现象，可以在被控制和条件下进行探索。在17-18世纪，人们成功地移植了动物肿瘤，为实验肿瘤学的创立奠定了基础。20世纪初，用煤焦油涂抹兔耳诱发现皮肤癌后，相继用一些多环碳氢化合物、偶氮染料、亚硝胺以及致瘤病毒或放射线等，几乎可以在动物中复制出所有与人类肿瘤相应的动物模型，为肿瘤研究提供了极为有利的条件。近二、三十年来世界各国对诱发性、移植性动物肿瘤的建立与利用有了新的发展，在肿瘤的生长特性、宿主反应、病因与发病原理、机体免疫性以及抗癌药物的筛选等重要领域中，作出了许多成绩。动物身上移植人类肿瘤的成功，更为实验肿瘤的研究创造了优越的条件。

4．通过动物实验，认清了一些多发病的基本性质，对根除和控制这些疾病趁着极大作用。

具有深远意义的是使用动物去确定那些广泛流行疾病的基本性质，象脚气病、糙皮病和坏血病是营养缺乏的后果。曾使用各种实验动物来研究实验性的不完善饮食的影响，使维生素及其在疾病的预防与治疗上的重要性的得以发现。用加有多种维生素的面包治疗佝偻病、坏血病和干眼病儿童，用维生素K治疗黄疸病的成人，因冠状动脉疾患而作抗凝血治疗的病人，均证明与动物实验结果完全一致。在认识了糙皮病相当于狗的“黑舌病”之后仅几年，这种在美国南部死因占首位达三十年之久的疾病就得到了根除。对缺铁的狗身上的影响的研究，经过迂回曲折的过程，导致了对曾是致命的恶性贫血的控制。

5．通过动物实验，创立了“应激学说”，对临床上广泛应用激素疗法起了重要的指导作用。

1936年到40年代，Selye的实验室作了一系列的动物实验，发现给动物各种有害刺激（如注射亚致死量的肾上腺素、甲醛、吗啡、阿托品、肌肉运动、脊髓横断、过冷、过热等等），都可引起一系列与刺激物的药理性质及其他特性关系不大的症候群，称之为“全身适应症候群”（general　adaptation　syndrome），并证明垂体一肾上腺皮质的变化在全身适应症候群中起主要作用，其意义在于提高机体对有害刺激的抵抗力。从而创立了“应激学说”。

机体受到强烈刺激，处于“紧急状态”时，出现以交感神经兴奋和肾上腺皮质分泌增多为主的一系列神经内分泌反应，并由此而引起各种功能和代谢的改变。这种应激反应对临床实践具有指导意义。应激时的神经内分泌变化及功能代谢的改变，是我们理解各种疾病的全身性非特异性反应的理论基础。在临床实践中应当着眼于消除或减少应激元的作用，减轻应激反应，以避免或减少应激反应带来的并发症；努力减轻应激反应带来的损害；对急性肾上腺皮质功能不全（如肾上腺出血、坏死）或慢性肾上腺皮质功能不全的病人，受到应激元的侵袭时，由于不能产生应激反应，病情危急，应立即大量补充肾上腺皮质激素。

6．临床医学的许多重大技术的创造和发展也与动物实验息息相关。

外科医生在研究新的手术或麻醉方法时，往往先是通过动物实验，取得熟练而精确的技巧，然后才妥善应用于临床，大家知道，低温麻醉、体外循环、脑外科、心脏外科、断肢再植、器官或组织的移植术等成就，都与动物实验的开展紧密相关。特别是20世纪50年代外科进入了低温、深低温麻醉时代，进入了人工心脏体外循环的时代，这些技术完全是在动物实验的基础上发展起来的。

临床研究也无可估量地得助于对实验及其离体的器官所作的正常生理机制与反应的研究。我们所知道的有关心脏、肺脏和肾脏生理学的大部分知识，来源于动物实验。离体的心-肺灌注标本这个称誉一时的方法，曾是临床上惯用的许多概念和对于一切心脏和肺脏外科必不可少的机械援助得以发展起来的原因。同样的，对动物神经系统的恰当的生理学研究，为现代神经病学和神经外科提供了基础。

在动物上做的生理学研究，有时可以产生预料不到的广泛的临床意义。胃肠道疾患诸如溃疡病的诊断，大半依靠在病人口不透射线的物质后所做的X线检查。这种日常的“胃肠造影”是关于动物的胃肠道机动性的早期实验在临床上的推广；当时这样做是为了研究正常生理学，完全没有想到诊断上的意义。

现代对病因的研究和对诊断的探讨，不管是宏观的还是微观的，大部分都需要使用实验方法，主要是以高等动物为对象，把从动物获得的结果逐步推广到人。现代医学的治疗措施，已经极大地依赖于基础医学的实验成果了。动物实验帮助临床研究的种种用处，可以病床边上，在接受胰岛素治疗的糖尿病病人中，在先天性心脏缺陷得到修复的病儿中，或者在能活够正常寿命期限的恶性贫血患者中衡量出来。

三、医学科学研究与动物实验的关系

1．医学科研中采用动物实验，可以把很多人体上非常复杂的问题简单化，可以进行各种因素的细微探讨，而这是临床研究难于做到的。

机体的某一种机能同时都受许多因素的影响。因而要研究某一特定因素对这一过程的影响，就希望能使其他的因素保持固定。在人体却很难做到这一点。但在动物，无论是整体、离整或试管实验中，这都比较容易做到。如试验条件，实验室可以严格控制实验室的温湿度、光线、声音、动物的饮食、活动等，而临床上很难对病人的生活条件、活动范围加以严格控制，病人对药物治疗以外的其他护理工作的反应、对医务人员的信赖程度及合作程度更是实验室中所不存在的问题。又如试验对象的选择，动物实验完全可以选择相同的动物，在动物的品种、品系、性别、年龄、体重、身长、活动性、健康状态、甚至遗传和微生物等方面也可严加限制，但临床试验中，病人的年龄、性别、体质、遗传等方面是不可能加以选择的。特别是健康状况，动物是健康的或是人工造成的某种疾病模型，而临床试验是人在自然环境下所得的病，因此既使是同一疾病，每个人的疾病情况都比较复杂，对同一药物反应也不相同，何况除试验治疗的疾病以外，还时常伴有一些其它的疾病，这样可影响或掩盖试验效果。动物可以同时选取所需要的数量，同时进行实验取得结果，而病人则是陆续发生，陆续进入试验，逐渐积累试验结果资料，前后可能掺入了不少干扰因素，有时难于区分。由于医学科研中利用动物实验的这些优点，我们就把一个非常复杂的多元方程，转变成简单的函数运算，使许多医学上的实践问题和重大政府问题解决得比较容易，从而大大地推动了医学科学的发展。

2．临床上很多疾病潜伏期或病程很长，研究周期也拖得很长，采用动物，复制动物疾病模型可以大大缩短其潜伏期或病程。尤其是那些在人体上不便进行的研究，完全可以在实验动物身上进行。从而有力地推动了人类疾病的病因学、发病学以及防治方法的研究。

应用动物模型，除了能克服在人类研究中常会遇到的理论和社会限制外，还容许采用某些不能应用于人类的方法和途径。这些途径对于研究发病率较低的的疾病（各种癌症、遗传缺损）和那些因其危险性而对人类进行实验是不道德的疾病，具有特别意义。例如，急性白血病的发病率较低，研究人员可以有意识地提高其在动物种群中的发生频率而推进研究。同样的途径已经成功的应用于其他疾病的研究，如血友病、周期性中性白细胞减少症和自身免疫介导的疾病。

动物模型的另一个富有成效的用途，在于能够细微的观察环境或遗传因素对疾病发生发展的影响。这对于长潜伏期疾病的研究特点重要。为确定特定的环境成分在某些疾病中的作用，可将动物引入自然的或控制的环境中去。随着一些急性传染病被控制，人们对一些慢性病日益注意，近年来人们开始致力于对环境中许多慢性致病因素的研究。但有些致病因素需要隔代或者隔几代才能显示出来，而人类的寿命很长，一个科学家很难有幸进行三代以上的观察。许多动物由于生命周期很短，能在实验室中观察几十代，如果使用微生物甚至可以观察几百代。

动物模型是利用动物自发性和实验性疾病为模式来研究人类的疾病。目前这方面的工作进行很快，已成为一门独立的学科，称比较医学（Computive　medicine）。国际上现有动物模型几百个，我们已经编集出版的动物模型在150个以上，有不少还在陆续编辑中。这些动物模型有力地推动着人类疾病的病因学、发病学和防治学研究。

3．临床上平时不易遇到的疾病，应用动物实验可以随时进行研究，使人们得以对这些疾病有深入的认识，例如放射病、毒气中毒、烈性传染病等。

以放射病为例，平时极难见到，而采用实验方法在动物身上可成功的复制成造血型、胃肠型、心血管型和脑型放射病。大大促进了对这种病的研究。因此，今天我们对辐射损伤的大部分知识，不是来自广岛或长琦，也不是来自几个出过事故的反应堆，而是通过动物实验积累起来的。关于辐射的远期遗传效应至今只有动物实验的材料。

4．药物的长期疗效和远期效应，在实验室采用动物实验方法来观察，没有过多的影响因素，但在临床研究中问题就比较复杂，如病人多吃或少吃药、病人自身停药、病人另外求医、病人又患其他疾病、病人死亡及病人失去联系等均可影响治疗效果的最终判定。

5．医学上有些重要概念的确立只有通过动物实验才能作到，临床上是根本作不到的。例如，关于神经与内分泌的关系早就引起了人们的注意。在30年代临床就观察到下丘脑损伤可引起生殖、代谢的紊乱，尸体解剖与动物实验都强烈地提示下丘视脑可能通过分泌某些激素调节垂体前叶的功能从而控制许多的内分泌器官的功能，如果这一现象能得到肯定，神经体液调节的概念将得到决定性的支持，但是花费了40年时间，人们却无法找到下丘脑调节垂体物质。直到70年代两组科学家分别用10多万个羊和猪的下丘脑提取出几毫克下丘脑的释放激素，而仅需注射几微克这类激素就可导致垂体分泌大量激素，这才最后确定了下丘脑对垂体激素调节的新概念，由于下丘脑释放激素的分离、合成，为神经内分泌调节的概念提供了有力的证据并改变了许多内分泌疾病诊断与治疗的方法，因而这个工作获得诺贝尔奖金。如果不用动物下丘脑而企图由几万个人的下丘脑提取释放激素那是非常非常困难甚至于是不可能的。可见医学研究发展到目前，一些工作非在动物身上进行实验不可。如果说医学的发展单纯地依靠临床经验的积累，那么就不容易解释为何经历了几千年积累的中医药学在某些重要方面的发展却落后于近代西方医学呢？中医没有利用动物实验不能不说是一个重要的原因。

四、著名医学科学家的重大发现与动物实验的关系

1．哈维（William　Harvery,1578～1657）英国医生，实验生理学的创始人之一。他采用狗、蛙、蛇、鱼、蟹和其他动物进行了一系列动物实验。根据大量的实验研究结果，发现了血液循环，证实了动物体内的血液循环现象，并阐明了心脏在此过程中的作用，指出血液受心脏推动，沿动脉流向全身各部，再沿静脉返回心脏，环流不息，他还测定过心脏每搏输出量。1628年发表《动物心血运动的解剖研究》，1651年发表《论动物的生殖》，这些成就对生理学和胚胎学的发展起了很大作用。恩格斯对哈维的发现给予了高度的评价，曾说：“由于哈维发现血液循环，而把生理学确定为一门科学。”

2．科赫（Robert　Koch,1843～1910）德国细菌学家。他采用牛、羊和其他动物作实验，发现了结核地菌。他发明用固体培养基的“细菌纯培养法”，首先采用染色体观察细菌的形态，并运用这些方法，分离出炭疽杆菌、结核杆菌和霍乱杆菌，同时确证这些细菌与疾病的关系，提出了“科赫原则”，作为判断某种微生物是否为某种疾病的病原的准则，1905年获诺贝尔生理或医学奖。

3．巴斯德（Louis　Pasteur,1822～1895）法国微生物学家、化学家、近代微生物学的奠基人。他在病原微生物方面的研究，奠定了医学微生物学的基础。在研究蚕病，鸡霍乱和炭疽病中，证实传染病是由病原微生物所引起。采用鸟类作动物实验，发现被减毒的鸡霍乱和炭疽病原菌能诱发免疫性。晚年在鸟和家兔上进行狂犬病疫苗的研究，对狂犬病免疫作出了很大贡献。他在研究炭疽病中，证实传染病是由病原微生物所引起的，其中有一个生动的事例。巴斯德很想知道有的地方为什么不断发生炭疽病，而且总是发生在同样的田野里，有时相隔数年之久。巴斯德从埋了十二年之久，死于炭疽病的羊尸体周围土壤中，分离出这种病菌。他奇怪这种有机体为什么能这样长时间地抗拒日照以及其他不利因素。一天巴斯德在地里散步时，发现一块土壤与周围颜色不同，遂请教农民。农民告诉他说，前一年这里埋了几只死于炭疽病的的羊。一向细心观察事物的巴斯德注意到土壤表层有大量蚯蚓带出的土粒。于是他想到蚯蚓来回不断从土壤深处爬到表层，就把羊尸体周围富有腐殖质的泥土以及泥土中含有的炭疽病芽胞带到表层。巴期德从不止步于设想，他立刻进行了实验，实验结果证实了他的预见。接种了蚯蚓所带泥土的豚鼠得了炭疽病。

4．巴甫洛夫（ИBaH　ΠeTpOBчh　ΠaBлOB,1948～1936）俄国生理学家，他一生作了大量的动物实验，在心脏生理、消化生理和高级神经活动三个方面作出了重大贡献。早年发现温血动物心脏有特殊的营养性神经，能使心脏增强或减弱。在消化腺的研究中，他在狗身上创造了许多外科手术，改进了实验方法，以慢性实验代替了急性实验，从而能够长期地观察整体动物的正常生理过程，在研究消化生理过程中，形成了条件反射的概念，从而开辟了高级神经活动生理学研究，他的高级神经活动学说对于医学、心理学以及哲学等方面都有很大影响。1904年获诺贝尔生理或医学奖，著有《动物高级神经活动（行为）客观研究二十年经验》等著作。由于他在研究中经常不断地使用狗作研究对象，因此他的一些著作也以狗来命名，如《狗的血压的正常变动范围》、《狗的心脏的神经支配》等。他对动物实验给予了高度的评价，如说“没有对活动物进行试验和观察，人们就无法认识有机界的各种规律，这是无可争辩的。”他对实验动物的作用和习性也很了解，有很多精辟的论述，如他说“狗由于素来对人好感，由于它的机敏、耐性以及驯顺而十分愉快地为实验者服务许多年，甚至终身。”“只有当必需才用猫作实验，因为这种动物性情急燥，本性凶恶，善叫。”“除了狗以外，家兔是最常用的实验动物，因为它是一种驯顺而活泼的动物，而且很少尖叫与反抗”。

5．贝尔纳（Claude　Bernard,1813～1878）法国生理学家，他的最重要的发现为肝脏的产糖功能和血管运动神经。他观察到刺激第四脑室底部能使动物发生暂时性的糖尿症，表明身体内糖的产生是受中枢神经系统控制的。胰液能分解中性脂肪的功能和美洲箭毒能麻痹骨骼肌肉的作用机制也是他发现的。他区别有机体的外环境和内环境，他所指的内环境主要是血液。认为尽管外环境不断变化，内环境却保持恒定是生命的保证，这个概念启发了后来生理学的许多的研究。贝尔纳在上述一些重大发现中，作了大量动物实验，其中有几个典型例子，如贝尔纳要根据冲动沿交感神经传导并引起化学变化从而在皮肤中生热的假说，切断了家兔颈部的交感神经，希望导致兔耳变凉。使他吃惊的是：该侧的耳朵却变得更热了。贝尔纳将耳血管与通常使耳血管保持适当收缩的神经作用彼此脱离了联系，结果血液流量增大，耳朵变热。贝尔纳起初并没有认识到自己的所作所为，他完全偶然地发现了动脉中的血流量是由神经控制这一事实，这是自哈维经典性的发现以后，人类对血液循环认识最重要的进展之一。又如，有一天，别人给贝尔纳的实验室送来了几只从市场上买来的兔子。贝尔注意到实验桌上兔子排的尿清亮而带酸性，不象寻常草食动物那样混浊而带碱性。他推断，这多半是由于没有喂食，兔子从自己身体的组织中吸取养份，因而处于食肉动物的营养状况。他用喂养和禁食互相交替的方法证实了这个观点，这种作用过程果然使兔尿反应发生了预期的变化。这是一次精彩的观察，多数研究人员也就心满意足了，但贝尔纳却不然。他要求“反证”，于是用肉食喂兔子，果然不出所料，兔尿呈酸性，贝尔纳为完成这项实验，最后对兔子作了解剖。用他自己的话说“我偶然注意到白色乳状的淋巴液初见于离幽门约三十厘米处十二指肠下部的小肠中。这引起了我的注意，因为在狗的身上淋巴液初见于十二指肠的上部紧靠近幽门的地方。”再仔细观察，他看到胰导管的开口是与淋巴液开始含有白色乳糜的位置一致，脂肪质的乳状液使这种乳糜成为白色，这样就发现了胰液在脂肪消化中的作用。

6．　莱夫勒（Friedrich　Loffler,1852～1915）德国细菌学家，在白喉研究的早期，证明了实验动物因注射白喉杆菌而死亡时，细菌仍留在注射点的附近。他认为动物死亡是由细菌的毒素所造成。根据这一假说，鲁（Emile　Roux,1853～1933法国细菌学家、医生）做了大量动物实验，企图证实细菌培养液中的这种毒素，虽做了很多努力，却都失败了。尽管如此，鲁仍坚信这一假说，最后孤注一掷，给豚鼠注射了35毫升的大剂量培养液滤液，奇怪的是，这只豚鼠在注射了如此大剂量的液体居然没有立即死亡，过了一些时候，他满意地看到这只豚鼠死于白喉中毒。确认了这点以后，鲁很快就查明，这只豚鼠开始只所以不死是因为培养液中细菌培养时间不够长，产生的毒素不足所致。因而，增加细菌培养时间就能够制成毒性很大的滤液，这一发现导致了预防白喉的免疫法，并使抗血清用于治疗（1890年Von　Behring发现患白喉病愈后豚鼠的血清中含有某种物质，可以保护其他豚鼠），从而开始了抗毒素治疗的新的时代。

7．冯梅林（Baron　Joseph　Von　Mering,1849-1908）德国内科医生，闵可夫斯基（Oscar　Minkowsk,1858～1931），出生于俄国的内科医学、病理学家。1889年在斯特拉斯堡研究胰脏在消化过程中的功能时，用手术切除了一个狗的胰脏。过后，一个实验助手发现这只狗的尿招来了成群的苍蝇。他将些事报告给了闵可夫斯基，经分析尿后发现其中有糖。正是这一发现，使我们认识了糖尿病和后来用胰岛素控制糖尿病的方法。胰岛素是由Banting和Best二氏从家犬体内首次分离出的，这一发现拯救了无数糠尿病患者的生命。

8．里基特（Charles　Ricet）法国生理学家，在用实验动物试验海葵触手提取物，以测定其毒素剂量时，突然发现，与第一次相隔一段时间第二次的微小剂量常使动物迅速死亡。起先他对此大为震惊，简直不能相信这是他自己做出来的结果。确实，他说过，他发现诱导敏感作用或称过敏性完全是不知不觉的，他原来认为这是绝对不可能的。这种过敏感现象的的另一表现是由戴尔（Henry　Dale）发现的。他在豚鼠的几条不随意肌内注射血清时，突然发现有一条肌肉对马血清反应特别强烈。在寻找这一特别现象的原因时，他发现这只豚鼠在不久前曾注射过马血清。由于前次已注射过马血清（称感应剂量）使豚鼠对马血清（异性蛋白）感受提高，因此第二次再注射马血清（称决定性剂量）时豚鼠可比第一次注射反应强烈得多。这证实了过敏的本质是抗原抗体的反应，从而推动了变态反应性疾病的研究。

9．洛伊（Otto　Loewi），格次茨大学药物学教授。1921年，他以创造性的思维，仅采用简单的动物实验方法，就发现了副交感神经的神经介质为乙酰胆硷。“次日他走进实验室，以生物学历史上少有的利落、简单、肯定的实验证明了神经冲动的化学媒介作用。他准备了两只蛙心，用盐水使其保持跳动。他刺激一只蛙心的迷走神经，使其停止跳动。然后他把浸泡过这只蛙心的盐水取出来浸泡第二只蛙心。洛伊满意地看到：盐水对第二只蛙心的作用，同刺激来迷走神经对第一只蛙心的作用相同：搏动的肌肉停止了跳动。这就是世界各国对化学媒介作用不仅在于神经与它们影响肌肉和腺体之间，而且也存在于神经单元本身之间。”

10．其他一些著明科学家采用动物实验获得重大发现的例子还很多，如：

化学致癌物质的发现：1914年日本人山极和市川用沥青长期涂抹兔耳朵，成功地诱发出皮肤癌，后经分析沥青中主要含有3，4-苯骈芘的化学致癌物，从而证实了化学物质的致癌作用。从此，许多化学物质都相继被证实可经诱发动物的肿瘤，为肿瘤病因的化学因素提供了更多的证据。使人们充分认识到化学致癌因素在人类恶性肿瘤的病因中占有极重要的地位。现在已知的有致癌作用的化学物质，种类繁多，分布广泛。如3，4-苯骈芘、1，2，5，6-双苯蒽、20-甲基胆蒽等多环碳氢化合物，均被动物实验证明是强烈的致癌物质。用这些物质涂抹动物皮肤可引起皮肤癌，注射在动物皮下则可引起肉癌。氨基偶氮染料，可引起动物肝癌和膀胱癌。芳香胺类染料，可引起膀胱癌，其中芳香酰类（如N-2-乙酰氨基芴）可使多种动物引起肝、肠、乳膜、外耳道、膀胱等不同部位的肿瘤。亚硝胺类化合生是一类分布广，致癌性强，能引起多种动物及多种器官发生肿瘤的天然存在的致癌物，甲基苄基亚硝胺、甲基丙烯基亚硝胺等不对称的亚硝胺主要引起食管癌；二甲基亚硝胺、二乙基亚硝胺等对称亚硝胺，主要引起肝癌；甲基亚硝基脲和甲基亚硝基乌拉坦能诱发大鼠的小肠、肝、肾、脑的肿瘤和胃的腺癌。

Ringer′s液的发现：林格（Sidney　Ringer,1835～1910）英国内科医生、生理学家。在对离体的青蛙心脏进行实验时，生理学家通常使用生理盐水作为灌液。用这种方法可使青蛙心脏继续保持约半小时的跳动。一次，在伦敦大学医院，一位生理学家发现他的青蛙心脏连续跳动了好几个小时，他非常惊讶，大惑不解，他能想到的唯一可能原因是季节的影响，而这一点他也确实的报告中提出来了。后来，发现这是由于他的实验助手在制作盐水溶液时用的不是蒸馏水而是自来水。根据这个线索断定自来水中的某些盐份引起了生理活动的增加。林格就是这样发现了这种以他名字命名的溶液。这种溶液对实验生理学的贡献颇大。

脾结节法测定多向造血干细胞方法的发现：1961年J.E.Till和E.A.McCulloch两位加拿大血液学家在研究正常小鼠骨髓细胞放射敏感性时，对受致死剂量射线照射的小鼠移植一定数量的同种骨髓细胞后9～10天，取出脾脏，在苦味酸一甲醛固定液中固定后，可以肉眼见到脾脏表面上生成圆形结节。从而创立了脾结节法。同时他们进一步观察到脾结节的生成量与移植骨髓的有核细胞数之间呈比例关系，因此，可以作为评定骨髓细胞功能的一个重要测定方法，为测定造血细胞的功能提供了一个定量的研究方法，后来，进一步的工作证明，脾结节的生成是起源于单一细胞的，这类细胞具有很强的增殖能力，同时又具有向骨髓红系、粒系和巨核系细胞进行分化的能力，符合了造血干细胞的基本特征，因而称脾结节的生成细胞为多向性造血干细胞或多潜能性造血干细胞。因此脾结法是目前公认的多向性造血干细胞的测定方法，它的发现大大促进了血液学的研究。

单克隆抗体技术的发明：杂交瘤（Hybidoma）合成单克隆抗体（Monoclonal　antibodies）的近年来生物医学中的一项重大突破。从根本上解决了免疫学中长期存在的“特异性”和“重复性”问题，显出它的发展前途无可限最。

单克隆抗体技术是由英国剑桥大学两位科学家G.Kohler和C.Milstein于1975年发明的，他们在60年代发展起来的细胞杂交技术基础上，成功地把两种细胞融合在一起，一种是已适应体外培养的小鼠骨髓瘤细胞（都来自BALB/C品系的小鼠）和一种经绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞融合，形成杂交细胞，发现这种融合的杂交细胞兼有两个亲代细胞的特征，即既有骨髓细胞无限生长的能力，又有浆细胞合成单一抗体的能力。因此，这种免疫细胞通过克隆化，成为单克隆系（单一纯化的无性繁殖系），就能产生大量单一类型的高纯度抗体，这种抗体就叫做“单克隆抗体”。如果把杂交细胞再种入动脉体内，可形成“杂交细胞瘤”瘤体产生大量抗体，就可从动物体液中抽出含有单克隆抗体的体液，把这种杂交细胞在体外培养，培养液中就有大量的单克隆抗体，可供实验研究和临床研究使用。最近，在探索用于融合的人体浆细胞瘤方面已获得成功，为单克隆抗体直接用于人类疾病的诊断、预防、治疗以及发病机制的研究，特别是为人类恶性肿瘤的免疫诊断、免疫治疗，开辟了更为广阔的前景。现在，单克隆抗体技术几乎深入到生物医学的各个领域，甚至渗入到过去认为免疫血清学方法达不到的范畴，具有无法估量的作用。

医学史上一些科学家采用动物实验而获得重大发现的例子很多，现仅例举其中一部分，简表如下：

表1-1　早　年　医　学　研　究

表1-2　现代医学研究

从上面大量实例中我们可以充分看到实验动物和动物实验在促进医学科学的发展中起着极其重要的作用。医学离开了实验，就谈不上医学的进步。我们强调动物实验的重要性，并不是为证明它是促进医学发展的唯一途径，相反，我们仅仅认为临床观察一样，动物实验的出现是医学发展的客观需要。人与动物从生物学的角度看是大同小异的。这就从根本上保证了动物实验的可靠性，由于种种主客观原因可能造成动物实验与临床观察的脱节，但这不能构成否定动物实验的理由。为了促进医学发展，关键的问题在于正确解决好这个矛盾。动物实验应由过去比较注重分析实验逐步转向更多地注重综合性的实验，而临床研究应尽量创造条件做一些分析性的实验。我们应当特别注意分子生物学和遗传工程学给我们提供的机会；注意在具有多种动物品质的模型上进行实验。当然，不能否认临床研究和实验室研究存在差异，它们各有特点，也正因为如此，医学的这两个研究门类都长期存在，不能相互替代。它们是促进医学发展的两个根本途径和手段，也是互相补充、互相促进的。

第三节　动物的类群和生物学分类上的位置

一、动物的类群

动物的种类繁多，到目前为至已知的约为150万种以上，为便于识别、研究和利用它们，必须进行分类。分类的方法通常采用自然分尖法，即以生物的外部性状、内部构造、生活方式、生物的发生和彼此间的血缘关系等作为分类的依据。根据自然分类法，生物可分为两大界，即动物界和植物界。界（Kingdom）以下分为门（Phylum）、纲（Class）、目（Order）、科（Family）、属（Genus）、种（Species）等。除此之外还可用亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种，变种等来表示更细的分类等级。现以家犬为例，说明其分类系统如下：

脊椎动物门（Phylum　Vertebrata）

哺乳纲（Class　Mammalia）

真兽亚纲（Subclass　Eutheria）

食肉目（Order　Carnivora）

肢脚亚目（Suborder　Fissipedia）

犬科（Family　Canidae）

犬属（Genus　Canis）

种（Species　familiaris）

学名（Canis　familiaris　Linne）

依据自然分类法，将已知的150万种动物分为11个门：

（一）原生动物门（Phylum　Protozoans）为最原始、最低等的单细胞动物。对人类健康有危害的寄生虫可寄生于人体引起寄生虫病，例如原虫、锥虫、黑热病原虫、痢疾变形虫、杜氏利什曼虫、结肠小袋虫、疟原虫等。有些原生动物可作实验材料，例如变形虫、眼虫、草履虫等。

（二）海绵动物门（Phylum　Porfed）是最低等的多细胞动物，均生活在水中。有些海绵动物可供医药用，如脆针海绵（中药叫做紫梢花）可供药用，浴海绵可供医用。

（三）腔肠动物门（Phylum　Coelenterates）腔肠动物多辐射对称，体壁由内外两层细胞组成，内层细胞围成身体的内腔，腔有口与外界相通，因为没有肛门，经消化吸收后的残渣仍由口排出，象这样的腔，称为腔肠。其中海蛰、海葵、桃色珊瑚等可供药用，水螅可作实验材料。水母类的刺棘囊内有强毒液，对人有害。

（四）扁形动物门（Phylum　Platyhelminthes）扁形动物身体扁平，左右对称，由外中内三个胚层组成，中胚层的出现，使它们的身体结构有可能进一步发展，出现了器官的分化。大多为危害人体或家畜的寄生虫，如血吸虫、姜片虫、肺吸虫、绦虫等，寄生于人体的就有30多种，寄生于动物的则更多，对人体和动物危害很大。

（五）线形动物门（Phylum　Nemathelminthes）线形动物是具有原始体腔的多细胞动物。身体一般呈园筒线形，两羰尖细，不分节，有原始体腔。线形动物中有许多种寄生于人体内和动物体内，引起寄生虫病，如蛔虫、钩虫、蛲虫、血吸虫、旋毛虫等。

（六）环节动物门（Phylum　Annelids）环节动物是具有体节、真体腔的多细胞动物。体为长圆柱形或长扁平形，左右对称，由许多环节合成。可用于作实验材料的有蚯蚓、水蛭（蚂蟥）等。蚯蚓适合于作胆硷能受体的研究，在祖国医药中蚯蚓入药，名为地龙，有降血压作用。蚂蟥肌对乙酰胆硷具有极高的敏感性，适宜作乙酰胆硷测定实验，蚂蟥可作药内服，治疗瘀血、肿痛。

（七）软体动物门（Phylum　Molluscas）软体动物是肉质丰富的多细胞动物。体柔软，不分节，一般有肌肉质的足或腕，也有足退化的。常见的有乌贼、蜗牛、河蚌等。乌贼具有一条巨大的神经纤维，它足以允许把一个微电极插入其内，适合于神经膜电位的研究，乌贼体内的骨板称海螵蛸，为中药材，有止血等作用。石决明、牡蛎、砗磲等可供药用。钉螺、豆螺、扁卷螺等是寄生虫的中间宿主，可引起寄生虫病。

（八）节肢动物门（Phylum　Arthropods）节肢动物是具有外骨骼的多细胞动物。它是动物界中种类最多的一门，类群多，分布广，与人和动物的关系极为密切。如蛛形纳中的蜱螨类是传染多种疾病的媒价（回归热、出血热、斑疹伤寒、鼠疫等）。昆虫纲动物则是动物界中最大的动物的类群，其中不少种类是使人和动物引起疾病的病原体的传播媒介，如蚊虫、虱子、白蛉、跳蚤、苍蝇等。

（九）棘皮动物门（Phylum　Echinodermata）棘皮动物是皮有棘刺的多细胞动物。全部生活在海中，如海胆、海星等。紫海胆可供药用，冠海胆、环刺毒海胆有毒。

（十）原索动物门（Phylum　Hemichordata）原索动物是无脊椎进化到脊椎动物的过渡类型动物。幼体和成体都有脊索，有弹性能弯曲，不分节，这是构成骨骼的最原始中轴。原索动物中的文昌鱼在学术上有重要意义，可供教学、研究用。

（十一）脊椎动物门（Phylum　Vertebrata）为动物界中结构最复杂，适应性最完善，在进化上属于最高等的一门动物，绝大部分实验用的动物在这一门动物内。脊椎动物体形对称，多分为头部、躯干部和尾部三部。躯干部有成对的附肢，体内有脊椎骨连成脊椎，并有发达的头骨。中枢神经系在背侧，心脏在腹侧，这与无脊椎动物完全相反。脊椎动物门分为六个纲：园口纲、鱼纲、两栖纲、爬虫纲、鸟纲和哺乳纲。哺乳纲（包括人类）是动物界中最高等的一类，多数实验动物选自此纲。哺乳动物（mammal）特点是有颌；都以乳汁哺育幼儿；体一般分为头、颈、躯干、尾和四肢五部，颈椎七个；体腔由横隔膜分为胸腔和腹腔二部；体表多有被毛；心脏有二心房二心室，血液循环分为大循环和小循环；体温恒定；均有胎生，发生中多有羊膜、尿囊、胎盘。常用的实验用动物均是哺乳动物，如大猩猩、黑猩猩、猩猩、长臂猿、猕猴、狗、兔、猫、豚鼠、大鼠、小鼠、猪、羊、马、牛等。

鸟纲的特点是体表有被羽；两颌变为嘴；前肢变以翼；多为飞行生活；心脏为二心房二心室，血液循环分大循环和小循环；定温；卵生；发生中有羊膜、尿囊；骨髓为硬骨；脊索退化。被选用作实验用动物的有鸽、鸡、鸭等。两栖纲的特点是有颌，发生经过变态或变态不显著；幼时用鳃呼吸，适于水栖，成体一般用肺呼吸，多栖于陆上；心脏为二心房一心室，血液循环分大循环和小循环，但不完全；变温；骨骼为硬骨；脊索退化；卵生。被选用作实验用动物的有青蛙、蟾蜍、蝾螈等。园口纲、鱼纲和爬行纲内很少被选用作为实验用动物。

我国哺乳动物共有十四个目，均属真兽亚纲（Eutheria）。各目中常用的实验用动物见下表，其中除单孔目属原兽亚纲和有袋目属后兽亚纲外，其它十三目均属真兽亚纲。原猴目在分类学上还有一定争议，相当一部分兽类学学者把原猴目与灵长目归并为一个灵长目，降格为亚目。

二、常用实验动物在分类学上的位置

表1-3　常用哺乳类实验用动物的分类位置

第四节　实验动物的分类方法

随着实验动物的进展,实验动物的分类方法愈来愈细,也更加科学化,通过了解下面的几种分类方法,同时可扼要地了解实验动物的来源和发展情况。

一、按实际用途分类

1．实验动物（Laboratory　animals）是专门培育供实验用的动物，主要指作为医学、药学、生物学、兽医学等的科研、教学、医疗、鉴定、诊断、生物制品制造等需要为目的而驯养、繁殖、育成的动物。例如小鼠和大鼠是首先按实验要求，严格进行培育的实验动物，其次如地鼠类、豚鼠、其它啮齿类、鹌鹑等亦已实验动物化。

2．经济动物（Economical　animals）或称家畜家禽（domestic　animals　and　domestic　fowl）是指作为人类社会生活需要（如肉用、乳用、蛋用、皮毛用等）而驯养、培育、繁殖生产的动物。转为实验用的有：产业家畜（猪、马、牛、羊、鸡、鸭、鹅、鸽、兔、鱼类等）和社会家畜（犬、猫、金鱼等），其中一部分虽已培育成能达到作为实验动物的目标，但同具有高标准水平的鼠类相比，其品质还不能说是很高的。

3．野生动物（Wild　amimals）是指作为人类需要，从自然界捕获的动物，没有进行人工繁殖、饲养的动物。例如两栖类、爬虫类（青蛙、蟾蜍、蝾螈、水龟等）；鱼类（鲫鱼、泥鳅等）；无脊椎动物（蛤蜊类、墨鱼类、蟹类、海胆类、蝇类、蚊类、蟑螂等）鸟类；啮齿类（如黑线仓鼠、长爪砂鼠、黑线姬鼠等野鼠）；灵长类（猿猴）等，这些野生动物，除少数外，一般均不能进行人工繁殖生产。

4．观赏动物（Exihibiting　animals）是指作为人类玩赏和公园里供人观赏而饲养的动物，如踏车小白鼠、玩赏犬和猫等。

实验用动物来源于野生动物，从野生到家养，通过纯化（定向培育）发展成多种实验动物。野生动物家畜化，家畜动物种化，实验动物纯化，是野生动物演变为实验动物的过程。

这里必须强调指出，以往，把实验用动物非常含糊地称为实验动物，在习惯上误认为：实验用动物和实验动物概念是一样的，现在必须加以纠正，两者应该明确区分。实验用动物就是指一切用于实验的动物，其中除了符合严格要求的实验动物外，还包括家畜（产业家畜和社会家畜）和野生动物，这三类统称为实验用动物（Animals　for　Research,或Expermental　Animals）。将实验用动物区分为实验动物，家畜和野生动物这三类动物是很重要的，也是很必要的，因为在动物实验上，特别重视反应的重复性，这三类动物有较大的差异。所谓反应的重复性就是指不同的实验工作者，在不同的实验地点，不同的时间，用同一品系动物所做的的实验，几乎没有差异地均能获得相同的结果。这就希望动物实验能达到象化学分析天平称量那样的精确度，对实验动物来说，要求能达到化学试剂那样的纯度。为了达到这个目的，就必须同时进行极为严格的遗传和环境的控制，两者不能偏废。这对实验动物来说是可以作到的，对野生动物几科是不可能的。对家畜来说，并不具备这些条件，虽然，家畜中某个品种的确立，亦有一定程度的遗传学控制和人工饲养管理条件，但同实验动物的严格要求相比，还是相差悬殊。再从育种的角度来看，家畜育种的遗传性质目标，不外乎是按畜产上要求的泌乳能力（乳牛），产蛋能力（家禽），肥育能力（肉用家畜），产毛能力（皮毛动物）等来进行的，其选种的方法是择优除劣，即排除低生产性能的遗传形质和易感疾病形质。而实验动物育种的形质目标，是按研究上的需要来考虑的，可利用的形质是非常多的，除了培育有高产优质性能的形质外，凡是在实验动物中发现的同人相类似的疾病，都要通过遗传学手段积极的把它培育后保留下来，建立“疾病模型”的品系。不仅如此，对耐病性形质的的培育的方向也是多方面的，既要培育耐病性高的形质（例如低癌品系），同时又要培育耐病性低的形质（例如高癌品系），以适应研究的需要，这就同家畜的高性能育种方向安全不同，而且家畜也是很难作到这些。由引可以看出，将“实验用动物”区分为上述三类动物是完全必要的。

二、按遗传学控制原理分类

在化学实验中，要准备很多不同种类和不同纯度的试剂，按其含有杂质的多少可分为普遍的、实验室的、化学纯的、分析纯的等不同纯度的试剂，分别用于不同目的和要求的试验。在物理实验中，亦同样要制造出精密度各不相同的各种测定仪器、电子计算机等，促使物理学试验达到更加精确、迅速和完整的地步。实验动物被称为“活的试剂”的“活的测定器”。在动物实验时，就需要有纯度高的、敏感性强的，适合各种实验目的要求的健康的品系动物。目前，按遗传学控制方法，根据基因纯合的程度，把实验动物分类为：近交系、突变系、杂交群、封闭群四类，其规定要求各不相同，而杂种（Mongel）是未经遗传学控制而进行无计划交配繁殖的动物，故不属于本分类范围。

从遗传角度分类，也可将其分为同因型和不同基因型两类动物。同基因型动物又可分为近交系动物、同源导入近交系（近交同类系）动物、异单基因近交系（近交同类突变系）动物、重组近交系动物、突变系动物、杂交F1代动物、单亲二倍体动物和嵌合体动物。不同基因动物一般是指远交系动物和封闭群动物。每种动物在遗传学、生物学特性上和应用上都各具特点。

同基因型动物主要以近交系动物为代表，在繁殖中根据目的不同分别采用近交、杂交、或连续回交、或回交互交等特殊的方式培育而成。

不同基因型或杂合型的动物主要来源于远交杂种或近交纯种的动物，一般称为远交系动物或封闭群动物。种子来源于近交系或有近交历史的动物。其基因纯度与近交系相比差异不大，来源于没有近交历史的种群而繁殖的远交系动物，其基因变异情况差别很大。一般来说这些动物采用随机交配的方法，尽量避免选择，避免近交，保持一定的遗传异质性。

远交系动物和封闭群动物的特点，主要为高产、适应性和抗病性强，常用于生殖、生理、肿瘤、毒理、药理、免疫、微生物等研究工作以及一些药品、生物制品的制造和鉴定工作，目前常用的远交系动物有NIH、ICR等在我国则为昆明小鼠。

不同基因型的动物与基因型相同的动物相比在以下几个方面存在差异，见表1-4。

表1-4　同基因型与不同基因型动物比较

按遗传学控制方法，目前将实验动物分为下列几类，其主要特点分述如下：

1．近交系动物（Inbred　strain　animals）：近交系动物一般称为之纯系动物。是采用兄妹交配（BXS——brother　sister）或亲子交配（PXO——parent　xoffspring，父母与子女交配），连续繁殖20代以上而培育出来的纯品系动物。一般以小鼠为典型代表。所以把啮齿类动物同胞兄妹连续交配达20代以上的品系称为近交系，其近交系数可达99.8%，亦可用亲子（父女、母子）连续交配20代以上达到近交目的，其近交系数可达99%。但必须用年轻的双亲同其子女交配,而且亲子交配不能同兄妹交配混用。很多学者认为，较大动物的纯种培育很难获得成功，因为成功率低，往往成为经济上的学生负担。例如犬和猫连续兄妹交配20代需经20年左右。鸡和兔亦也花费较长时间。但目前毕竟因研究上的特别需要，已培育出兔、犬、猫、鸡、羊、猎等的若干近交系。有些学者提议：禽类和兔的血缘系数达到80%以上时（相当兄妹交配四代），即可称为近交系。

2．突变系动物（Maiant　strain　animals）是保持有特殊的突变基因的品系动物，也就是正常染色体的基因发生了变异的、具有各种遗传缺陷的品系动物。生物在长期繁殖过程中，子代突变发生变异，其变异的遗传基因等位点可遗传下去，或即使没有明确的遗传基因等位点，但经过淘汰和选拔后，仍能维持稳定的遗传形质。这种变化了的能保持遗传基因特性的品系，称之为突变品系。在小鼠和大鼠中，通过自然突变和人工定向突变，已培育出很多突变品系动物。

3．杂交群动物（Hybrid　animals）也称杂交一代动物或系统杂交动物。是指两个近交品系动物之间进行有计划交配所获得的第一代动物。简称F1动物。一般只用子一代F1，有时也用子二代F2。例如由C57BL/6J和DBA/2小鼠交配后培育的第一代为DBF1或D­2B6F1，C57L/J和A/He交配后的第一代为LAF1。

4．封闭群动物（Closed　colony　animals）是指一个动物种群在五年以上不从外部引进其他任何品种的新血缘，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。一般对群的大小、封闭年月、繁殖结构等均有明确的规定。可分为起源于近交系但并不进行兄妹交配的维持群和不起源于近交系而亦不进行兄妹交配的维持异。也就是在这固定的一群动物中，有的可能有近交关系，有的则无近交关系，但都要避免兄妹交配，也要避免亲子、表兄妹、侄伯之间相互交配，保持其一定的遗传差异。例如ddN小鼠，惠斯脱（Wistar）大鼠、各研究所长期自行繁殖的昆明种（瑞士种）小鼠、青紫兔、新西兰白兔、大白耳兔、豚鼠等均属此类。

三、按微生物学控制原理分类

在饲养动物的环境中及动物的体表、粘膜和消化道内容物中，均存在着大量种类繁多的微生物和寄生虫，如何控制微生物是特别重要的。一个优?

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，故用药物将卵周围灭菌后移入无菌隔离器内使其孵化即可，而且，这些动物一般在在出生后能自力采食，故较易育成。

2．悉生动物（Cnotobiotes　animals）是指机体内带着已知微生物（动物或植物）的动物。此种动物原是无菌动物，系人为的将指定微生物丛投给其体内，例如使大肠杆菌定居在无菌小鼠体内，在进行微生物检查时，仅能检出大肠杆菌。亦有人工投给二种以上的已知微生物。悉生动物一般分为单菌（Monoxenie）、双菌（Dixenie）、三菌（Trixenie），或多菌（Polyxenie）动物。此种动物同无菌动物一样是放在隔离器内饲育的，但因其带有已知的微生物，故隔离器内有微生物及其代谢产物的污染。例如，人工投给的微生物，除可在饮水中增殖外，还能在隔离器内放出大量的氨气。

3．无特定病原体动物（Specefic　pathogen-free　animals）是指机体内无特定的微生物和寄生虫存在的动物，简称SPF动物。但非特定的微生物和寄生虫是允许存在的，故其实际上就是指无传染病的健康动物。由于用疫苗和药物进行预防及治疗，或用淘汰带菌动物来作出SPF动物的方法并不实用（既浪费时间，又难保确实除去病原）。故一般大多先培育出无菌动物或悉生动物后，再把其转移到有封闭系统（Barrier　System）的设施中饲育繁殖。原则上SPF动物室内是不允许存在病原菌的，但在封闭系统环境中，难免有很多非病原性微生物会逐渐进入动物机体内，故亦有人把这个转移过程称之为通常动物化。SPF动物的祖先是无菌动物，按理来说，无菌动物的子宫内和卵中应该是无菌的，然而，有些病毒实际上是通过亲代传给胎儿的，因此，在作出无菌动物和SPF动物之前，必须充分考虑这个问题。

4．清洁普通动物（Clean　conventional　animal,CCV）（亦称最低限度疾病动物MOA）或称清洁动物（Clean　animal,CL）

来自屏障系统的SPF动物，饲养在设有两条走廊的，温湿度恒定的普通设施中的动物。垫料、饲料、用具等均应经过高压消毒。饮水pH为2.5～2.8，鼠盒上带过滤帽，空气亦应经过一定的过滤，工作人员穿干净服装操作，此类动物的微生物控制标准基本与SPF相同，不同之处为血清病毒抗体检查（脑脊髓炎病毒、鼠肝炎病毒……）经常可检出一定滴度的抗体，但不允许出现临床症状和脏器的病理变化和自然死亡。

普通动物（Conventioal　animals）是未经积极的微生物学控制，普遍地饲养在开放卫生环境里的动物。垫料和食物不经高压消毒，饮水为自来水，不喂青饲料。鼠应排除肺炎病毒，沙门氏菌和链球菌，地鼠不应有蛲虫。普遍动物只能供教养和一般性实验，不适用于研究实验。

四、按我国实际情况分类

国外将实验动物分为五级和四级，以用于不同的实验。我国现在尚未划分实验动物的级别标准。1980年10月在北京召开医学科研存设计座谈会，有30多位国内著名专家教授参加，根据我国具体条件，这次会议对实验动物进行了分级，列举如下：

Ⅰ级：用于教学示教的动物，应没有能传染给人的疾病，如结核、假结核、痢疾、伤寒沙门氏菌感染、出血性黄疸螺旋体病、淋巴细胞脉络脑膜炎病毒感染，皮肤霉菌病，体外寄生虫病等。

Ⅱ级：用于一般动物实验，除Ⅰ级标准外，动物在一般实验动物室内繁殖饲养，种系清楚，不杂乱，没有动物所特有的疾病，如脱脚病（鼠痘）、流行性腹病毒、致死性肠道病毒、Pillifomis菌、出血性败血性巴斯德菌、支气管败血性传代菌感染、丝虫病、球虫病、蠕虫（除蛔虫外）病等。

Ⅲ级：即所谓无特定病原体（Specific　Pathogen　free,SPF）动物，除Ⅱ级标准外，动物为部腹产或子宫切除产，均按纯系要求繁殖，在隔离器内或层流室内饲养，只有一些不致病的细菌丛，没有各种致病的病原体。

Ⅳ级：即无菌（Germ　free,GE）动物，在全封闭无菌条件下饲养的纯系动物，动物体内外不带有任何微生物和寄生虫（包括绝大部分病毒）。

Ⅲ级及Ⅱ级动物的要求较高也较贵，只宜用于特殊目的和要求的实验。

最近国内实验动物专家和科技工作者研究认为，现在我国医学实验动物分为四级：一级为普通动物；二级为清洁动物；三级为无特定原体动物；四级为无菌动物和悉生动物。

普通动物（CV）要求必须不带有人兽共患病原体及体外寄生虫。清洁动物（CL）要求在CV的基础上，还须不带有动物传染病的病原体。无特定病原体动物（SPF）要求在CL基础上还须不带有干扰实验的微生物。无菌动物（GF）要求不带有任何用现有的方法可以检出的微生物。悉生动物（GN）要求在无菌动物体上植入一种或数种已知的微生物。

第二章　常用实验动物的特点及应用

第一节　小鼠（Mouse;Musculus）

一、生物学特性和解剖生理特点

1．小鼠属于脊椎动物门，哺乳纲，啮齿目，鼠科，小鼠属动物。

2．成熟早，繁殖力强。小鼠6～7周龄时性成熟，雌性35～50日龄，雄性45～60日龄；体成熟雌性为65～75日龄，雄性为70～80日龄；性周期为4～5天，妊娠期为19～21天；哺乳期为20～22天；特别有产后发情（Post　Partum　Oestrus）便于繁殖的特点，一次排卵10～23个（视品种而定），每胎产仔数为8～15头，一年产仔胎数6～10胎，属全年、多发情性动物，繁殖率很高，生育期为一年。

3．体形小，易于饲养管理。小鼠是啮齿目实验动物中较小型的动物，一只小鼠出生时1.5克左右，哺乳一月后可达12～15克，哺乳、饲养1.5～2月即可达20克以上，可供实验需要，在短时间内可提供大量的实验动物。饲料消耗量少，一只成年小鼠的食料量为4～8克/天，饮水量4～7毫升/天，排粪量1.4～2.8克/天，排尿量1～3毫升/天，需要的饲养条件也较简单，因个体小，可节省饲养场地。

4．性情温顺，胆小怕惊。小鼠经长期的培育，在用于实验研究时,性情温顺,易于抓捕,不会主动咬人,但在雌鼠哺乳期间或雄鼠打架时“捉弄”则会咬人，一般很少相互斗架，操作起来很方便，是理想的实验动物。小鼠在罐、盒内饲养时，是很温顺的，但让其到罐外，很快就恢复到处乱窜的野性。雌鼠吃食仔鼠与其胆小怕惊有关。

5．对外来刺激极为敏感。对于多种毒素和病原体具有易感性，反应极为灵敏，如百万分之一的破伤风毒素能使小鼠死亡，这是其他实验动物所不能比拟的。对致癌物质也很敏感，自发性肿瘤多。

6．便于提供同胎和不同品系动物。可根据实验要求选择不同品系或同胎小鼠做实验，也可选择同一品种（或品系）、同年龄、同体重、同性别的小鼠做实验，由于动物遗传均一，个体差异小，实验结果精确可靠。

7．喜居于光线暗的安静环境，习于昼状夜动，喜欢啃咬。小鼠白天活动较少，夜间却十分活跃，互相追逐配种，忙于觅食饮水，为此夜间应备有饲料和饮水。

8．体小娇嫩，不耐饥饿，不耐冷热，对环境的适应性差。对疾病的抵抗力也差，因而遇到传染病时往往会发生成群死亡。如果饲料中断和饮水中断会发生休克，恢复后对体质会带来严重损害。特别怕热，一出汗就易得病死亡，如果饲料温度32℃时，常会造成小鼠死亡。

9．成雌鼠在动情周期不同级段，阴道粘膜可发生典型变化，根据阴道涂片的细胞学改变，可以推断卵巢功能的周期性变化。成年雌鼠交配后10～12小时阴道口有白色的阴道栓，这是受孕的标志，小鼠较为明显、大鼠和豚鼠不明显。小鼠的动情期往往开始于晚间，最普遍的是在晚10点到晨1点，偶尔在早晨1～7点，很少在白天，大鼠也类似，但较小鼠稍早，一般在下午4～10点。

10．小鼠面部尖突，嘴脸前部有长长的触手，耳耸立呈半圆形，眼大鲜红，生有较长的尾，尾部有模列并覆有环状角质的小表皮鳞，其数量小于200片。

11．小鼠发育成熟时体长小于15.5cm，体重雌性为18～40克，雄性为20～49克，双子宫型，胸部有3对乳头，鼠蹊部有2对乳头，有胆囊，胃容量小，肠内能合成维生素C，小鼠的染色体为20对，寿命2～3年。

12．小鼠的体温38（37～39）℃，呼吸频率163（84～230）次/分，心跳频率625（470～780）次/分，耗氧量1530mm2/g活体重，通气量24（11～36）ml/分，潮气量0.15(0.09～0.23)ml，收缩压113（95～125）mmHg、舒张压81（67～90）mmHg，红细胞总数9.3（7.7～12.5）百万/mm3，血红蛋白14.8(10～19)g/100ml，白细胞总数8.0(6～12)千/mm3，总蛋白4.8(4.2～5.5)g%。

13．小鼠有多种手色，不能都叫小白鼠，一般通称为小鼠。小鼠手色有白色（albino），鼠灰色（ayouti）、黑色（black）、棕色（brown）、黄色（yellow）、巧克力色（chocolate）、肉桂色（cinnamon）、淡色（dilution）、白斑（piebeld）等。

二、在生物医学研究中的应用

1．各种药物的毒性实验，如急性毒性试验、亚急性和慢性试验、半数致死量的测定等常常选用小鼠。

2．适合各种筛选性实验：一般筛选实验动物用量较大，多半是先从小鼠作起，可以不必选用纯系小鼠，杂种健康成年小鼠即可符合实验要求，如筛选一种药物对某一疾病或疾病的某些症状等有无防治作用时，选用杂种鼠可以观察一个药物的综合效果，因杂种鼠中血缘关系有比较近的，也有比较远的，对药物反应可能有敏感的、次敏感的、不太敏感的，通过筛选获得一个药物的综合效果后，再用纯系小鼠或大动物作进一步的肯定。

3．生物效应测定和药物的效价比较实验：如广泛用于血清，疫苗等生物鉴定工作，照射剂量与生物效应实验，各种药物效价测定（通过供试品和相当的标准品在一定条件下进行比较，以定出供试品的效价）等实验。

4．微生物、寄生虫病学的研究：因小鼠多种病原体具有易感性，适合于研究感染血吸虫、疟疾、马锥虫、流行性感冒、脑炎、狂犬病等。

5．肿瘤、白血病研究：目前小鼠已广泛地用于癌、肉瘤、白血病以及其他恶性肿瘤的研究。如常选用小鼠的各种自发性肿瘤作为筛选抗肿癌药的工具，这些小鼠自发肿瘤从肿瘤发生学上来看，与人体肿瘤接近，进行药物筛选比移植性肿瘤可能更为理想。如C3H小鼠自发乳腺癌高达90%，AKR小鼠白血病自发率很高等。另外也常用小鼠诱发各种动物肿瘤模型，进行肿瘤病因学、发病学和防治研究。如常用甲基胆蒽诱发小鼠胃癌和宫颈癌，用二乙基亚硝胺诱发小鼠肺癌等。

6．避孕药和营养学实验研究：小鼠的繁殖能力很强，妊娠期很短，仅21天，生长速度很快，因此很适合避孕药和营养学实验研究。如常选用小鼠作抗生育、抗着床、抗早孕、中孕和抗排卵实验。

7．镇咳药研究：小鼠在氢氧化铵雾剂刺激下有咳嗽反应，可利用这个特性来研究镇咳药物。因此，小鼠是研究镇咳药物所必需的动物。

8．遗传性疾病的研究：如小鼠黑色素病，即Chediak-Higashi综合征，为白发性遗传病，与人相似。还有白化病、家族性肥胖，遗传性贫血、系统性红斑狼疮、尿崩症等。

9．传染性疾病研究：如钩体病，霉形体病、巴氏杆菌病、沙门氏菌病、淋巴性脉络膜丛脑膜炎、脊髓灰白质炎、日本血吸虫病等。

10．免疫学研究：如可利用各种免疫缺陷小鼠来研究免疫机理等。

三、主要品种和品系

小鼠的品种和品系很多，是实验动物中培育品系最多的动物。目前世界上常用的近交品系小鼠约有250多个，均具有不同特征。突变品系小鼠约有350多个。

1．以色而论，有白色、灰色、棕色、黄色、黑色等。如野生毛色小鼠有C3H、CBA/N等；黑色小鼠有C57BL/6、C57BL/10、C58品系等；灰色小鼠有C57L、DBA/2品系等；白色小鼠有A、AKR、BALB/c、RF、SWR等品系。

2．以肿瘤研究需要培育的品系很多，有自发瘤品系，如高癌株的C3/H/HCN、A系，津白Ⅱ号等；低癌株的C57BL/6N、C58、津白Ⅰ号等。诱发瘤品系，如乳腺癌小鼠：C3H、A品系等；胸腺癌小鼠：DBA（♀）、R111、BALB/C、C57BR等品系；肺癌小鼠：A、SWR、BALB/C、C57BL等品系；肝癌小鼠：C3H、C3He、C3Hf等品系；白血病小鼠：AKR、C58、C57BL等品系小鼠；卵巢癌小鼠C3H等品系。

3．为研究各种人类疾病需要培育的品系也很多，如研究心血管疾病的小鼠：DBA等品系；自家免疫性疾病小鼠：NZB/N、NZB×NZW等品系；脑积水病小鼠：C57BL/KaLwN、B10、D2/nSnN等品系；肾盂积水小鼠：C57L/N、STR/N等品系；白内障小鼠L：STAR/N等品系；多尿症小鼠：STR/N、STR/lN等品系；肾脏病A/HeN等品系；腭裂小鼠：A/HeN(自发)、C57BL/6N（诱发）等品系；放射病C57BR/CdJN(有抗力)、BALB/CAnN、LACA（敏感）等品系；毒浆原虫病小鼠：BALB/CAnN等品系；疟疾小鼠：C58/LWN、DBA/1JN（对疟原虫感染有抗力）、C57L/N（疟原虫易感）等品系。

4．为供药物和代谢等研究需要培育的品系有：矿物油过敏小鼠：BALB/CAnN等品系；免疫球蛋白缺乏小鼠：CBA/N等品系；胰岛素敏感小鼠：C57BR/CdJN等品系；类固醇代谢障碍小鼠：C57BL/10scN；维生素K缺乏小鼠：　CBA/CaHN等品系；镇静剂实验小鼠：SJL、NZW等品系。

在微生物和各种实验研究中，以小白鼠最为普遍，有英国种、法国种、德国种和瑞士种等，而以瑞士种最著名。目前我国各生物制品、医学研究单位繁育的小白鼠为昆明种，该品系为封闭种群，最早在抗日战争时期从缅甸而来，在云南昆明繁殖，经过多年培育繁殖而成，该品系小鼠体型较大，繁殖力强。

近年来我国广大的医学、实验动物科研工作乾在研究肿瘤方面培育出L615品系小鼠、它系由C57BL品系小鼠与昆明品系杂交，通过二十代兄妹近亲交配培育出来的，对于白血病研究，它是比较好的一个品系；在这个品系基础上我国又培育出几个品系小鼠供白血病研究使用，如L7212、LS783、RS615、AL771、L6565和津638等品系；又如天津医学院培育出的自发瘤高癌系津白—Ⅱ小鼠，低癌系津白—Ⅰ小鼠，医科院培育出的A系小鼠，军科院培育出的Amml小鼠等都已在我国广泛应用。

5．为不同研究领域所培育的品系还有：供研究肿瘤常用的品系：A、AKR、BALB/C、RF、SWR、C3H、C57BL、C58、C57BR等品系；生理学研究上常用的品系：A、BALB/C、SWR、C3H、C57BL、C57BR等品系；研究辐射损伤常用的品系：RF、SJL、C3H、C57BL等品系；遗传学上常用的品系：C57BL等品系；免疫研究上常用的品系：C3H、C57BL、DBA/2、BALB/C等品系。

第二节　大鼠（Rat;Rattus　norregicus）

一、生物学特性和解剖生理特点

1．大鼠性哺乳钢，啮齿目，鼠科，大鼠属动物。

2．繁殖快。大鼠2月龄时性成熟，性周期4天左右，妊娠期20（19～22），哺乳期21天，每天产仔平均8只，为全年、多发情性动物。

3．喜啃咬、夜间活动、肉食，白天喜欢挤在一起休息，晚上活动大，吃食多，因此白天除实验必须抓取外，一般不要抓弄它。食性广泛，喜吃各种煮熟的动物肉。对光照较敏感。

4．性情较凶猛、抗病力强。大鼠门齿较长，激恕、袭击抓捕时易咬手，尤其是哺乳期的母鼠更凶些，常会主动咬工作人员喂饲时伸入鼠笼的手。对外环境适应性强，成年鼠很少患病。一般情况下侵袭性不强，可在一笼内大批饲养，也不会咬人。

5．无胆囊：大鼠、鸽、鹿、马、驴、象等动物没有胆囊，它们的总胆肝管括约肌的阻力很少，肝分泌的胆汁通过总胆管进入十二指肠，受十二指肠端括约肌的控制。

6．不能呕吐：因此药理实验时应予注意。

7．垂体一肾上腺系统功能发达，应激反应灵敏。行为表现多样，情绪敏感。

8．视觉、嗅觉较灵敏，做条件反射等实验反应良好，但对许多药物易产生耐药性。

9．大鼠血压和血管阻力对药物反应敏感，但对强心甙的作用较猫敏感性低671倍。

10．肝脏再生能力强，切除60～70%的肝叶仍有再生能力。

11．对营养、维生素、氨基酸缺乏敏感，可发生典型的缺乏症状。体内可以合成维生素Ｃ。

12．对炎症反应灵敏。它的眼角膜无血管。

13．生长发育期长，长骨长期有骨骺线存在，不骨化。

14．成年雌鼠在动情周期不同阶段，阴道粘膜可发生典型变化，采用阴道涂片法（Yaginal　Smear　Test）来观察性周期中阴道上皮细胞的变化，可推知性周期各个时期中卵巢、子宫状态与垂体激素的变动。

大鼠、小鼠动情周期阴道涂片的细胞变化特点见下表：

表2-1　阴道涂片的组织学变化

动情周期：小鼠120～144小时 大鼠96～120小时

15．大鼠（包括小鼠）心电图中没有S-T段，甚至有的导联也不见T波，如有T波也是与S波紧挨着，或在R波降支上即开始，以致看不到等电线的S-T段。但心电图其他成分稳定，重复性好。豚鼠以上较大的动物均有明显的S-T段，在选择动物品种时应以注意。

16．大鼠垂体较脆弱地附着在漏斗下部，不需要很大的吸力就可以除去而不破坏鞍膈和脑膜，适宜于制作去垂体模型。大鼠也很适于作肾上腺和卵巢等内分泌腺切除手术。

17．大鼠肠道较短，盲肠较大，但盲肠功能不发达。不耐饥饿，肠内能合成维生素C。双子宫。胸部和鼠蹊部各有三对乳头。胰腺十分分散，位于胃和十二指肠弯曲处。染色体为21对，寿命3～4年。

18．大鼠的体温39（38.5～39.5）℃，心跳频率475（370～580）次/分，呼吸频率85.5(66～114)次/分，通气量7.3(5-10.1)ml/分，潮气量0.86(0.6～1.25)ml，耗氧量2000mm3/g体重，麻醉时收缩压116（88～138）mmHg红细胞总数8.9(7.2～9.6)百万mm3,血红蛋白14.8(12～17.5)g/100ml血，白细胞总数：5000～15000/mm3,血小板10～30万/mm3，血容量占体重的7.4%，红细胞比重1.090,总蛋白7.2(6.9～7.6)g%。

二、在生物医学研究中的应用

1．神经-内分泌实验研究：垂体-肾上腺系统发达，应激反应灵敏，如可复制应激性胃溃疡模型。常用大鼠切除内分泌腺方法，进行肾上腺、垂体、卵巢等内分泌实验。

2．营养、代谢性疾病研究：大鼠是营养学研究的重要动物，曾用它作了大量维生素A、B、C和蛋白质缺乏等营养代谢研究。还常选用大鼠作氨基酸（苯丙氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、色氨酸、蛋氨酸、赖氨酸和精氨酸）和钙、磷代谢研究。还可进行动脉粥样硬化、淀粉样变性、酒精中毒、十二指肠溃疡，营养不良等研究。

3．药物学研究：大鼠血压和血管阻力对药物反应敏感，最适合于筛选新药和研究心血管药理。如常选用大量用直接血压描记法进行降压药的研究；灌流大鼠肢体血管或离体心脏进行心血管药理学实验；毒扁豆碱引起的大鼠升压反应实验模型，可用来研究影响肾上腺素能神经递质释放的药物。

4．肿瘤研究：大鼠可复制成各种肿瘤模型，是肿瘤实验研究最常用的实验动物。它特别易患肝癌，可用二乙基亚硝胺、二甲基偶氮苯（DAB）复制大鼠肝癌动物模型；用甲基苄基亚硝胺诱发复制大鼠食管癌等。

5．传染病研究：是研究支气管肺炎、副伤寒的重要实验动物。选用幼年大鼠进行流感病毒传代，进行厌氧菌细菌学实验，还可进行假结核、麻疯、霉形体病、巴氏杆菌病、葡萄球菌感染（用激素处理后）、念珠状链杆菌病、黄曲病、烟曲菌等真菌病等研究。

6．多发性关节炎和化脓性淋巴腺炎等的研究：大鼠足跖浮肿法是目前最常用的筛选抗炎药物的方法。大鼠的踝关节对炎症反应很敏感，常用它来进行关节炎的药物研究。

7．行为表现的研究：目前，大鼠已广泛应用于高级神经活动的研究。它具有行为情绪的变化特征，行为表现多样，情绪敏感。

8．中耳疾病和内耳炎的研究。

9．畸胎学研究和避孕药研究。

10．放射医学研究常选用大鼠。因其无胆囊，常用它作胆总管插管收集胆汁，进行消化功能的研究。

11．肝脏外科研究：由于大鼠肝脏的枯否氏细胞90%有吞噬能力，所以肝切除60～70%后仍能再生，常用于肝外科实验。

12．遗传学研究：大鼠的毛色变型很多，具有很多的毛色基因类，例如野生色（A）突变种[野生色等位基因（a）和白化等位基因（C）]、淡黄色（d）、粉红眼（p）、红眼（r）、银色(S)、沙色(sd)、黄色(e)、白灰色(wb)等，在遗传学研究中常可运用。

三、主要品种和品系

白化型大鼠在生物医学研究中占据着重要的地位，它是由野生褐家鼠（Rattu　Norvegicus）和黑家鼠经驯化后所获得的变种，一般认为它起源于亚洲的温暖地区，特别是Caspina海沿岸的苏联地区，大约在18世纪传到欧洲，在1728～1730年到达英国，在1775年到达美国。开始时，大鼠在欧洲作为一种观察动物在家庭中驯养，大约在1850年前，首先用作营养学实验，1856年首先报告了用大鼠作肾上腺切术的实验观察，在1880年前就已培育出3种隐性毛色基因的纯合子：白化型、黑色非野生色和斑驳色，大约在19世纪末，这些隐性株系即被引进美国加以培育。随着生物医学研究需要，现在全世界已培育出100多个近交品生系（详见大鼠近交品系名称表）。常用的大鼠近交品系有十几个如ACI、BVF、F344、PA、M520、WAB、WAC、WKA、SD、RF等品系。常用的非近交的纯种大鼠有7种，其中以Wistar大鼠用得最多，我国医药研究中应用也比较广泛。此种大鼠白色，相当于小鼠的瑞士（Swiss）种。其他6种大鼠也较常用：Sherman大鼠，为白化鼠；Oshorne-Mendel大鼠，白化鼠；Sprague　Dawley大鼠，白化鼠；Long　Evans大鼠，应用最广泛，基因型为hh，头部毛斑如包头巾（hooded），基因型若为hhaa，则尾基部有黑色毛，一般黑白色；August大鼠，眼为粉红色，毛斑与hhaa相似，但此鼠基因为hhpp基因有冲淡作用，是淡化基因，此鼠用于药物和还培育了不少突变品系大鼠，在医学的各个领域中也得到了广泛应用，如癫痫大鼠，用玲声响刺激会旋转起舞数秒钟，一侧倒地，发作癫痫，与人类癫痫发作相似，适于研究人类癫痫病。又如高血压大鼠（Hypertension　Rat）：SHR大鼠由Okamoto和Aoki选育成功，正常大鼠收缩压110～120mmHg，育成后血压高达200mmHg。出生五周龄SHR大鼠血压可达150mmＨg，成年后血压平均为170～180mmHg，最高可达200mmHg以上，因此SHR也可称为自发性高血压大鼠（Spontaneously　Hypertensive　Rat），此鼠除有高血压自发率为100%特点外，还有高血压性心血管病变。适于人类的高血压病研究。目前培育成功的这类遗传性高血压大白鼠鼠种甚多，除上述由Okamoto等培育成功的京都种大白鼠（SHR）外，还有由Smirk等培育成功的新西兰种大白鼠（GHR），由Biachi等培育成功的米兰种大白鼠（MHS），由Dahl等培育成功的Brookhaven种高血压敏感大鼠（HSR）。此外，Okamoto还培育了一些亚系。遗传性高血压大白鼠寿命明显缩短。

采用大白鼠与家鼠杂交生的大灰鼠比纯种大白鼠较易引起听源性高血压，大灰鼠以选用120天年龄的为宜。大灰鼠长时期处于噪音或钥匙叮噹响声（Key-jingling）刺激造成听源性紧张情况下，可诱发神经源性高血压，它与人的高血压病相类似，适用于降压药物的筛选。

第三节　豚鼠（Guine-pig;Cavia　porcellus）

一、生物学特性和解剖生理特点

1．豚鼠属哺乳纲，啮齿目，豚鼠科。又名天竺鼠、海猪、荷兰猪。

2．喜群居，头大，颈短、耳圆、无尾，全身被毛，四肢较短，前肢有四趾，后肢有三趾，有尖锐短瓜，有抓人，不喜于攀登和跳跃，故可放无盖小水泥池中进行饲养。习性温顺，胆小易惊，有时发出吱吱的尖叫声，喜干燥清洁的生活环境。

3．嗅觉、听觉较发达，对各种刺激均有极高的反应，如对音响、嗅味和气温突变等均极敏感，故在空气混浊和寒冷环境中易发生肺炎，并引起流产，受惊时亦易流产。

4．豚鼠是草食性动物，嚼肌发达而胃壁非常薄，盲肠特别膨大，约占腹腔的1/3容积，粗纤维需要量较家兔还要多，但不象家兔哪样易患腹泻病。

5．豚鼠食量较大，对习惯了的食欲旺盛，但对变质的饲料特别敏感，常因此减食或废食，甚至引起流产。对抗菌素也特别敏感，投药后容易引起死亡和肠炎，如使用青霉素，不论剂量多大，途径如何，均可引起小肠和结肠炎，甚至使其发生死亡。对青霉素的敏感性比小鼠高1000倍，故用青霉素治疗时应特别小心。与大鼠和小鼠相反，它夜间少食少动。

6．豚鼠属于晚成性动物，即母鼠怀孕期较长，为63（59～72）天，胚胎在母体发育完全，出生后即已完全长成，全身被毛，眼张开，耳竖立，并已具有恒齿，产后一小时即能站立行走，数小时能吃软饲料，2～3日后即可在母鼠护理下一边吸吮母乳，一边吃青饲料或混合饲料，迅速发育生长。

7．体内（肝脏和肠内）不能合成维生素C，所需维生素C必须来源于饲料中。人、灵长类及豚鼠体内缺乏合成维生素C的酶，因此饲养豚鼠时，需在饲料或饲水中加维生素C或给新鲜蔬菜，当维生素C缺乏时出现坏血症，其症状之一是后肢出现半瘫痪，冬季尤其易患，补给维生素C，则症状消失。

8．耳窝管敏感，便于做听力实验，豚鼠对700～2000周/秒纯音最敏感，如常用2000周/秒音频来观察新霉素对内耳毒性的研究。

9．能耐低氧、抗缺氧，比小鼠强4倍，比大鼠强2倍。

10．对结核杆菌、布氏杆菌、钩端螺旋体、马尔他热布鲁氏菌（Brucella　meliteusis）、白喉杆菌、Q热病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎（Lymphocytic　Choriomeningitis）病毒等很敏感。

11．豚鼠易引起变态反应，血清诊断学上的“补体”即是由豚鼠血清制成的。

12．豚鼠的胸腺全部在颈部，位于下颌骨角到胸腔入口中间，有二个光亮、淡黄色、细长成隋圆形、充分分叶的腺体。肝分四个主叶和四个小叶。肺分七叶、右肺四叶左肺三叶。

13．豚鼠的性周期为16.5(12～18)天，妊娠期68（62～72）天，哺乳期21天，产仔数3.5(1～6)只，为全年、多发情性动物，并有产后性周期。

动物性周期分为多周期（一年有多次性周期）和单周期（一年有一次性周期）二大类。除灵长类以外，所有哺乳动物的生殖周期存在着明显的种属差异，有些动物如狗、猫、猎、马、牛等仅在生殖季节才有这种周期性变化，其余时间生殖器官处于萎缩休息状态，但小鼠大鼠、地鼠、豚鼠等动物在正常情况下全年都表现出生性周期的往返循环。

豚鼠和小鼠、大鼠、地鼠、兔鼠实验动物，尚有产后性期，即动物怀孕生仔后，在48小时之内或在哺乳期的某个时间内又可能受孕，称产后性期或反常怀孕。

14．豚鼠正常体温38.6(37.8～39.5)℃，心跳频率280（200～360）次/分，呼吸频率90（69～104）次/分，潮气量1.8(1.0～3.9)ml，通气率16ml（10～28）/分，耗氧量816mm3/g活体重，血压75-120mmHg，红细胞总数5.6(4.5～7.0)百万/（mm3），血红蛋白14.4(11～16.5)g/100ml血，白细胞总数5000～6000mm3,血小板11.6万/mm3，血浆总蛋白5.4(5.0～5.6)g%，血容量占体重的6.4%，染色体32对，寿命5～7年。

二、在生物医学研究中的应用

1．各种传染病的研究，豚鼠对很多致病菌和病毒十分敏感。是进行各种传染性疾病研究的重要实验动物。如结核、白喉、鼠疫、钩端螺旋体、疱疹病毒病、链杆菌、副大肠杆菌病、旋毛虫病、布氏杆菌、斑疹伤寒、炭疽等细菌性疾病和Q热、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎等病毒性疾病均常选用豚鼠来进行研究。

2．细菌性和病毒性传染病的实验诊断；结核病、白喉、布氏杆菌病、Q热、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎等疾病的实验诊断常选用豚鼠来进行。如豚鼠对人型的结核杆菌极为敏感，常用作结核病的确诊。将肾结核患者的尿液接种于豚鼠体内，如豚鼠出现结核病症状即确定为结核阳性。血清学诊断上的“补体”就是由豚鼠血清制成的，常用补体结合试验来进行实验诊断。

3．药理学研究：豚鼠对某些药物极为敏感，因此它是研究这些药物的“专门动物”。例如豚鼠对组织胺极敏感，所以很适合作平喘药和抗组织胺药的研究；豚鼠对人型结核杆菌具有高度的敏感性，因此常用作抗结核病药物的药理学研究。

4．营养学研究：是进行维生素C研究的重要动物。豚鼠体内不能合成维生素C，对维生素C缺乏十分敏感，如果饲料中缺乏时，很快会出现一系列坏血病症状，是目前唯一用于研究实验性坏血病的动物。

5．过敏反应或变态反应的研究：因为豚鼠易于过敏，最适合进行这方面研究。如给豚鼠注射马血清很容易复制成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不同，其顺序为：豚鼠>家兔>狗>小鼠>猫>蛙。

6．适于观察出血和血管通透性变化的实验：豚鼠的血管反应敏感，出血症状显著。如辐射损伤引起的出血综合征在豚鼠表现得最明显，狗也相当显著，猴和家兔中等，而小鼠和大鼠很少见。

7．内耳疾病的研究：豚鼠的耳窝管对声波极为敏感。特别对700～2000周/秒纯音最敏感。常选用豚鼠进行若干内耳疾病的研究。

8．毒物对皮肤局部作用实验：豚鼠和家兔皮肤对毒物刺激反应灵敏，其反应近似于人。

9．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。

10．实验性肺水肿实验：切断豚鼠颈部两侧迷走神经可以复制典型的急性肺水肿动物模型，症状比其它动物更明显。

11．动物代血浆的研究也常选用豚鼠。

三、主要品种和品系

1．近交品系豚鼠目前世界上有12个。由于豚鼠妊娠期较长为68（62～72）天，一胎生得少，一般2～3只，培育一个近交品系需要20～30年，所以近交品系较少。用于医学科研的近交品系纯系2号和纯系13号。

（1）近交系2：此品系1906年引自美国农业部，在1951年11代时，Wright采用兄妹交配繁殖到1933年的33代后，改为随机交配，一直到1940年。1940年Heston继续采用兄弟交配。1950年引入美国国立卫生研究院（NIH），并分布于世界各国，其毛色为三色（黑、红、白），大部分在头部，其体重小于13系，但脾脏、肾脏和肾上腺大于13系，老龄豚鼠的胃大弯、直肠、肾脏、腹壁横纹肌、肺脏和主动脉等部都有钙质沉着，对结核杆菌抵抗力强，并具有纯合的GPL-AB.I（豚鼠主要组织相容性复合体）抗原，血清中缺乏诱发迟发超敏反应的因子，而对实验诱发自身免疫性甲状腺炎却比13系敏感。

（2）近交系13：其毛色也有三色（黑、白、红），大部分在头部，其育成历史与2系相同，所有的亚系都是从美国NIH输出的，这个品系对结核杆菌抵抗力强，性活动比2系差，体形较大，GPL-AB.1抗原与2系相同，而主要组织相容性复合体1区与2系不同，对诱发自身免疫性甲状腺炎的抵抗力比2系和Hartley远交群强，生存期一年的豚鼠其白血病自发率为7%，流产率为21%，死胎为45%，血清中缺乏诱发迟发超敏反应的因子。在已有的30多种远交群豚鼠中，使用最广泛的是Hartley品系1，它是1926年Dunkin-Hartley用英国种豚鼠繁育而成。

我国1973年曾从英国实验动物中心引进DHP远交群豚鼠，也是属于Dunkin-Hartley品系，由于饲养在Pirbright单位，而被称为DHP，引进我国后经过8代兄妹交配繁殖，又改用随机交配到现在，目前对其特性还不清楚，尚未推广使用。

2．豚鼠经过人工驯化后，分为四个变种：

（1）英国种：毛短，体分健壮，毛色有纯白、黑色、棕黑色、棕黄色、灰色等。英国种豚鼠主要有4个品种：顿金哈德莱（Dunkin　Hartley）、哈德莱（Hartley）、勃莱特哈德莱（Pirbright　Hartley）和短毛种（Shorthair）。

（2）安哥拉种：毛细而长，能把脸部、头部、身体覆盖住。对寒冷和潮湿特别敏感，不易饲养繁殖，雌鼠一般一胎只生一只仔鼠，而且仔鼠成活率较低。这种豚鼠不适于做实验。

（3）秘鲁种：毛细长有卷，体质较英国种差。与安哥拉种有新缘关系。

（4）阿比西尼亚种：短毛，但毛长成后似蔷薇花状的卷涡毛。这种豚鼠极易感染各种疾病，因而亦不适于用作试验。

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。不同毛色的英国种豚鼠杂交可形成不同的变种，如纯白色、黑色、棕色等，因此这些非纯种短毛豚鼠，被毛颜色是多样的，但基本是棕黄、黑、白三种颜色，可以棕黄、黑、白相同，形成不规则的斑点，称三色豚鼠，也可有二色或单色豚鼠。安哥拉种、秘鲁种、阿比西尼亚种豚鼠抵抗力较差，很容易感染疾病，均不适宜作试验，都用来作观赏动物。

第四节　地鼠（Hamster）

一、生物学特性和解剖生理特点

1．它是由野生动物训养后进入实验室的动物。

2．雌鼠比雄鼠强壮，除发情期外，雌鼠不易与雄鼠同居，且雄鼠易被雌鼠咬伤。

3．尾短，有颊囊。地鼠颊囊是缺少组织兼容性抗原的免疫学特殊区，是进行组织培养，人类肿瘤移植和观察微循环改变的良好区域。

4．生殖周期短。妊娠为16（14～17）天，为啮齿类动物中妊娠期最短者。地鼠成熟期快。雌鼠一个月已性成熟，之后即可进行繁殖，雄鼠2.5月可交配。哺乳期20～25天，离乳后雄鼠2月龄，雌鼠1.5月龄可配种。雄鼠成熟时体重为100克左右，雌鼠120克左右。成熟期时除发情期以外雌鼠不许雄鼠靠近。

5．生产能力旺盛，生长发育快。每年每只雌鼠可产7～8胎，每胎产仔5～10只，平均7只左右。幼仔出生后生长发育很快，出生时全身裸露。3～4日耳壳开始突出体外，以后张开，4日长毛，12日可爬出窝外觅食，14日眼睁开，一边觅食一边靠母鼠汁哺育，生长很快。

6．有嗜睡习惯，睡眠很深时，全身肌肉松弛，且不易弄醒，有时误认为死亡。室温低时出现冬眠，一般于8～9℃时可出现冬眠，此时体温、心跳、呼吸频率、基础代谢率均降低。室温低于13℃则幼仔易于冻死，室温最好保持20～25℃，相对湿度40～70%。

7．好斗为其行为特征，难于成群饲养。金黄地鼠初胎时有食仔的恶习。

8．中国地鼠易产生真性糖尿病，血糖可比正常高出2～8倍，胰岛退化，β细胞呈退行性变，易培育成糖尿病株。

9．具有贮藏食物习性。其颊囊可充分扩张，贮藏能力极大，便于冬眠时食用。地鼠口腔内两侧各有一个很深的颊囊，一般深度为3.5～4.5厘米，直径为2～3厘米，一直延续到耳后颈部。通过颊囊将大量食物搬于巢中。

10．地鼠对皮肤移植的反应很特别，在许多情况下，非近交系的封闭群豚鼠个体之间皮肤相互移植均可存活，并能长期成活下来，而不同种群动物之间的皮肤相互移植，则100%不能存活，并被排斥。

11．金地鼠体温的高低与季节有关，夏天一般为38.7±0.3℃，一天内也有变化，晚上9～10点体温最高，从中午到傍晚较低，上午3～5小时和10时，其体温上升。颊囊内的温度为37±1℃，雄鼠直肠温度和颊囊温度大体一致，雌鼠直肠温度比颊囊低1～2℃。

12．金地鼠心率为400次/分，呼吸频率73.6(33～127)次/分，呼吸量60（33.3～82.8）ml/分，在20～21℃血液量为体重的5%，寿命为的条件下，每小时每克体重要消耗氧2.3ml。颈动脉血压，8～12周龄时为78.7～101.3mmHg，12～17月龄为64.3～88.3mmgHg，17～24月龄为65.5～92.5mmHg，24月龄以上为62.0～91.8mmHg，红细胞总数5.9～8.3百万/mm3，血红蛋白14.85～16.20g/100ml血，白细胞总数7.200～8.480／mm3，成年地鼠2.5～3.0年。

13．中国地鼠（黑线仓鼠）与金黄地鼠解剖生理特点基本相似，但也存在一些差异，如中国地鼠的染色体少而大，二倍体细胞2n=22，大多数能相互签别，定位明确，尤其Y染色体在形态上是独特的，极易识别。无胆囊，大肠长度比金地鼠短一倍，但脑重、睾丸大均比金地鼠重近一倍。

二、在生物医学研究中的应用

1．肿瘤移植、筛选、诱发和治疗等研究：瘤组织接种于颊囊中易于生长，利用颊囊观察对致癌物的反应。金黄地鼠对移植瘤接受性强，比其它实验动物易生长。近15年来大量开展用金黄地鼠研究移植瘤。因此肿瘤研究可能是当前生物医学研究中使用地鼠最多的科研项目。地鼠对可以诱发肿瘤的病毒很易感也很敏感，还能成功地移植某些同源正常组织细胞或肿瘤组织细胞等。这些方面，甚至也能成功地反应一些非近亲品系的地鼠。因而地鼠是肿瘤学研究中最常用的动物，广泛应用于研究肿瘤的增殖、致癌、抗癌、移植、药物筛选、X线治疗等。

2．寄生虫学的研究：如溶组织性阿米巴（Entamoeba　histolytica），利氏曼原虫病（Leishmaniasis），旋毛虫病（Trichinella　piralis）等。

3．细菌、病毒研究：如小儿麻疹病毒等。由于金地鼠对病毒非常敏感，已成为病毒研究领域的重要实验材料。

4．生殖生理的研究：妊娠期短，仅16天，雌鼠出生后28天即可繁殖。性周期比较准，约4.5天，适合于计划生育的研究。

5．老化、冬眠、行为等生理学方面的实验研究：如诱发冬眠，可研究冬眠时的代谢特点。

6．内分泌学研究：如肾上腺，脑下垂体，甲状腺等。中国地鼠的鼠丸很大，为传染病学研究的良好的接种器官。

7．糖尿病研究：中国地鼠是真性糖尿病的良好动物模型。

8．营养学研究：如维生素A、E缺乏症，维生素B2缺乏（Riboflavin　deficiency）的研究等。

9．微循环和血管反应性的研究：常选用颊囊粘膜观察淋巴细胞和血小板的变化及血管反应性变化。

10．遗传学研究：选用近交品系地鼠进行遗传学研究。中国地鼠已为细胞遗传学、辐射遗传学等学科广泛应用，它的地理分布，生活习性和繁殖特点也成为进化遗传方面饶有兴趣的研究对象。

11．牙科医学研究：如龈齿的研究。

12．药物学研究和心血管的研究，如毒性和致畸的研究。

13．利用地鼠的肾脏作组织培养接种毒种，制造流行性乙型脑炎疫苗、狂犬疫苗，用量很大。

14．组织移植（皮肤、胎儿心肌、胰腺等）研究和血液学（血小板减少症等）研究。

15．染色体畸变和染色体复制机制的研究：中国地鼠染色体大，数量少，且易于相互鉴别，在小型哺乳动物中是难能可贵的，为研究染色体畸变和染色体复制机理的极好材料。当前还更多地应用于组织培养的研究，在对各种组织细胞的体外培养中，不仅容易建立保持染色体在二倍体水平的细胞株，尚在抗药性、抗病毒性、温度敏感性和营养需要的选择中，建立了许多突变型细胞株。

三、主要品种和品系

地鼠在世界上共有4属66个变种或亚属。培育的近交品系有38个。常用的有三种：

1．金黄地鼠（Golden　hamster;Mesocricetus　auratus）又称叙利亚地鼠，金黄色，体重150克，染色体22对，1930年自中东叙利亚引起，各实验室饲养有所不同，但遗传上比较一致，无大变异。应用最多，主要分布在东欧、南欧和亚洲的少数地区。

2．中国地鼠（Chinese　hamster,Cricetulus　gviseus）或称条背地鼠和黑线仓鼠，灰色、体形小，染色体22对，体重约40克。栖住于中国的东海岸至里海的东海岸这一地区。

3．欧洲黑腹地鼠（European　hamster；Cricetus　Cricetus）：体形大，性凶猛，体重约200克，染色体22对。

全世界普遍应用于医学科研工作的多为金黄地鼠，约占使用地鼠90%，其次是中国地鼠，约占使用地鼠的10%。金黄地鼠是由野生动物驯养后进入实验室的动物。它的起源是1930年耶路撒冷Hebrew(黑不若)大学教授Aharoni赴叙利亚作动物学调查时带回当地的1胎8只金黄地鼠，途中逃跑4只，死亡1只，余3只（1雄2雌）遂与其同事Abler博士进行黑热病研究（由于利什曼原虫感染）繁衍而来，且前它已遍及世界各国，虽然它在实验动物中历史较短，但因地鼠成熟快，示经驯化阶段而成为实验动物，因此各国培育的近交品系较多，目前为止，英国已有近十种近交系，美国有若干系，日本亦有若干系，总共有38个近交品系。常用的有十几个近交品系，如APG品系（褐黑色，眼红）和APA品系（白色、眼黑）等。我国现在普遍使用的是金黄地鼠，其来源较复杂，比较混乱。还有一种是白化地鼠（白色、红眼），亦可用于医学研究，多数用于狂犬疫苗生产。中国地鼠1948年由中国引入美国，1952年用于糖尿病研究，现已培育成4个近交品系。

叙利亚金黄地鼠最适合于诱发肺肿瘤，它无原发性肺肿瘤，对诱发支气管性肺癌较敏感；其肺的抗感染力比大鼠和豚鼠都强。

1975年《国际实验动物索引》所公布的金黄地鼠近交系有38种，突变系17种，远交群38种。部分系群金黄地鼠的特性见表2-2。

表2-2　部分群金黄地鼠的特性（普通饲养条件）

■［此处缺少一些内容］■

第五节　家兔（Rabbit,Oryctolagus　curiculus）

一、生物学特性和解剖生理特点

1．家兔属于哺乳纲、啮齿目、兔科、草食性哺乳动性。

2．家兔体小力弱、胆小怕惊、怕热、怕潮，喜欢安静、清洁、干燥、凉爽的环境，不能忍受污秽的条件。

3．是食草类（Herbivorous）单胃动物。饲养原则是以青粗食米为主，精饲料为辅。喜欢独居，白天活动少，都处于假眠或休息状态，夜间活动大，吃食多。有啃木、扒土的习惯。

4．食粪癖（Coprophagy），喜直接从肛门口吃粪，有时晚上也吃自己白天的粪便。因其下段肠管可吸收粪便中消化吸收的粗蛋白和维生素。如用兔进行营养实验时，应控制其食粪习性，否则会影响实验结果。哺乳期仔兔也有吃食兔粪的习性，故在断奶兔粪便中，可以普遍查出球虫卵囊。

5．胸腔内构造与其它动物不同，胸腔中央由纵膈连于顶壁、底壁及后壁之间将胸腔分为左右两部，互不相通，纵膈由膈胸膜和纵膈胸膜两层纵膈膜组成。肺被肋胸膜和肺胸膜膈开，心脏又被心包胸膜隔开。因此，开胸后打开心包胸膜暴露心脏进行实验操作时，只要不弄破纵隔膜，动物不需要作人工呼吸。猫、狗等其他动物开胸后一定要作人工呼吸，才能进行心脏操作。

6．家兔属于刺激性排卵类型动物。雌兔每两周发情一次，每次持续3～4天，发情期间，雌兔卵巢内一次能成熟许多卵子，但这些卵子并不排出，只有经雄兔的交配刺激后隔10～12小时才能排出。这种现象叫刺激性排卵。如果不让雌兔交配则成熟的卵子经10～16天后全部吸收，新的卵子又开始成熟。哺乳动物中家兔和猫都属于这种类型。因此，兔、猫均可因外来刺激诱发排卵。根据诱发时间可得知何时排卵、可确定何时进行剖腹切开子宫取胎兔。猴、狗、猪、牛、马、羊等属于自发性排卵类型动物。排卵时间与交配无关系。不交配也按一定周期自发的排卵。

7．家兔颈都有减压神经独立分支。而人、马、牛、猪、狗、猫，此神经并不单独行走。而是行走于迷走、交感干或迷走神经之中。家兔颈神经血管束中有三根粗细不同的神经。最粗、白色者为迷走神经；较细，呈灰白色者为交感神经；最细者为减压神经。位于迷走神经和交感神经之间。属于传入性神经。其神经未梢分布在主动脉弓血管壁内。

8．家兔对体温变化十分灵敏。最易产生发热反应，而且发热反应典型、恒定。小鼠、大鼠和豚鼠恒温机能差。对发热刺激的反应低。有时热原性物质的刺激时。体温反应下降。

9．家兔的肠非常长（约为体长8倍）。肠的摆动运动（钟摆运动）波幅较大。豚鼠肠的摆动波幅小。用药后，抑制反应不易看出。兔肠壁薄，对儿茶酚胺类药物和其他药物反应灵敏。猫、狗等肠壁厚，反应迟钝。未妊娠兔的离体子宫对α—受体兴奋药十分敏感，可使之强烈收缩。

10．家兔的总胆管容易辨认，壶腹部明显地呈现于十二指肠第一段的表面，但组织纤细，操作时需注意。狗的胆道应置较深，要求有良好的手术暴露。猫的总胆管相对地较粗，操作也较容易，但对手术的耐受性稍逊于狗。

11．家兔的甲状旁腺分布得比较散，位置不固定，除甲状腺周围外，有的甚至分布到胸腔内主动脉弓附近。

12．家兔对射线十分敏感，照射后常发生休克样的特有反应，有部分动物在照射后立即或不久死亡，其休克的发生率动物死亡率与照射剂量呈一定的线性关系。

13．家兔回肠与盲肠相接处膨大形成一厚壁的圆囊，称圆小囊，这是兔特有的。圆小囊内壁呈六角形蜂窝状，里面充满着淋巴组织，其粘膜可不断地分泌碱性液体，中和盲肠中微生物分解纤维素所产生的各种有机酸。有利于消化吸收。

14．球虫病是危害家兔最严重、感染范围最广泛的一种寄生虫病，幼兔最易感染，死亡率高达80%。有七种兔球虫可引起球虫病，六种爱美耳属球虫专门侵犯肠管使家兔患肠球虫病，一种斯狄氏属球虫专侵犯肝脏使兔患肝球虫病，患兔肝表面的可见粟米大小的白色微黄色结节。刺破后有白色脓汁流出，在显微镜下观察，可见其中有大量的球虫卵囊。患兔肝功能受到损害，选择家兔作肝功测定时就特别注意这一特点。

15．家兔后肢膝关节的屈面腘窝部有一个比较大的呈卵圆形的腘淋巴结，长约5毫米左右。青紫兰兔这个淋巴结更大些。在体外极易触摸和固定，适于向淋巴结内注射药物或通电，进行雪中送炭功能研究。

16．家兔对许多病毒和致病菌很敏感。

17．家兔耳大、血管清晰，便于注射和取血。

18．家兔眼球甚大，虹膜内有色素细胞，眼睛的颜色就是由该色素细胞所决定的。白家兔眼睛的虹膜完全缺乏色素，眼内由于血管内血色的透露，故看起来是红色的。

19．家兔有特殊的血清型和唾液型。根据血细胞型凝集素的有无，家兔的血清可分为α′、β′、α′β′、O四个血清型。家兔的α′、α′β′血清型易产生人血细胞A型抗体，而β′、O血清型则易产生人血细胞B型抗体。在家兔唾液中，已确认有易于获得人血细胞A型物质（称排出型）和不易获得人血细胞A型物质（称非排出型）的两种类型。唾液A型物质的有无与血清型、凝集素的强弱及脏器中的A型物质存在与否无一定关系，但同A型抗体产生能力有着密切的关系。欲使之产生A型抗体，应用非排出型，并选用α′、α′β′血清型兔。

20．家兔正常体温39.0(38.5～39.50)℃、皮肤温度33.5～36℃，心跳频率258±2.8次/分，动脉血压110（95～130）mmHg，循环血量59±2.3ml/Kg体重，呼吸频率51（38～60）次/分，潮气量21.0(19.3～２4.6)ml，通气率1070（800～1140）ml/分，耗氧量640～850mm3/g体重，红细胞总数5.7(4.5～7.0)百万/mm3,血红蛋白11.9(8～15)g/100ml血，白细胞总数9.0(6.0～13.0)千/mm3，血小板28±2万/mm3，血液pH为7.58，红细胞比重1.090，血浆比重1.024～1.037，血总量占体重的5.46～8.7%，染色体22对，寿命8年。

二、在生物医学研究中的应用

1．免疫学研究：家兔的最大用处是产生抗体，制备高效价和特异性强的免疫血清。免疫学研究中常用的各种免疫血清，大多数是采用家兔来制备的，广泛地用于人、畜各类抗血清和诊断血清的研制。如：

（1）病原体免疫血清：如细菌、病毒、立克次氏体等免疫兔血清等。

（2）间接免疫血清：如兔抗人球蛋白免疫血清、羊抗免疫血清等。

（3）抗补体抗体血清：如免疫豚鼠球蛋白免疫血清等。

（4）抗组织免疫血清：如兔抗大白鼠肝组织免疫血清，兔抗大白鼠肝铁蛋白免疫血清等。

2．生殖生理和避孕药的研究：利用家兔可诱发排卵的特点进行各种研究。如雄兔的交配动作或静脉注射绒毛膜促性腺激素（80～100单位/只）均可诱发排卵，使兔人工授精后进行生殖生理学的研究。也可用于避孕药的筛选研究。注射某些药物或孕酮可抑制卵，家兔排卵多少可以卵巢表面带有鲜红色小点的小突起个数表示。由于雌兔只能在交配后排卵，所以排卵的时间可以准确判定，同期胚胎材料很容易取得。

3．胆固醇代谢和动脉粥样硬化症的研究：最早用于这个方面研究的动物就是家兔，如利用纯胆固醇溶于植物油中喂饲家兔，可以引起家兔典型的高胆固醇血症，主动脉粥样硬化症、冠状动脉硬化症。家兔复制这类动物模型具有很多优点：

（1）比较驯服，容易饲养管理。

（2）对致病胆固醇膳食的敏感性高，兔对外源性胆固醇吸收率高达75～90%，而大白鼠仅为40%，对高脂血症清除能力较低，静脉注射胆固醇乳状液后，在家兔引起的持续的脂血症为72小时，而大白鼠仅为12小时。因此造型时短、成型快。家兔一般3个月左右即可成型，而狗需14个月，鸡需数月致年余，猴需六个月、一年甚至数年。

（3）家兔的模型有高脂血症、主动脉粥样硬化斑块、冠状动脉粥样化病变，与人类的病变基本相似。而大白鼠和鸡模型与人类病变相比，则差异较突出。

（4）用家兔造型比较经济便宜，比狗及猴等动物实验节省人力、物力和财力。

4．眼科的研究：家兔的眼球甚大、几乎呈圆形，眼球体积约5～6cm2，重约3～4g，便于进行手术操作和观察。因此家兔是眼科研究中最常用的动物。同时在同一只家兔的左右眼进行疗效观察，可以避免动物年龄、性别、产地、品种等的个体差异。如常用家兔复制角膜瘢痕模型。在双眼角膜上，复制成左右等大、等深的创伤或瘢痕，用以观察药物对角膜创伤愈合的影响，筛选治疗角膜瘢痕的有效药物及研究疗效原理。选用家兔要有色的，因为白色家兔的虹膜颜色是白色，和角膜浅层瘢痕的颜色相似，对比度不鲜明。还可在眼前房内移植脏器后，观察激素对脏器的作用；移植卵巢皮质，可观察药物对排卵的影响。

5．发热、解热和检查致热源等实验研究：家兔体温变化十分灵敏，最易产生发热反应，发热反应典型、恒定，因此常选用家兔进行这方面的研究。

（1）给家兔注射细菌培养液和内毒素可引起感染性发热：如给家兔皮下注射杀死的大肠杆菌或乙型副伤寒杆菌培养液，几小时内即可引起发热，并持续12小时；给家兔静脉注射伤寒一副伤寒四联菌苗0.5～2.0ml/kg，菌苗含量应不低于100亿/ml，注射后1～2小时，即见直肠温度上升1～1.5℃，持续3～4小时。

（2）给家兔注射化学药品或异性蛋白等可引起非感染性发热：如皮下注射2%二硝基酚溶液（30毫克）15～20分钟后开始发热，1～1.5小时达高峰，升高2～3℃；皮下注射松节油（0.4毫升）后18～20小时引起发热，约24～36小时达到高峰，升高1.5～2.0℃；肌注10%蛋白胨1.0g/Kg，可在2～3小时内引起发热，体温升高显著；皮下注射消毒脱脂牛奶3～5ml，通常3小时后体温升高1～1.5℃。

（3）药品生物检定中热原的检查均选用家兔来进行。热原是微生物及其尸体或微生物代谢产物，其化学成分为菌蛋白、酯多糖、核蛋白或这些物质的水解物。如大肠杆菌提取的热原0.002微克/公斤，即能使家兔发热，因此，兔广泛应用于制药工业和人、畜用生物制品等各类制剂的热原质试验。

6．微生物学研究:家兔对许多病毒和致病菌非常敏感,适用于各种微生物学的研究,如对过敏、免疫、狂犬病、天花、脑炎等的研究。

7．心血管和肺心病的研究：家兔颈部神经血管和胸腔的特殊构造，很适合作急性心血管实验，如直接法记录颈动脉血压、中心静脉压，间接法测量冠脉流量、心博量、肺动脉和主动脉血流量等。不适合复制心血管和肺心病的各种动物模型。如结扎家兔冠状动脉前降支复制实验性心肌梗塞模型；以重力牵拉阻断冠脉法复制家兔缺血性濒危心肌模型；通过选择阻断冠状动脉左室支位置的远近及牵拉重力的大小，可调整心肌梗塞的范围及程度，故亦可复制心源性休克或缺血性心律紊乱型；静注乌头硷100～150mg、盐酸肾上腺素50～100μg/Kg，可诱发家兔心律失常；静注1%三氯化铁水溶液，每次0.5～4ml，每周2～6次，总剂量为25ml，注完后45天可形成肺心病；小剂量三氯化铁（11ml）加0.1%氯化镉生理盐水溶液雾化吸入，连续10次，雾化停止后10天可形成肺水肿。也可采用兔耳灌流，离体兔心等方法来研究药物对心血管的作用。

8．皮肤反应实验：家兔和豚鼠皮肤对刺激反应敏感，其反应近似于人。常选用家兔皮肤进行毒物对皮肤局部作用的研究；兔耳可进行实验性芥子气皮肤损伤和冻伤烫伤的研究；化妆品对皮肤影响的研究，耳朵内侧特别适宜皮肤的研究。

9．急性动物实验：常选用家兔作失血性休克、肠毒素赶走的休克、微血管缝合、离体肠段和子宫的药理学实验、阻塞性黄疸实验、兔眼球结膜和肠系膜微循环观察实验、卵巢和胰岛等内分泌实验以及进行离体兔耳和兔心的各种分析性研究等。

10．遗传性疾病和生理代谢失常的研究：如进行软骨发育不全、低淀粉酶血症、维生素A缺乏、脑小症、动脉硬等研究。同时也广泛应用于研究药物的致畸作用或其他干扰正常生殖过程的现象。

11．进行各种寄生虫病的研究、畸形学的研究，进行各种人用和畜用生物制品中的毒素、类毒素和病毒素皮肤反应试验，以及制品的效价试验、安全试验，进行化学工业上的急性和慢性毒素试验等。

三、主要品种

人类对兔子进行研究已有几个世纪。实验研究用兔有38种不同的类型，此外还有一些供玩赏的类型。我国医学科研和教学中最常用的有下列三个品种：

1．中国本兔（又名白家兔、菜兔）：是我国劳动人民长期培育成的一种皮肉兼用，又适合实验需要的品种。饲养历史悠久，全国各地均有分布。毛色为纯白、体型紧凑，体重3～5斤，红眼睛，嘴较尖、耳朵短而厚。皮板厚实，被毛短密。中国本兔有许多突出的优点，如抗病力强、耐粗饲，对环境适应性好，繁殖力强，一年可生6～7胎，每胎平均产仔6～9只，最高达15只。雌兔有5～6对乳头。中国本兔是一种优良的育种材料，国外育成的一些优良品种均和中国本兔有血缘关系。这种兔的缺点是体型较小，生长较慢，不需进一步选育提高。

2．青紫兰色（又名山羊青，金基拉）：是一种优良的皮肉兼用和实验用兔，我国各地都有饲养。它的毛色特点是：每根毛分为三段颜色。耳尖及尾、面呈黑色，眼圈、尾底及腹部呈白色。由于这种特殊的毛色很象一种原产于南美洲的珍贵毛皮兽——毛丝鼠（学名Chinbhilla）的毛色，根据译名称为青紫兰色（也译金基拉、青琪纳），我国广大群众又称其为山羊青。青紫兰色兔分标准和大型两个品系。标准型一般体重5～7斤，无肉髯；大型体重为8～12斤，毛色稍浅有肉髯。这种兔体质强壮，适应性强、生长快。一般每窝产仔5～6只，生活3个月时可达4斤以上。

3．大耳白兔（又称大耳兔，日本大耳白）：是日本用中国本兔选育而成的皮肉兼和用和供实验用的良种兔。毛色纯白，红眼睛，体型较大。体重8-12斤，最高可达16斤。两耳长大高举，耳根细，耳端尖，形同柳叶，田兔颌下具肉髯，被毛浓密。大耳白兔生长发育快，繁殖力较强，但抗病力较疘。由于它的耳朵长大，皮肤白色，血管清晰，便于取血和注射，是一种常用的实验用兔。

其他一些品种有时实验也选用，例如：

1.新西兰白兔（New　Zealan　white）：新西兰兔系由美国加利福尼亚洲培育的品种。按毛色分为新西兰白色和红兔两种，因和栖息在新西兰岛上的野生兔毛色相似而命名。新西兰白兔具有：毛色纯白、皮肤光泽、体格健壮、繁殖力强、生长迅速、性情温和、容易管理等优点，故已被培育成性质稳定的近交系实验动物。除广泛应用于皮肤反应实验、药剂的热原试验、致畸形试验、毒性实验和岛素检定外，亦常用于妊娠诊断、人工受胎实验、计划生育研究和制造诊断血清等。1979年，中国科学院上海分院实验动物中心从日本引起种兔后，在恒温湿环境中进行较严密的饲养繁殖，已获得优异成绩。目前，除出口日本外，亦可供国内各科研单位推广使用，此种兔体长中等，臂园，腰及胸部丰满，早期生长快，成年体重9～10斤。

2．银灰色兔（Silver　Fox）：原产于苏联，成年兔体重8～10斤。体躯长；耳大质稍厚，直竖，耳端纯园；胸部发达而深，有肉髯，皮毛浓密紧贴。基本特征是褐色带白毛尖，其它还有各种颜色。仔兔出生时为单色，幼兔的颜色随年龄而改变，在6～7月龄时即具有标准色。

3．维也纳兔：体型中等，成年兔8斤左右。眼睛为暗天兰色，被毛浓密，灰兰色或天兰色，无杂毛。体格健壮，适应性较强。田兔乳量充足，每窝产仔在7头以上。

4．喜马拉雅白化兔（Himalayan　albio　rabbit）：原产于我国西部喜马拉雅山一带，被毛白色，因具有黑色的鼻、耳、尾以及前足、后足，所以又称五黑兔。成年兔体重为6～8斤，毛短而柔软浓密，体格健壮、耐粗饲，易于饲养，繁殖力较强。

5．力克斯兔（Pex）：又称天鹅绒兔，全身密生光亮如丝的短绒毛，枪毛极少或全无，有时自然形成漂亮的波纹。保温力强，不易脱落。须眉细而卷曲，成年兔体重6～7斤。力克斯兔被毛颜色为：背部红褐色，体侧毛色渐浅，腹部呈浅黄色。经过人们的不断选育和改良，已有黑、白、古铜、天兰、银灰等各种自然色。

6．长毛兔：又名安哥拉兔（Angora）:是世界著名的毛用品种。原产土耳其，经英、法两国选育改良而定型。我国饲养历史较长，南方各省分布广泛。经江苏一带劳动人民精心培育，掺入中国本兔血缘，选育出生产性能超过英、法两系的狮子头全耳毛型长毛兔，又称中系长毛兔。成年兔体重5～7斤，体格健壮，头宽而短，面圆鼻扁，又称狮子头。

7．比利时兔（Belgian　Hare）：成年体重11～12斤，最高可达18斤。此兔躯体长，后部高，体格健壮，肌肉丰满，泌乳力强，长生快，适应性强，被毛为深粟带深褐色或深粟带黄褐和浅褐色，耳尖有黑色毛边，尾部内侧也为黑色。

8．公羊兔（Lop）：体型大，成年体重10～16斤。此兔的特点是耳大而下垂，头形公羊，因此称为公羊兔，或垂耳兔。耐粗饲性情温顺，抗病力强，易于饲养。但受胎率低，哺乳能力差，被毛有单色和杂色，杂色兔被毛由黑、棕、灰、灰兰和白色结合形成。

9．加利福尼亚兔（California）：育成于美国加利福尼亚洲，成年兔体重8～9斤。此兔遗传性能稳定，性情温顺，生活力强，哺乳力强，产仔数比较稳定，仔兔发育也比较均匀，被毛全身白色，而鼻端、两耳、四肢下端和尾近似黑色，眼红色。

11．花巨兔（Chekered　Giant）：西德著名的兔种，体型大，成年兔体重10～12斤。体型较长呈弓形，腹部离地面较高。生长发育快、抗病力强，繁殖力高，但哺乳能力较差。被毛为白底黑花，背部有一条黑色背线，黑嘴环，黑眼圈，色调美观大方，我国有的称其为“鹊雀花”，也有的称为“熊猫兔”。

11．丹麦白兔：丹麦著名的兔种，成年体重8～9斤。此兔性情温顺，产仔率高，耐粗饲，抗病力强；体型较为短粗，肌肉丰满，被毛纯白，眼红色。

12．西德长毛兔：成年体重6～8斤，四肢强健，胸部发育好，全身密被白色绒毛，体毛细胞长柔软，排列整齐，具有明显的波浪形弯曲。

第六节　狗（Dog;Canis　familiaris）

一、生物学特性和解剖生理特点

1．狗属哺乳纲、食肉目、犬科。

2．狗具有发达的血液循环和神经系统以及大体上和人相似的消化过程，在毒理方面的反应和人比较接近，内脏与人相似。

3．狗的嗅脑、嗅觉器官和嗅神经极为发达。鼻长，鼻粘膜上布满嗅神经，能够嗅出稀释一千万分之一的有机酸，特别是对动物性脂肪酸更为敏感，狗嗅觉能力超过人的1200倍。

4．狗的听觉也很灵敏，比人灵敏16倍，可听到5.0～5.5赫兹（HZ）的声音。但视觉不如人，每只眼睛有单独视野，视觉仅25度都不到，正面近距离是看不到的，这是由于水晶体较大所致。对移动着的物体感觉却较灵敏。狗是红绿色盲，故不能以红绿色作为条件刺激来进行条件反射实验。狗视网膜上没有黄斑，即没有最清楚的视觉点，视力仅20～30米左右。

5．喜近人，易于驯养，有服从人的意志的天性，并能领会人的简单意图，经短期训练能很好地配合实验。

6．狗有神经类型，神经类型不同导致性格不同，用途也不一样。一般将狗分成四种神经类型，即强、均衡的灵活型（活泼型）；强、均衡的迟钝型（安静型）；强、不均衡型（不可抑制型）和弱型（衰弱型）。这对一些慢性实验，特别是高级神经活动实验的动物选择很重要。

7．狗习惯不停地运动，故要求饲养场地有一定的活动范围。还习惯于啃咬肉、骨头，喜吃肉类及脂肪，但由于长期家畜化，也可杂食或素食，为使狗正常繁殖生长及达到正常生化指标，饮料中需要有一定的动物蛋白质与脂肪。狗消化素菜能力差，整根素草吃下去，仍整根排出，其部分原因是咀嚼不完全。

8．成年雄狗爱打架，并有合群欺弱的特点。归家性很强，能从很远处自行归家。冬天喜晒太阳，夏天爱洗澡。对环境适应能力强。狗虽然早已家畜化，但若不合理的饲养及粗暴对待，亦可使之恢复野性。

9．正常的狗鼻尖呈油状滋润，人以手背触之有凉感，它能灵敏地反映动物全身的健康情况，如发现鼻尖无滋润状，以手背触之不凉或有热感，则狗即将得病或已经得病。

10．狗的汗腺很不发达，散热主要靠加速呼吸频率，舌头伸出口外喘式呼吸，才能加速散热。

11．狗为每年春秋单发情动物。发情后1～2天排卵，但卵第一极体（First　polar　body）在排卵时未曾排出，这与其他动物不同，卵在些时尚未成熟，所以要数日后极体脱去，才能受精，这也是选择发情后2～4天交配的原因。性周期180（126～240）天，妊娠期60（58～63）天，哺乳期60天，又子宫型，每胎产仔2～8只，寿命10～20年。

12．狗有五种血型，即A、B、C、D、E型，只有A型血（具有A抗原）能引起输血反应，其它四型血可任意供各型血的狗受血，包括A型血狗在内，无输血反应（指溶血问题）。可以进行交叉输血，仅有凝集作用，而无溶血作用。

13．狗的胰腺小，分左右两枝，扁平长带状，于十二指肠降部各有一胰腺管开口处，胰腺向左横跨脊柱而达胃大弯及脾门处，因狗胰腺是分离的，易摘除。脾脏是狗最大的储血器官，当奔跑需要更多的血动员出来参加循环代谢时，靠其有丰富的平滑肌束收缩将脾中的血挤到周围血管中。心脏很大，占狗体重的0.72～0.96%。胸腺在幼年狗发达，而在2～3岁时已退化萎缩。肝脏很大，占狗体重的2.8～3.4%。狗胃较小，相当人胃长径的一半，容易作胃导管手术。肠道较短，仅为身体长度的三倍，肠壁厚薄与人相似。

14．狗正常体温39（38.5～39.5）℃，心率80～120次/分，呼吸频率18（15～30）次/分，潮气量320（251～432）ml，通气量5210（3300～7400）ml/分，耗氧量580mm3/g活体重，72ml/分（10Kg），收缩血压149（108～189）mmHg，舒张压100（75～122）mmHg，总血量为体重的7.7(5.6～8.3)%，心输出量14ml/次，红细胞数680（550～850）万/mm3，血红蛋白14.8(11～18)g/100ml，白细胞11.5(6.0～17.0)千/mm3，全血比重1.054～1.062，红细胞比重1.090，血浆比重1.023～1.028，血小板21.86±9.22万/mm3，血浆总蛋白7.1(6.3～8.1)g%，尿量25～41ml/Kg/24小时，尿pH值为6.1。

二、在生物医学研究中的应用

1．实验外科学：广泛用于实验外科各个方面的研究，如心血管外科、脑外科、断肢再植、器官或组织移植等。临床外科医生在研究新的手术或麻醉方法时往往是选用狗来作动物实验，先取得熟练而精确的技巧，然后才妥善应用于临床。

2．基础医学实验研究：是目前基础医学研究和教学中最常用的动物之一，尤其在生理、药理、病理、生理等实验研究中起着重要作用。狗的神经系统和血液循环系统很发达，适合这方面的实验研究，如失血性休克、弥慢性血管内凝血、动脉粥样硬化症，特别是研究脂质在动脉壁中的沉积等方面，是一个良好的动物模型；急性心肌梗塞以选用杂种狗为宜，狼狗对麻醉和手术较敏感，而且心律失常多见。不同类型的心律失常、急性肺动脉高压、肾性高血压、脊髓传导实验、大脑皮层定位实验等均可用狗进行。

3．慢性实验研究：由于狗可以通过短期训练很好地配合实验，所以非常适合于进行慢性实验。如条件反射实验，各种实验治疗效果实验，毒理学实验，内分泌腺摘除实验等。

狗的消化系统发达，与人有相同的消化过程，所以特别适合于消化系统的慢性实验。如可用无菌手术方法做成唾液腺瘘、食道瘘、肠瘘、胰液管瘘、胃瘘、胆囊瘘等来观察胃肠运动和消化吸收、分泌等变化。

4．药理学：毒理学研究和药物代谢研究：如磺胺类药物代谢的研究、各种新药临床使用前的毒性实验等。

5．营养学和生理学研究：如进行先天性白内障、胱氨酸尿、遗传性耳聋、血友病A、先天性心脏病、先天性淋巴水肿、蛋白质营养不良、家族性骨质疏松、视网膜发育不全、高胆固醇血症、动脉粥样硬化、糖原缺乏综合征等研究。还可进行行为科学的研究。

三、主要品种

国际上用于医学科学研究的狗主要有小猎兔犬：Labrador犬；捕狐的大猎犬、墨西哥无毛犬、四系杂交犬、Boxer黑白斑点短毛犬、Greyhound犬等。这些品种犬的主要特征和用途如下：

1．小猎兔犬（Beagle）：原产英国，是猎犬中较小的一种。1880年引入美国，开始大量繁殖。因其有体型小（成年体重为7～10公斤，体长为30～49公分），短毛形态和体质均一，禀性温和，易于驯服和抓捕，亲人，对环境的适应力、抗病力较强、性成熟期（约8～12个月）早，产仔数多等优点，被公认为是较理想的实验用家犬，已成为目前实验研究型别中最标准的动物，此种犬多用于长期的慢性实验。在国外，它已被广泛用于生物化学、微生物学、病理学、病毒学、药理学以及肿瘤学（如癌的病因学和癌的治疗学等）等基础医学的研究工作中，而农药的各种安全性试验，特别是制药工业中的各种实验，使用该犬最多。近年来，上海有的单位、北京等地已引入Beagle种犬，且饲育繁殖成功。

2．四系杂交犬（4-Way　Ovoss）：这是为科研工作者需要而培养出的一种外科手术用犬，它可由两种以上品系犬进行杂交而成。如Gveyhound、Labrador、Samoyed及Basenji四品系动物交配，取Labrador较大体躯、极大胸腔和心脏等优点，取Samoyed耐劳和不爱吠叫的优点。

3．黑白斑点短毛狗可进行特殊的嘌呤代谢研究及中性白细胞减少症、青光眼、白血病、肾盂肾炎、Ehers-Danols等病的研究用。

4．Labrador犬：一般作实验外科研研究用。

5．捕抓的大猎犬由于其血管较粗大和器官较大，亦可用于生理研究。

6．墨西哥无毛犬由于无毛可用于特殊研究，如作粉刺或黑头粉刺的研究。

7．Boxer犬：此犬可作为红斑节结狼疮和淋巴肉瘤研究用。

我们国家繁殖饲养的狗品种也很多，如中国猎狗、西藏牧羊狗、狼狗、四眼狗、华北狗、西北狗等。华北狗和西北狗广泛用于烧伤、放射损伤、复合伤等研究。华北狗耳较小，后肢较小，颈部较长，前肢较大，而西北狗正好与此相反。两种狗各种体表面积的百分比有一定的差异，华北狗头、颈、胸腹各占10%，背部和臂部共三个10%，两前肢加两耳共两个10%，两后肢加尾巴共为两个10%，西北狗颈部加尾巴为一个10%，每个后肢各为一个10%，其余和华北狗相似。体表面积这些差异对烧伤实验研究时烧伤面积的计算具有很重要意义。狼狗适用于胸外科、脏器移植等实验研究。

第七节　猴（Monkeys）

一、生物学特性及解剖生理特点

1．猿猴属于灵长类动物，其特点正如1873年D.S.Georpe提出的那样，具有如下几个特征：（1）有爪的哺乳类动物；（2）有胎盘的动物；（3）有较高的眼眶；（4）有发达的盲肠；（5）胸部有二个乳房；（6）有三种牙齿和脱落更新的恒齿；（7）姆指与其他指头呈相反的位置；（8）脑壳有一钙质的裂缝。

2．进化程度高，接近于人类。因此，它们具有与人相近似的生理生化代谢特性和相同的药物代谢酶。大量实验证明，灵长目动物在药物代谢方式等上远较非灵长目动物更接近于人，在灵长目动物中，从进化尺度上越是接近于人，其代谢方式也越和人近似，见表2-3和表2-4。

表2-3　灵长目动物的进化谱*

*根据动物的解剖结构及行为复杂性的逐步增加而制定的尺度。

**有人认为它不属于灵长目，而多数者认为它属于原猴类动物。

表2－4　灵长类动物和人血清白蛋白的定量比较*

*补体结合试验与人血清蛋白的交叉反应性，以人相应为1．0。

3．猕猴最易感染人的痢疾杆菌和结核杆菌（猕猴在医学科学研究中应用最多，因此下面介绍猴的特征主要以猕猴为主）。

老世界（亚州、非州、南太平洋诸岛）猴，如印度恒河猴，对结核杆菌敏感，携带B病毒，有大颊囊。新世界（南美、中美）猴，如南美产之狨猴，对结核病有抗力，不携带B病毒、无颊囊、有长尾。

4．猕猴的形态特征：（1）身上大部分毛色为灰褐色，腰部以下为橙黄色，有光泽；胸腹部和腿部的灰色较浓。（2）面部和两耳多为肉色，少数为红面。（3）臂胝多数为红色，雌猴色更赤。（4）眉骨高，眼窝深。（5）两颊有颊囊。（6）雄猴身长约为55～62cm,尾长约22～24cm，体重约为8～12kg；雌猴身长约40～47cm，尾长约18～22cm，体重约4～7kg。（7）姆指与其他四指相对，具有握力。指甲为扁指甲，这是高等动物的一个特征。

5．猕猴是热带和亚热带动物，一般生活在山林区，群居性强，每群猴均有一只最强壮、最凶猛的雄猴为“猴王”。

6．猴是杂食性动物，以素食为主。除树鼩、狒狒、獭猴等吃少量动物和昆虫外，大多数灵长类都是素食。猴和豚鼠是唯一的不能缺少维生素C的动物，因为它们体内缺乏合成维生素C的酶，不能在体内合成维生素C，所需维生素C必须来源于饲料中。如缺乏维生素C则内脏发生肿大、出血和功能不全。

7．猴具有发达的大脑，有大量的脑回和脑沟，因此聪明伶俐、动作敏捷，好奇心和模仿能力都很强，对周围发生的一切事情都感染兴趣。

猴的视觉较人类敏感，猴的视膜具有黄斑，有中央凹。视网膜黄斑除有和人类相似的锥体细胞外，还有杆状细胞。猴有立体感，能辨别物体的形状和空间位置，有色觉，能辨别各种颜色，并有双目视力。猴的嗅脑不很发达，嗅觉不很灵敏，而听觉敏感，有发达的触觉和味觉。

8．猴为单室胃，胃液呈中性，含0.01～0.043%的游离盐酸，肠子的长度与体长的比例为5：1-8：1，猴的盲肠很发达，但无蚓　。猕猴都有胆囊，位于肝脏的右中央叶，肝分6叶。

猴肺为不成对肺叶，右肺3～4叶，左肺2～3叶。猴的血液循环系统和人一样。

9．猕猴的血型有A、B、O型和Lewis型、MN型、Rh型、Hr型等。猕猴血型和人的A、B、O、Rh型相同。恒河猴主要是B型；食蟹猴主要是B、A、AB型，O型较少；平顶猴主要是O、B型。猕猴属动物的Rh系统，全是Rho(又叫Rh1)。猴也有汗腺。猕猴属各品种猴的染色体为2n=42。

10．猕猴为单子宫，有月经现象，月经周期平均为28天（变化范围为21～35天），月经期多为2～3天（变化范围1～5天）。雌性动物在交尾季节，生殖器官的周围区域发生肿胀，外阴、尾根部、后肢的后侧面、前额和脸部等处的皮肤都会发生肿胀，这种肿胀称为“性皮肤”。猴每年产一胎，每胎一仔，极少生二仔。胎盘为双层双盘。常用几种猴的生殖生理数据见表2－5。

表2-5　一些猴的生殖生理数据

11．猕猴的牙齿不仅在大体和显微镜解剖方面与人类相似，而且在发育的次序和数目方面也和人类相似。猕猴属的各种猴都具有颊囊，颊囊是利用口腔中上下粘膜的侧壁与口腔分界的。颊囊用来贮存食物，这是因摄食方式的改变而发生进化的特征。猕猴属的固定齿式为2123/2123=32，乳齿为212/212=20。

12．猕猴正常体温白天为38～39℃，夜间为36～37℃。心率168±32次/分，心率随年龄增长而减慢。收缩压120±26mmHg，舒张压84±12mmHg，年龄大，体重大的猕猴血压较高，雄性比雌性高10～15mmHg。呼吸频率40（31～52）次/分，潮气量21.0(9.8～29.0)ml。通气率860(310～1410)ml/分。饲料要求量100～300g/只/天，发热量253.5～780卡/只/小时，饮水量450（200～900）ml/只天，排尿量110～550ml/分，排便量110～300g/天，红细胞数5.2(3.6～1.8)百万/mm3，血红蛋白12.6(10～16)g/100ml，白细胞数10100（5500～12000）/mm3，血小板数21.72±1.79万/mm3，全血容量54.1(44.3～66.6)ml/kg体重，血浆容量36.4(30～48.4)ml/kg体重，血比容39.6(35.6～42.8)。

二、在生物医学研究中的应用

灵长目动物在亲缘关系上和人类最接近，20世纪上半叶开始才广泛应用于生物医学研究，1950年后灵长目动物已普遍在实验室中使用。如因使用猴而使脊髓灰质炎疫苗得到了迅速开展，为其应用开辟了更广泛的途径。

1．猕猴在生理学上可以用来进行脑功能、血液循环、呼吸生理、内分泌、生殖生理和老年学等各项研究。

2．在人类疾病，特别是传染性疾病研究方面灵长目动物具有极重要的用途。猕猴可以感染人类所特有的传染病，特别是其他动物所不能复制的传染病。例如：脊髓灰白质炎（小儿麻痹症）和菌痢等。很多种猕猴对脊髓灰白质炎具有易感性,以黑猩猩和猕猴属最为敏感。上海生理研究所曾用人的脊髓灰白质炎病毒对恒河猴和四川断尾猴进行人工感染实验，其临床症状和人类一样。猕猴对人的痢疾杆菌和结核杆菌最易感染，因此，在肠道杆菌和结核病等的医学研究中研究中是一种极好的动物模型。猕猴也是研究肝炎、疟疾、麻疹等传染性疾病的理想动物。但需注意猴的肝炎、结核病、痢疾、沙门氏菌病以及疱疹病毒、类人猿脑膜炎病等会传播给人群。此外，还可用于职业性疾病和铁尘肺、肝损伤等的研究。

3．药理学和毒理学研究：猴的生殖生理和人非常接近，是人类避孕药物研究极为理想的实验动物。目前筛选抗震颤麻痹药物最有价值的方法是电解损伤引起的猴震颤。应用猴子研究镇痛剂的依赖性较为理想，因为猴对镇痛剂的依赖性表现与人较接近，戒断症状又较明显且易于观察，已成为新镇痛剂和其他新药进入临床试用前必须的试验。猴也是进行药物代谢研究的良好动物。Smith等总结了猕猴、其他灵长类动物、狗和大鼠药物代谢和人的相关性，发现猕猴中有71%经研究的化合物和人的近似性较好，狗的实验有19%、而大鼠仅有14%和人近似。但要注意不同灵长类动物对药物反应有一定的差异。Irwin报告不同种灵长类动物对苯巴比妥、α-苯丙胺及阿密替林的反应强度依次递减，顺序为松鼠猴>猕猴>卷尾猴>蛛猴>绒毛猴>豚尾猴>短尾猴>帽猴>狒狒。他认为弥猴及松鼠猴对中枢神经作用药物无论在定性方面还是在定量方面都和人最相似。

4．复制疾病模型，研究人类疾病：猴与人的情况很近似，无论其正常血脂、动脉粥样硬化病变的性质和部位、临床症状以及各种药品的疗效关系等，都与人体的非常相似。选用猕猴（Rbesus　monkey）来复制这方面的动物模型更为理想，给予高脂饮食1～3个月后,血清胆固醇水平即可达到300～600mg%,同时发现动脉粥样硬化,且可产生心肌梗死。动脉粥样硬化病变部位，不仅在主动脉，也出现在冠状动脉、脑动脉、肾动脉及股动脉等。猴的气管腺的数量较多，直至三级支气管中部仍有腺体存在，适宜于复制慢性气管炎的模型和进行被祛痰平喘药的疗效实验。

5．寄生虫学的研究：灵长类动物可用人疟原虫感染，是理想的筛药模型，所得结果对临床参考价值较大。现已能用人恶性疟原虫（P.Falciparum）红细胞型感染切除脾脏的长臂猿（Gibbon），还肯定了人的恶性疟、间日疟（P.Vivax）及三日疟原虫（P.malariae）能感染枭猴（Owl　monkey）、白长臂猿（White－handed　gibbon）、恒河猴、黑猩猩（Ｃhimpazee）、黑蛛猴（Ｂlack　spider）、吼喉（Ｈowler　monkey）等。枭猴还可用人间日疟、恶性疟的子孢感染。食蟹猴疟原虫（P.cynomolg；）感染发病过程与对药物的反应性和人的间日疟近似。可用于筛选对红细胞型、红细胞前型及继发性组织型有效的药物。

6．猴还适合其他基础和临床的研究。如人的放射　就其表现而言和猴最为接近，因此猴广泛用于放射医学的研究。猴与人血液有交叉凝集反应，可用于研究血型。还可用于研究人类垂体性侏儒症（Human　dwarfism）以及特殊疾病的感受性，包括细菌、病毒和寄生虫病的研究。猴还常用于行为学的研究、实验肿瘤学的研究、口腔牙科病的研究，疫苗研究试验等。在制造和鉴定脊髋灰白质炎疫苗时，猕猴是唯一的实验动物。

7．猕猴同黑猩猩、狒狒等一样，是研究人类器官移植的重要动物模型。猕猴的白细胞抗原（RhLA）是灵长类动物中研究主要组织相容性复合体基因区域的重要对象之一。同人的HLA抗原相似，RhLA具有高度的多态性。荷兰灵长类中心Balner为首的小组在这方面进行过长期的研究，结果发现，猕猴RhLA的基因位点排列同人类有相关性。

8．细菌、病毒性疾病病的研究。例如进行疱疹病、毒病、弓形体病、阿米巴脑膜炎、自发性类风温病、奴卡氏菌病、病毒性肝炎等疾病的研究。

9．遗传代谢性疾病的研究。如研究新生儿肠道脂肪沉积，蛋白缺乏症、胆石症（狒狒）等疾病。

10．某些特点疾病的研究。如用黑猩猩研究先天性伸舌白痴（Down综合征）、酒精中毒性胰腺炎、库鲁病（慢病毒）等。

三、主要品种

灵长类（Primates）动物包括：

1．巨大类人猿（Apes）：

（1）长臂猿（Hylobates）

（2）猩猩（Simia　Satyrus）

①猩猩（Chmpanzee），类人猿的一种，因其对若干人的疾病有易感性而被用于实验。

②马来亚猩猩（Orangutan），类人猿中的一种，易感染与人类相同的某些病，常用于实验研究。

（3）大猩猩（Gorila　gorilla）

（4）黑猩猩（Pan　Satyrus）

2．狒狒（Babnoons）

3．

在医学科学研究中广泛应用的主要是猕猴属猴，主要有12个品种。

1．恒河猴：又忠罗猴、广西猴等。学名为Macaca　mulatta，英文名Rhesus　monkey，属哺乳纲，灵长目，狭鼻亚目，猕猴科（Cercopithecidae）。最初发现于孟加拉的恒河河畔，所以称恒河猴或孟加拉猴。我国广西的这种猴很多，所以俗称“广西猴”。过去一般都称猕猴，但猕猴是属名，此种称法不妥，容易混淆，以称恒河猴为宜。恒河猴的分布由印度的北部往东，通过尼伯尔、阿萨密、缅甸、泰国、老挝、越南以及我国西南、华南各省、福建、江西、浙江一带。安徽黄山的猴子也是恒河猴，河北的东陵也曾发现过恒河猴。

2．熊猴：学名Macaca　Assamensis,英文名Assamese　monkey，分类所属同恒河猴。熊猴又称阿萨密猴或蓉猴。产于阿萨密、缅甸北部以及我国的云南和广西。熊猴和蓉猴是广西的土名。形态和恒河猴很相似，如不仔细分辨，则很难区别。身体比恒河猴稍大，面部较长；毛色较褐，腰背部的毛色和其它部分相同，缺少恒河猴那种橙黄色的光泽，毛也料粗，不如恒河猴细密；面部、两耳为肉色，老猴面部常生雀斑；头皮薄，头顶有旋，头毛向四面分开；雄猴身长约65cm，尾长约23～25cm，体重约12～14kg，雌性较小。其行动不如恒河猴敏捷和活泼，小猴也不如恒河聪明易驯，叫声和恒河猴不同，声哑，有时如犬吠。

3．红面断尾猴：学名Lyssodes　Speciose　melli，英文名Stump-tailed　monkey，分类所属同恒河猴。产于广东、广西、福建等地。模式亚种（L.S.Speciosa）产于泰国、缅甸、印度和我国云南等地。红面断尾猴又称华南断尾猴，土名叫黑猴和泥猴。本属各猴的尾巴有的已退化到几乎没有，有的已缩至仅占身体的1/8～1/10左右。毛色一般为黑褐色，但随年龄和性别稍有不同，有的几乎全黑，有的较褐，略似朱古力色。面部大多数发红，但红的深浅不同，这与发育有关，小时不红，越接近成熟面色越红，到老年经色又渐衰退，转为紫色或肉色，还有少数变成黑面的。小猴生下时为乳白色，非常鲜明，不久毛色就变深，由黄褐色变为乌黑色。平顶的毛长，由正中向二边分开，自幼即很明显。雌猴乳头为红色，因为色素的关系，有时为一红一兰。雄猴身长约60～65cm，尾长约5～7cm。红面断尾猴常用于眼科和行为研究。

4．四川断尾猴：学名Lyssode　speciosa　thibetanas。又称藏酋猴。是红面断尾猴的一个亚种，产于四川的西部、西藏的东部。毛色和红面猴差不多，也为乌黑色，但稍浅，褐色较多，没有纯黑色的，胸腹部浅灰色的毛很多，毛的长度也和红面猴差不多，但被毛比红面猴为厚。面色偶尔也有红色的，但较少，老年猿在两颊和颏下常生出相当长的大胡子。身体比红面猴略大，雄猴身长70cm以上，尾长在7～10cm之间。聪明伶俐，可以驯养。

5．台湾岩猴：学名Macaca　Cyclopis。产于我国台湾。肩毛长，有花纹，体大。

6．平顶猴：学名Macaca　nemestrina，日本称猪尾猴，主要产于东南亚各国。尾圆粗，4岁性成熟，妊娠期170（162～168）天，哺乳期8～10个月，雌猴4.5～10kg，雄猴10～14kg。

7．日本猕猴：学名Macaca　fuscata。体大，成年雄猴重11～18kg，雌猴重8.3～16.3kg，月经28天，妊娠期170～180天，性成熟时，雄猴为4.5岁，雌猴为3.5岁。刚出生的仔猴重400～500g，哺乳期6～8个月，每年3～8月为繁殖生育时间。

8．食蟹猴：学名Macaca　lrus或Macaca　fuscicularis，又称爪哇猴。月经期29（22～33）天，妊娠期167（153～179）天，哺乳期14～18个月，性成熟为4.5岁。

9．头巾猴：学名Macaca　Simica，月经周期平均29.5天，成熟雄猴体重4.5～8.5kg，雌猴3.5～4.5kg。

10．戴帽猴：学名Macaca　radiata,主要产于印度。月经周期平均31天，妊娠期163（153～169）天，哺乳期8个月，成年雄猴体重5.5～8.8kg，雌猴3.4kg，性成熟年龄3～4岁，每年1～4月为繁殖生育期，初生仔猴体重330～370g。

11．狮尾猴：学名Macaca　Silmue，成年雄猴体重6.5～7kg。

12．叟猴：又称蛮猴，学名Macaca　sylvana，主要产于摩洛哥和阿乐及利亚。月经期27～33天，妊娠期210天，成年雄猴体重11kg。

13．苏拉威西猴：学名Macaca　maurus,又称圣猴，产于印尼。成年雄猴体重8.5～10kg，雌猴5～5.5kg。

其他用于医学科学研究的猴品种有：

1．獭猴：学名Loris　tradigradus，适于作视觉生理研究。

2．狨猴：学名Hapale　jacchus或Callithrix　jacchus,英名Marmoset。狨科有3属35种之多，是产于中南美洲的小型低等猿类，特点是体小尾长，尾不具有缠绕性，头圆、无颊囊、鼻孔侧向。各种狨皆活泼温顺脆弱，易驯养。狨又名“囊猴”，因小狨可以放在衣袋或手笼中而得名。需经常食虫，不然难于长期存活。妊娠期为146（140～150）天，性成熟为14个月，有月经，性周期为16天。交配不受季节限制，可以在笼内人工繁殖，每胎1～3仔，双胎率约为80%。主要用于生殖生理、孕避药物研究和甲型肝炎病毒和寄生虫病的研究。

狨猴又名有绢毛猴、有普通狨（Callithrix　Jacchus）、银狨（Callithrix　argentata）、倭狨（Cebuella　Pygmaea）、棉顶狨（Cottontop　Pinche）。

3．夜猴：学名Dmroucouli　Nachtaffe,主要用于视觉研究和疟疾研究。

4．松鼠猴：英名Squirrel　monkey，主要用于视觉研究、脑神经和药理学研究。

5．金丝猴：学名Rhinopithecus　roxellanae，又称黄金猿、皮氏瘠猴。主要产于我国四川、贵州、云南和陕西。

6．树鼩：学名Tupaia　belageri　chinensis，又名树膘鼠、树仙。关于树鼩的分类，目前国内学者仍有分岐，很多人把它划为灵长类，但也有人把它称为是灵长类的原祖。现在一般称作原猴类动物。外形似松鼠，只有体小，吻尖细，成年时体重120～150g。前后肢各有5趾。犬齿细小，前臼齿宽大。普通树鼩尾蓬松似松鼠，但另有细尾树鼩和笔尾树鼩。贝氏（T.Belangeri）树鼩身长19～20cm，尾长16cm，中国亚种的大小与此差不多。模式亚种毛色为粟红色，贝氏树鼩的云南亚种毛色为橄灰色，肩部有淡白色的条纹。海南亚种肩部条纹不明显。树鼩为昼夜活动的食虫类，栖息活动于灌木林地区，攀缘流窜，行动敏捷。体小，易受惊，如长时间受惊、外于紧张状态时，体重下降，睾丸缩小，臭腺发育受阻，当臭腺缺乏后，母鼩在产后吃掉仔鼩，母鼩生育力丧失，甚至死亡。一般单独活动，食物以虫类为主，也可食用幼鸟、鸟蛋、谷类、果类、树叶等。每年4～7月为繁殖季节，妊娠期约45天左右，每胎2～4仔，繁殖力哟，但存活率低。

由于树鼩是一种体小、价谦的灵长类动物，它的新陈代谢远比犬、鼠等动物更接近于人，大体解剖也近似于人，因此在医学生物学上用途很广，受到广大科学工作者的重视。现已用于化学致癌的研究、黄曲霉素致肝癌的研究，人疱疹病毒感染的研究、乙型肝炎病毒的研究、睡眠生理的研究等。特别有意思的是这种动物长期饲喂高胆固醇食物时不易诱发动脉粥样硬化病变，观察到其食入的胆固醇都以胆盐的形式排泄掉，值得进一步认真研究。

第八节　猫（Cat;Felis　Catus）

一、生物学特性和解剖生理特点

1．猫的牙齿与其他动物不同，共有30个牙齿，12个不大的门齿（上下颌各6个），4个锐利的犬齿，其余为锐利的假臼齿和真臼齿。通常上颌的后假臼齿和下颌的第一真臼齿特点粗大，因而命名为食肉齿。猫的牙齿特点，使猫便于吃鱼骨头等硬性食物。家猫舌上的丝状乳突被有较厚的角质层，成倒钩状，便于舐刮骨上的肉。

2．猫是单室胃，肠较兔稍长，盲肠很细小，只能见到盲端有一个微小的突起。肝分五叶，即右中叶、右侧叶、左中叶、左侧叶和尾叶。肺分七叶，右肺四叶，左肺三叶。

3．雌猫乳腺位于腹部，有四对乳头。有双角的子宫。雄猫的阴茎只是在勃起时向前，所以在泌尿时，尿向后方排出。猫和兔属典型的刺激性排卵动物，只有经过交配的刺激，才能进行排卵。猫属于“季节性多次发情”动物。交配期每年有二次（春季和秋季），怀孕期63（60～68）天，哺乳期60天，性周期14天。

4．猫的大脑和小脑较发达，其头盖骨和脑具有一定的形态特征，对去脑实验和其它外科手术耐受力也强。平衡感觉，反射功能发达，瞬膜反应锐敏。

5．猫的循环系统发达，血压稳定，血管壁较坚韧，对强心甙比较敏感。猫的红细胞大小不均匀，红细胞边缘有一环形灰白结构，称为红细胞折射体（RE），正常情况下，10%的红细胞中有RE体。

6．猫对吗啡的反应和一般动物相反，狗、兔、大鼠、猴等主要表现为中枢抑制，而猫却表现为中枢兴奋。猫对呕吐反应灵敏。猫的呼吸道粘膜对气体或蒸气反应很敏感。猫对所有酚类（Phenol）都敏感，如对杀蠕虫剂酚噻嗪（Phenothiazine）非常敏感。

7．猫在正常条件下很少咳嗽，但受到机械刺激或化学刺激后易诱发咳嗽。

8．猫生性孤独，喜孤独而自由的生活，喜爱明亮干燥的环境，对环境适应性强，与鼠、兔不同，白天不愿躲在阴暗的角落。猫是肉食动物，饲料应有较大比例的动物性饲料。

9．猫的眼睛与其他动物不同，它能按照光线强弱的程度灵敏地调节瞳孔，白天光线强时，瞳孔可以收缩成线状，晚上视力很好，所以家猫在晚上出来捕食野鼠。猫舌的形态学特征是猫科动物所特有的。舌表面有无数突起的乳头能舔除附在骨上的肉。猫的大网膜也非常发达。

10．猫正常体温38.7(38.0～39.5)℃，心率120～140次/分，呼吸频率26（20～30）次/分，潮气量12.4ml，通气率322ml/分，耗气量710mm3/g活体重，食量113～227g/只/天，饮水量100～200ml/只/天，排便量56.7～227g/天，排尿量20～30ml/kg体重/天，收缩压120～150mmHg，舒张压75～100mmHg，红细胞8.0(6.5～9.5)百万/mm3，血红蛋白11.2(7～15.5)g/100ml，白细胞16（9～24）千/mm3，血小板25万/mm3，血量占体重的5%，全血容量55.5(47.3～65.7)ml/kg体重，血沉3mm(1小时)，循环血量57±1.9ml/kg体重。

二、在生物医学研究中的应用

猫主要用于神经学、生理学和毒理学的研究。猫可以耐受麻醉与脑的部分破坏手术，在手术时能保持正常血压，猫的反射机能与人近似，循环系统、神经系统和肌肉系统发达。实验效果较啮齿类更接近于人，特别适宜作观察各种反应的实验。

1．中枢神经系统功能、代谢、形态研究：常用猫脑室灌流法来研究药物作用部位；血脑屏障，即药物由血液进入脑或由脑转运至血流的问题；神经递质等活性物质的释放，特别是在清醒条件下研究活性物质释放和行为变化的相关性，如针麻、睡眠、体温调节和条件反射；常在猫身上采用辣根过氧化物酶（HRP）反应方法来进行神经传导通路的研究，即用过氧化氢为供氢的底物，再使用多种不同的成色剂来显示运送到神经系内的HRP颗粒，进货周围神经形态学研究，同时可用HRP追踪中枢神经系统之间的联系和进行周围神经与中枢神经联系的研究，在神经生理学实验中常用猫作大脑僵直，姿势反射实验以及刺激交感神经时瞬膜及虹膜的反应实验。

2．药理学研究：观察用药后呼吸系统、心血管系统的功能效应和药物的代谢过程。如常用猫观察药物对血压的影响，进行冠状窦血流量的测定，以及阿托品解除毛果云香硷作用等实验。

3．循环功能的急性实验：选用猫作血压实验优点很多，如血压恒定、较大鼠家兔等小动物更接近于人体、对药物反应灵敏、且与人基本一致；血管壁坚韧，便于手术操作和适用于分析药物对循环系统的作用机制；心搏力强，能描绘出完好的血压曲线；用作药物筛选试验时可反复应用等。特别指出的是它更适合于药物对循环系统作用机制的分析，因为猫不仅有瞬膜便于分析药物对交感神经节和节后神经的影响，而且易于制备脊髓猫以排除脊髓以上的中枢神经系统对血压的影响。

4．在其他一些研究中的应用：猫可用作碳疽病的诊断以及阿米巴痢疾的研究。近年来我国用猫进行针刺麻醉原理的研究，效果较理想。在生理学上利用电极刺激神经测量其脑部各部分的反应。在血液病研究上选用猫作白血病和恶病质者血液的研究。猫是寄生虫中弓形属的宿主，因此在寄生虫病中是一种很好的模型。猫可作成许多良好的疾病模型，如Kinefelter综合征、白化病、聋病、脊裂、病毒引起的发育不良，急性幼儿死亡综合征、先天性心脏病、草酸尿、卟啉病、淋巴细胞白血病等。

三、主要品种

猫在19世纪末开始用作实验动物。因不易成群饲养，繁殖猫较困难。猫发情期有心理变态，饲养中涉及到动物心理学问题，也给繁殖带来困难，加上国外一些经济发达国家，将猫、狗作为家养的重要玩赏动物，对猫、狗用于实验研究限制很大。因此对猫品种的培育远比鼠类差得多，在使用上也比鼠类、家兔要少。

家猫的祖先，已知道的有埃及猫或努比亚猫（Felis　maniculata）。我国实验中使用的猫均为收购来的家养杂种猫。现国内有少数单位已开始饲养、繁殖供医学实验研究用的猪。在选择实验用猫时，应选毛色不一的短毛猫，长毛猫的不适用，因长毛容易脱落造成实验环境污染，同时这种猫体质衰弱，实验耐受性差。

第九节　猪（Swine；Sus　scrofa）和小型猪

一、生物学特性和解剖生理特点

1．猪属哺乳纲、偶蹄目，猪科。

2．猪和人的皮肤组织结构很相似，上皮修复再生性相似，皮下脂肪层和烧伤后内分泌与代谢的改变也相似。

通过实验证明2、3月龄小猪的皮肤解剖生理特点最接近于人，见表2-6人与3月龄小猪皮肤各结构厚度的比较（毫米）。

表2－6　人与3月龄小猪皮肤各结构厚度的比较（毫米）

3．猪的血液学、血液化学各种常数也和人近似。

4．猪的胎盘类型属上皮绒毛膜型，没有母源抗体（不能通过胎盘屏障）。灵长目动物中，IgG易通过胎盘屏障，IgM、IgA和IgE则不能。家兔IgG和IgM容易通过胎盘。猪初乳中含多的IgG和IgA、IgM，常乳中含有多量的IgA。

5．猪的脏器重要量也近似于人，如以猪（50kg）和人（70kg）相比，其脏器重量的比值为：脾脏0.15：0.21；胰脏：0.12：0.10；睾丸；0.65：0.45；眼0.27：0.43；甲状腺：0.618：0.029；肾上腺0.006：0.29；其他器官：8.3：9.4。

6．猪的心血管系统、消化系统、皮肤、营养需要、骨骼发育以及矿物质代谢等都与人的情况极其相似，猪的体型大小和驯服习性允许进行反复采样和进行各种外科手术。另外，它基因多样、繁殖周期短、生产力高，一窝产仔多，便于根据特殊需要进行选育。

7．小型猪性成熟时间雌猪为4～8月龄，雄猪为6～10月龄，为全年性多发情动物，性周期21±2.5天（16～30天），发情持续时间平均2.4天（1～4天）；排卵时间在发情开始后25～35小时，最适交配期在发情开始后10～25小时，妊娠期114（109～120）天；产仔数2～10头。

8．猪、鼠的贲门腺占胃的大部分，可是在狗、猫、兔却很狭窄。猪、猫幽门腺比其他动物宽大。猪、绵羊胆囊有浓缩能力很低，且肝胆汁的量也相当少。狗、猫、小白鼠、鸭和鸡分泌胆汁的速度较低，但胆囊浓缩胆汁的能力却很高。

9．猪正常体温为39（38～40）℃，心率55～60次/分，血容量占体重的4.6(3.5～5.6)%，心输出量3.1L/分，收缩压169（144～185）mmHg，舒张压108（98～120）mmHg，呼吸频率12～18次/分，通气率37L3/分，耗气量220mm3/g活体重，血液pH7.57(7.36～7.79)，红细胞6.4百万/mm3，血红蛋白13.7(13.2～14.2)g/100ml，白细胞7，530～16，820/mm3，血小板24万/mm3，尿比重1.1018～1.022，尿pH6.5～7.8。

二、在生物医学研究中的应用

猪和人在解剖学、生理学上有极大的相似性，所以在心脏机能、动脉硬化、牙科、消化道（胃溃疡）、营养、血液学、内分泌学、放射生物学及免疫学研究中，常用猪作实验动物。

第二次世界大战以后，猪已成为广泛应用于医学科学研究的重要试验动物，为医学提供了重要而确切的比较医学知识。由于猪的皮肤、心脏血管、消化道、免疫系统、肾脏、眼球与牙齿等解剖和生理以及营养代谢均与人类相似，加上许多小型猪和无菌猪的育成，便于供应试验室应用，大大促进了医学和兽医学之间的合作研究。因此以猪作为实验动物模型的报道日益增多，据美国有关机构统计，1970年至1980年已有350篇报导，多用于心血管疾病、胃肠道疾病、营养性疾病、皮肤病、环境病、糖尿病、代谢性疾病、过敏性疾病、牙科病、老年病、酒精中毒、癌、烧伤、肾功能和放射生物医学等方面的研究。

1980年如开的“猪模式应用于生物医学的国际研讨会”着重研讨了猪的血液学和包括血脂、动脉粥样硬化症和心肌疾病在内的心血管疾病、胃肠疾病以及免疫、营养、新生儿和胎内发育、代谢失调等问题。与会专家学者除一致认为猪是生物医学研究最佳的实验动物之外，还得出了几点重要结论：

（1）猎胚胎血红素的分子结构和功能研究可用于探讨人类的先天性血液系统疾病。

（2）以猪为试验动物可以探讨人类高脂肪食物与动物粥样硬化病变的关系。

（3）从猪的杂食性研究中，可以探讨人类发育过程中许多疾病产生的原因。

（4）人类心脏病的病因尚不十分清楚，加强研究猪心脏病的病因与病理，将是极有价值的。

（5）进一步研究猪消化道免疫问题，将对了解人类肠道免疫机能提供宝贵的参考资料。

猪在医学科学研究中常用于：

1．皮肤烧伤的研究：烧伤和烫伤是临床上常见的疾病，由于猪的皮肤与人非常相似，包括体表毛发的疏密。表皮厚薄，表皮具有的脂肪层，表皮形态学和增生动力学（猪30天，人21天），烧伤皮肤的体液和代谢变化机制等，故猪是进行实验烧伤研究的较理想动物，用于烧伤后创面敷盖，比常用的液体石蜡纱布要好，其愈合速度比后者快一倍（13天和25天）既能减少痛疼和感染，又无排斥现象，血管联合也好。

2．肿瘤研究：猪可以作为研究肿瘤无可比拟的、资源丰富的模型。经过选育后的一种美洲辛克莱小型猪，有80%可发生自发性皮肤黑色素瘤，其特点是发生于子宫内和产后自发的皮肤恶性黑色素瘤发病率很高，有典型的皮肤自发性退行性变，有与人黑色素瘤病变和传播方式完全相同的变化，这些黑色素瘤的细胞和临床表现很象人的黑色素瘤从良性到恶性的变化过程，故辛克莱小猪可作为研究人类黑色素瘤的良好模型。

3．免疫学研究：猪的母体抗体通过初乳传递给仔猪，刚出生的仔猪，体液内γ一球蛋白和其他免疫球蛋白含量极少，但可从母猪的初乳中得到γ一球蛋白，用剖腹产手术所得的仔猪，在几周内，体内γ一球蛋白和其他免疫球蛋白仍极少，因此其血清对抗原的抗体反应非常低。无菌猪体内没有任何抗体，所以在生活后一经接触抗原，就能产生极好的免疫反应。可利用这些特点进行免疫学研究。

4．心血管研究：小型猪在老年病的冠状动脉病研究中特别有用，其冠状动脉循环在解剖学、血液动力学方面与人类很相似，幼猪和成年猪可以自然发生动脉粥样硬化，其粥变前期可与人相比，猪和人对高胆固醇饮食的反应是一样的。某些品种的老龄猪在饲喂以人的残羹剩饭后能产生动脉、冠状动脉和脑血管粥样硬化病变，与人的特点非常相似。饲料中加入10%乳脂即可在两个月左右得到动脉粥样硬化的典型病灶，如加入探针刺伤动脉壁可在2～3周内出现病灶。因此猪可能是研究动脉粥样硬化最好的动物模型。

5．糖尿病研究：乌克坦小型猪（墨西哥无毛猪）是糖尿病研究中的一个很好的动物模型。只需一次静脉注射水合阿脲（200mg/kg体重）就可以在这种动物中产生典型的急性糖尿病，其临床体征包括高血糖症、剧渴、多尿和酮尿。

6．畸形学和产期生物学等的研究：产期仔猪和幼猪的呼吸系统、泌尿系统和血液系统与新生婴儿很相似。象婴儿一样，仔猪亦患营养不良症，诸如蛋白质、铁、铜和维生素A缺乏症等，所以仔猪广泛应用于营养和婴儿食谱的研究。由于母猪泌乳期长短适中，一年多胎、每胎多仔，易管理和便于操作，仔猪的胚胎发育和胃肠道菌丛也很清楚，所以仔猪成为畸形学、毒理学、免疫学和儿科学的极易获得的、很有用处的动物模型。

7．遗传性和营养性疾病的研究：猪可用于遗传性疾病如先天性红细胞病、卟啉病、先天性肌肉痉挛、先天性小眼病、先天性淋巴水肿等，营养代谢病如卟啉病、食物源性肝坏死等疾病的研究。

8．其他疾病的研究，猪的病毒性疾病如病毒性胃肠炎，可作婴儿病毒性腹泻模型。猪的霉形体关节炎可做人的关节炎模型。双白蛋白血症，只见于猪和人，电泳上有两个白蛋白峰或带。已培育成Von　Willbrand猪专供血友病研究。猪还可进行十二指肠溃疡、胰腺炎等疾病的研究。猪的自发性人畜共患疾病有几十种，可作为人或其他动物的疾病研究模型。

9．悉生猪和猪心脏辩膜的应用：悉生猪和无菌猪可研究各种细菌、病毒、寄生虫病、血液病、代谢性疾病和其他疾病。利用猪的心脏瓣膜业修补人的心脏瓣膜缺损或其他疾患，目前国外已普遍推广，每年可达几万例，我国临床上也已开始应用。

三、主要品种和品系

目前用作生物医学研究用的猪品种有：普通猪、辛克莱猪（Sinclair,血液中胆固醇含量高，只需用球导管在动脉内制造一处伤疤，就会出现典型的粥样硬化病变。）、荷马猪（Homel）、汗佛特猪（Hanford）皮特曼-摩尔猪（Pitman-Moore）、冯·温里布莱猪（Von　Willbromd，先天有血友病，可研究血友病用）、乌克坦猪（Yu-Catan，系墨西哥无毛猪，天然可患糖尿病。）、聂布拉斯卡猪（Nebraska）、霍梅尔猪（Ｈormel）、德国的戈廷根猪（Ｇottingen）、日本用我国东北的小体型黑猪培育成的欧米尼（Oh-mini）小型猪等。我国各地也已发现多种小型猪，正在纯化培育中。

目前常用的几种实验用小型猪简况：

1．明尼苏达—荷曼系小型猪（Minnesota-Hormel　stain）明尼苏达-荷曼系小型猪，于1943年由明尼苏达大学荷曼研究所用阿拉哈马州的古尼阿猪（Guineahog），加塔里那岛的野猪（Catalina　island）和路伊斯安娜州的毕尼乌兹野猪（Pineywoods）3种猪的基础上，再导入加巴岛上的拉斯·爱纳-朗刹猎（Ras-n-Lansa）培育而成的小型猪，其血缘成分分别含有上列4种的15%、19%、46%和20%。明尼苏达一荷曼系小型猪毛色有黑白斑，成年猪体重80kg，遗传性状比较稳定，变异不大。

2．毕特曼一摩尔小型猪（Pitman-Moore　strain）毕特曼一摩尔系小型猪是由毕特曼一摩尔制药公司的研究室培育而成的小型猪。此猪以弗洛达野生的野猪为基础，与加利夫岛的猪等交配后所得的后代培育成。毕特曼一摩尔系小型猪以毛色有各种各样斑纹者居多。现在日本生物科学研究所也有引入繁殖的。

3．海辐特系小型猪（Hanford　Strain）海福特系小型猪是海福特研究所作皮肤研究用的小型猪，1975年用白色种的帕洛斯猪（Palouse）和毕特曼一摩尔系小型猪交配改良，再导入墨西哥产的拉勃可种（Labco）育成的小型猪。海福特系小型猪成年体重70～90kg，白皮肤。

4．高金根系小型猪（Gottingen　strain）高金根系小型猪是高金根大学用明尼苏达一荷曼系小型猪与由缅甸输入的小型猪（Vietnamese）交配而成，再用白毛色的德国改良长白种导入显性白色因子培育成的小型猪。成年猪（24月龄）体重40～60kg。

第十节　其他实验动物

一、山羊（学名Capra　hircas，英文名Goat）

山羊属哺乳纳，偶蹄目，牛科，是饲养的家畜。雌雄皆有角，向后弯曲如弯刀状，雄性的角发达，角上有而明显的横棱。山羊喜欢干燥、性急、爱活动、好斗角，但又生性怯懦，怕雨淋，也怕烈日晒和冷风吹，有磨擦基角部的习惯，喜欢吃禾本科牧草或树木枝叶，饲料和饮水都喜清洁，拒食粪便沾污的食料和不洁的水。山羊是草食类反刍动物，应以青粗饲料为主，精饲料不能过多。山羊具素食性，拒食含有晕腥油腻的饲料。

由于山羊性情温顺，不咬人、踢人，适应性较强，饲养方便，颈静脉表浅粗大，采血容易，因此医学上的血清学诊断、检验室的血液培养基等都大量使用山羊血。山羊还适用于营养学、微生物学、免疫学、泌乳生理学研究，也可用于放射生物学研究和进行实验外科手术、制作肺水肿模型等。

山羊性成熟年龄为6个月，繁殖适龄期为一岁半，性周斯21（15～24）天，发情持续2.5(2～3)天，为季节性（秋季）发情动物，发情后9～19小时排卵，妊娠期150（140～160）天，哺乳期3个月，产仔数1～3，染色体二倍体为60个（精子内），单倍体30个（初级和次级精母细胞内）。体温38～40℃，收缩压120（112～126）mmHg，舒张压84（76～90）mmHg，呼吸频率12～20次/分，潮气量310ml，通气率5700ml/分，耗气量220mm3/g体重，血容量占体重8.3%，心率70～80次/分，心输出量3100ml/分，静脉血比容24.3(18.5～30.8)%，红细胞16.0(13.3～17.9)百mm3，红细胞压积33（27～34.6）ml/100ml，白细胞5.0～14.0千/mm3，血小板35（25～60）万/mm3。

二、绵羊（学名Ovis　aries，英名Sheep）

绵羊较山羊温顺，灵活性与耐力较差，不善于登高，不怕严寒，唯怕酷热，雄羊间常角斗，不喜吃树叶嫩枝而喜吃草，主要靠上唇和门齿的摄取食物，绵羊上唇有裂隙，便于啃很短的草。绵羊的胰腺不论在消化期或非消化期都持续不断地进行分泌活动，胆囊的浓缩能力较差。

绵羊性成熟年龄为7～8月，寿命10～14年，繁殖适龄期8～10个月，性周期16（14～20）天，发情持续时间1.5(1～3)天，季节性（秋季）多发情动物，发情后12～18小时排卵，妊娠期150（140～160）天，哺乳期4个月，产仔数1～2只，染色体二倍体为54（体细胞内）。体温38～40℃，心率70～80次/分，心输出量3100ml/分，血容量占体重的8.3%，呼吸频率12～20次/分，潮气量310ml，通气率5.7L3/分，耗气量220mm3/g活体重，血浆总蛋白7.5±0.1g/100ml，红细胞10.3(9.4～11.1)百万/mm3,红细胞压积31.7(29.9～33.6)ml/100ml，血红蛋白10.9(10～11.8)g/100ml，白细胞7,800(5,000～10,000)/mm3。

绵羊是免疫学研究中常用的动物，如可用绵羊制备抗正常人全血清的免疫血清，利用此免疫血清可以研究早期骨髓瘤，巨球蛋白血症和一些丙种蛋白缺乏症。又如绵羊的红细胞是血清学“补体结合试验”必不可缺的主要试验材料，由于“补体结合试验”目前仍广泛应用于若干疾病的诊断，因而绵羊是微生物学教学实习及医疗检验工作不可缺少的实验动物。绵羊还适用于生理学实验和实验外科手术，绵羊的蓝舌病还能够用于人的脑积水研究。

三、鸡（学名Gallus　domestiaus，英名Chicken）

家鸡属于鸟纲，鸡形目，雉科。是由原鸡长期驯化而来，它的品种很多，如来航鸡、白洛克、九斤黄、澳洲黑等。仍保持鸟类某些生物学特性，虽飞翔力退化，但习惯于四处觅食，不停地活动。听觉灵敏，白天视力敏锐，具有神经质的特点，食性广泛，借助吃进砂粒石砾以磨碎食物。

有嗉囊，具有贮存食物和软化饲料的作用。胃分腺胃和肌胃。肺为海绵状，紧贴于肋骨上，无肺胸膜及横膈，肺上有许多小支气管直接通气囊，共有9个气囊。无膀胱，每天排尿很少，与粪一起排出，尿呈白色，为尿酸及不溶解的尿酸盐，呈碎屑稀粥状混于粪的表面。没有汗腺，散热蒸发主要依靠呼吸。体表被覆丰盛的羽毛，因而怕热不怕冷。

鸡性成熟年龄4～6个月，21天孵化，体温41.7(41.6～41.8)℃，呼吸频率12～21次/分，潮气量4.5ml，心跳频率120～140次/分，血压（颈动脉压）150mmHg，总血量占体重的8.5%，红细胞335（306～344）万/mm3，白细胞32，600/mm3，血小板13～23万/mm3，血红蛋白10.3(7.3～12.9)g/100ml，红细胞比重1.090，血浆比重1.029～1.034，血液pH7.42。

鸡的凝血机制好，红细胞呈椭圆形，有大的细胞核，染色后细胞浆为红色，细胞核为深紫色，利用这个特点，在进行炎症时的吞噬反应试验时，采用鸡红细胞作炎症渗出液内白细胞吞噬异物，效果很理想。将雄鸡睾丸手术摘除，可进行雄性激素的研究。这时可见雄性性特征退化，冠、须不发达、颜色干白，翼毛光亮消失，性情温顺安静，不再斗架，很少啼鸣，腿长也缩短等。鸡还可适用于遗传学研究（如肌肉营养不良的研究），霉形体病、马立克氏病、病毒病等传染病的研究，关节炎的研究，白血病等肿瘤的研究。

四、鸽（学名Columba　livia,英文名Pigeon）

家鸽属鸟纲，鸽形目，鸠鸽科。又名鸽子、鹁鸽，是由野鸽（岩鸽）驯化而成的变种。为了适应飞行，家鸽在身体结构上出现一系列的适应性变化。它具有流线型的体形，前肢变为翅。牙齿、膀胱、大肠和一侧卵巢都已退化，也是利于飞行而减轻体重的适应性变化。脏器结构与鸡大致相似，鸽的大脑皮层发达，但纹状体发达，嗅叶不发达，但由中脑分化的视叶则很发达，故鸽的视觉敏锐。小脑也很发达，上有横沟，中央有蚓部，两侧有小脑鬈。三个半规管也很发达。

性成熟年龄为6个月，寿命10年，妊娠期18天，心跳频率140～200次/分，总血量占体重的7.7～10.0%，颈动脉血压145mmHg，呼吸频率25～30次/分，潮气量4.5～5.2ml。红细胞3.2百万/mm3，血红蛋白12.8g/100ml，白细胞1.4～3.4千/mm3。

鸽的听觉和视觉非常发达，对于姿势的平衡反应也很锐敏。故在生理学实验中常用鸽观察迷路与姿势的关系，当破坏鸽子一侧半规管后，其肌紧张协调发生障碍，在静止和运动时失去正常的姿势。还可用切除鸽大脑半球的方法来观察其大脑半球的一般功能。鸽的大脑皮层并不发达，纹状体是中枢神经系统的高级部位。因此，单纯切除其大脑皮层影响不大，若将其大脑半球全部切除，则不能正常生活。

五、蟾蜍（学名Bufo　bufo，英文名Toad），青蛙（学名Rana　nigromaculata，英文名Frog）

蟾蜍和青蛙属两栖纲，无尾目，蟾蜍属蟾蜍科，青蛙属蛙科。品种很多，它们是脊椎动物由水生向陆生过渡的中间类型。

蟾蜍和青蛙生活在田间、池边等潮湿环境中，以昆虫等幼小动物为食料。冬季潜伏在土壤中冬眠，春天出土，生殖季节中水中产卵，体外受精。幼体形似小鱼，用鳃呼吸，有侧线，叫作蝌蚪，以水中植物为主要食料。经过变态发育为成体，尾巴消失，就到陆地上生活，用肺呼吸，同时其皮肤分泌粘液，帮助呼吸。蟾蜍和蛙和身体背腹扁平，左右对称，头为三角状，眼大并突出于头部两侧，有上、下眼睑和瞬膜以及鼻耳等感受器官。前肢有4趾，后肢有5趾，趾间有蹼，适于水中游泳。其内部器官系统，也逐渐完善化，反应出由水生向陆生过渡的特征。雄蛙头部两侧各有一个鸣囊，是发声的共鸣器（蟾蜍无鸣囊），雄蛙的叫声特别响亮。蟾蜍背部皮肤上有许多疣状突起的毒腺，可分泌蟾蜍素，尤以眼后的椭圆状耳腺分泌毒液最多。蟾蜍和青蛙在我国分布广泛，夏秋季各地均容易捕捉，也易养活。蟾蜍比青蛙在捕捉和饲养等方面更为简便，故在实验中用途较广。

蟾蜍发情时间为4日～4周，每年2月下旬至3月上旬发情一次，发情后于4～7月间，排卵，产仔1000～4000个，染色体二倍体为26（精子内），单倍体为13（初级和次级精母细胞内），寿命10年。

蟾蜍和青蛙是医学实验中常用的一种动物，特别是在生理、药理这实验中更为常用。蛙类的心脏在离体情况下仍可有节奏地博动很久，所以常用来研究心脏的生理功能、药物对心脏的作用等。蛙类的腓肠肌和坐骨神经可以用来观察外周神经的生理功能，药物对周期神经、横纹肌或神经肌肉接头的作用。蛙的腹直肌还可以用于鉴定胆硷能药物。蛙还常用来作脊髓休克、脊髓反射和反射弧的分析实验，肠系膜上的血管现象和渗出现象实验，还常利用蟾蜍下肢血管灌注方法观察肾上腺素和乙酰胆碱等药物对血管作用的实验等。在临床检验工作中，还可用雄蛙作妊娠诊断实验。

六、马（学名Equns　caballus,英文名Horse）

马是单胃草食性动物，生性急燥，多属于神经容易兴奋的类型，易受惊吓，具有较好的记忆能力，有特殊的消化系统，如容积较小的单胃、胃的贲门与幽门距离较近、有宽大如汽车内胎似的盲肠、有上升而又有三个急转弯的大结肠。马性情比较暴烈，为了自卫或是注射时由于痛疼而反抗，马会咬、拍、弹、踢。

马性成熟年龄为1～2年，繁殖适龄期3～5年，性周期21天，多数为季节性多次发情，发情持续时间3～5天，发情后3～6天排卵，妊娠期335天，染色体二倍体为64（体细胞内），体温37.5～38.8℃，呼吸频率11.9(10.6～13.6)次/分，血容量占体重的6.7%，心输出量21.4L/分，全血容量109.6(94.3～136)ml/kg体重，血浆容量61.9(45.5～79.1)ml/kg体重，收缩压98（90～104）mmHg，舒张压64（45～86）mmHg，血液pH7.32(7.20～7.55)，红细胞9.3(8.21～10.35)百万/mm3，红细胞压33.4(28～42)%，血红蛋白11.1（8～14）g/100ml，白细胞5，000～1100/mm3，血小板25万/mm3。

马由于体型大、血量多、对若干抗原物质的反应又比较敏感，因此医学上对血清学的研究以及生物制品在免疫血清的制造等方面通常是在马上进行的。如进行抗银环蛇毒马血清的的研制以及用于肝癌早期诊断的胎儿甲种球蛋白血清的研制工作都是使用马来进行的。另外马还用于生产特异性抗血清的或抗菌素，如抗白喉血清、破伤风抗血清等；马还可用于传染病的研究，如以马传染性贫血研究人的溶血性贫血等；进行遗传性疾病的研究，如无虹膜症、小脑退化症、白斑病等的研究。

第三章　近交系动物的特点及应用

第一节　近交和近交系

一、近交

实验动物的近交（Inbreeding）即近亲繁殖，是指血缘关系极为相近的个体之间或遗传组成极相似的个体之间进行的交配繁殖。是培育近交系动物的必须手段，通过近交使一个种群达到接近完全纯合程度，即所有同源染色体的相对位置都具有相同基因的状态。因此，通过同胞兄妹或亲子交配可以较快获得近交品系动物。

从同一祖先获得遗传物质，一条得自父，一条得自母，来源于共同祖先的小动物自交，它们得自父母同基因比非近交者多。近交和非近交繁殖时亲缘关系可见图3-1。

图3-1　近交和非近交时亲缘关系示意图

近交可以降低杂合性，可以将群体分离为不同的品系，然而近交的结果也必将出现近交衰退。

二、近交后引起的变化

（一）近交可以增多纯合性，也就是降低杂合性（Reduction　of　the　terozygosity）

自然界的动植物在遗传上一般都是杂合子体，故最初培育近交系动物都是取源于杂种，换句话说也就是取源于异型接合体动物。动物的遗传纯度取决于交配动物之间遗传关系的远近。因此近交系动物通过长期近亲交配而建立的。通过纯育后，动物的杂合性逐渐降低，因而纯度逐渐增高，使基因位点变为纯合子，使它们的表现型趋向一致性，如A与a基因频率相同，但基因型分配变化，经过一定代数的兄妹交配，则不再有杂合子，而获得遗传稳定的AA与aa近交品系，见表3-1。同胞兄妹或亲子交配连续20代以上就培育成近交系，为了保持该系的遗传特点，必须继续近交，并不得因突变或遗传漂移而丢失。

表3－1　近交引起的基因纯合情况

P（A）=0.5　p(a)=0.5

实验动物交配繁殖中的一些概念和符号。

1．纯合子：同源染色体的相对位点上具有两个相同的基因称为纯合子（Homozygote），如AA（显性纯合子），aa（隐性纯合子）。

2．杂合子：两个基因不相同时，即由一个显性基因和一隐性基因结合而成的杂合子交（Heterozygote），如Aa。

3．杂合子的a位点：即指a位点上两个位点为A/a。

4．纯合子的等位点：用A/A或a/a表示。

5．显性突变位点用D表示，隐性突变位点用r表示。

6．D和r位点在繁殖制度中被称作重要位点（Loci　of　interest），因为它们是控制位点分离的。

7．D位点上的等位基因为A/D，r位点上的等位基因为A/r。

8．以在一个位点上的等位基因A/A、a/A、a/a三种基因型进行组合将产生九种交配形式，可归纳为以下四类交配系统。

（1）纯合子交配（Incrosses）：为亲代相同的显性纯合子交配，如A/A×A/A和a/a×a/a。

亲代：♂ＡＡ×♀ＡＡ　子代：基因型AA，表现型A。

（2）杂交（Crosses）:为亲代不相同的纯合子交配，如A/A×a/a和a/a×A/A。

亲代：♂ＡＡ×♀aa　子代：基因型Ａa　，表现型A。

（3）回交（Backcrosses）：为亲代显性纯合子与杂合子交配。如A/A×a/A；a/A×A/A；a/A×a/a和a/a×a/A

亲代：♂Ａa×♀Aa　子代：基因型：1AA，1Aa　表现型：A，均为显性野鼠色。

（4）自交或称互交（Intercrosses）：亲代为两个杂合子交配：如a/A×a/A。

亲代：♂Ａa×♀Aa　子代：基因型：1/4AA，2/4Aa,1/4aa。表现型：3/4A，1/4a。

C57BL黑色a，C3H野鼠色，二者皆为纯合子。二者杂交：

种系中纯合性的程度通常以近交系数（F）表示，所谓近交系（Coefficient　of　inbreeding）也就是一个种系的个体中，两个等位基因具有相同来源的概率，通常以0～1之间的尺度来表示。F=0为完全杂合，F=1表示完全纯合。F值随近交繁殖连续的代数而递增。增加的比率决定于交配动物亲缘关系的密切程度。根据Feiconer（1960）的研究，认为全同兄弟姐妹交配，近交系前几代数值不恒定，如前四代近交系数上升率分别为28%、17%、20%和19%，以后每代上升率就恒定为19.1％。故Felconer提出一个便于计算的公式：Fn=1-(1-△F)n。n表示近交代数，△F是每进一代的近交系数上升率。例如繁殖了10代，△F为19%，代入公式，则

F10=1-（1-0.19）10=1-(0.81)10=1-0.1216=0.8784=87.84%

也就是说繁殖到第10代时，纯度可达到87.84%，还有12.16%是杂合的。由于交配方式不同，其△F也各不相同，同胞兄妹交配△F为19.1%，同父异母交配11.0%，回交（亲子交配）19.1%，堂兄妹交配为8%。全同胞兄妹或亲子交配前20代的近交系数计算状况可见表3-2。

表3－2　Felconer近亲系数表

注：近交系不改变频率。

（二）近交可将群体分离为不同基因型的品系（Splitting　of　the　Population　into　Lines　of　Different　Gentypes）

原始种群经过近交分为若干近交系，在不同等位基因的不同位点上变为纯合子。原始种群的小鼠兄妹交配连续20代之后分离出两支等位基因A和a的近交品系：

1．等位基因A的品系：只生产野鼠色后代。

2．等位基因a的品系：只生产黑色后代。

近交品系动物的获得，可使原来杂合子的动物增加纯合性（Homozygosity），从而提高基因型的稳定性，获得想要的品系，实验者可以从动物的特定性状中进行选择。

（三）近交可引起近交衰退（Inbreeding　Depression）

亲缘接近的交配所产生的后代常常会出现生长、成活、生育、抗病、适应环境等能力的减退，这种现象称之为近交衰退，如何克服和解决这个问题，是培育近交系动物的关键所在。由于近交衰退的缘故，从一个供繁殖的种群培育和建立一个近交系时，往往需要从杂交群或几个近交系开始才能成功，而且的近交几代后，有些系可以因生育或生活率低而断绝；留下的受近交衰退影响较小的后代有些可以维持下来，而另外的也可能最后被淘汰。也由于同样的原因，过去建立的某些近交系，现在只有某些亚系还仍然存在，有些不能全部存活，甚至难以维持。

近交衰退发生的原因是多方面的，从遗传学的角度解释主要有两点：

1．有害的隐性基因的暴露。一般病态的突变基因绝大多数都是隐性的，所以处于杂合状态时是不表现出病态或不利的性状。这些有害基因的作用可被显性的杂合子等位基因所掩盖，但经过一段近亲繁殖，纯合的基因（纯合子）比例渐渐增多，于是有害的隐性基因相遇成为纯合子而显出作用，出现了不利的性状，对个体的生长发育、生活和生育等产生明显的不利影响。例如杂种动物所带有的不育的隐性基因往往被其显性的等位基因所掩盖，而不表达其不育的性状，但由于纯育，动物的纯合性逐渐增高，不育的现象也就表现出来了。

2．多基因平衡的破坏。个体的发育受多个基因共同作用的影响，虽然其中每个基因的作用效应微小。对环境适应较好的野生或杂交动物，由于自然选择的作用有利于保存那些生物适应能力较强的基因组合具有平衡的多基因系统，近交繁殖往往会破坏这个平衡，造成个体发育的不稳定。

近交衰退往往在近交培养过程中的最初若干世代中表现出来，以后经过一定的人工选择，带有纯合有害基因的动物被逐渐淘汰，或者由于无意识地保留了一小部分的杂合性，经过5～10代左右的培育繁殖，后代中生育与生活力可以逐渐稳定，不再下降。

由于近交系动物是采用近亲繁殖方式，因此容易引起生活力的降低、生长繁殖力退化、抗病力降低等近交衰退变化，为了防止这些问题产生，应注意如下几点：

1．为防止种群传代终断，可采用回交方式（即父×女或母×子）而不计算近交代数，这样可以维持种群不致在繁殖中终断。

2．饲料营养的保证很重要，在一般传代至5～7代时会出现生命力下降，生长繁殖退化，或出现产仔畸形等情况，因此应在饲料中适当增加营养成分以保证子代生长发育正常。

3．在传代中注意检查子代的情况选优去劣，选择体质健康、生殖力旺盛的后代而不能选择体弱繁殖力差的动物。

4．近交到6～7代时，可出现致死的有害基因，而且这种致死基因随近交代数增加而不断升高，可引起个体死亡，为此，培育近交品系，开始不必用同窝兄妹交配，用同父异母，或同母异父的兄妹交配，如待近交品系建立后再改变致死基因则很困难。

第二节　近交系的特征和应用意义

一、近交系的特征

（一）基因纯合性。通过持续20代以上的近亲繁殖，基因已高度纯合化。纯合子的纯度在理论上接近最高点，基因已有98.6%以上完全纯合，仅有1%左右不纯合，因此近交品系动物的基因是一致的，遗传组成亦相同。在一个近交品系内所有动物的各个基因位点都应该是纯合子，这样的个体与该品系中任何一个动物交配所产生的后代也应该是纯合子，在这些动物中没有暗藏的隐性基因。

（二）遗传稳定性。由于近亲繁殖增加了在特定部位纯合子互相配合的可能性，因而减少了遗传变异，基因型可长期处于稳定状态，这种相对稳定性来自纯合性。因为基因高度纯合，所以纯合子基因可以极稳定地传给后代。如DBA系已维持好60多年，C57BL系已维持了50多年，但至今仍与原品系极相似。当然近交系动物有时会因突变造成基因改变而发生变异，是为例外。因此，近交系动物在遗传上是相当稳定的，遗传上的变异仅发生在少量残留杂合基因或基因突变上，而这种机率非常低。如果品系在被确认为近交系后坚持近交，同时辅以遗传监测，有时地发现和清除遗传变异的动物，保持近交系动物遗传稳定性是绝对没有问题的。

（三）同基因性。基因型或称遗传型是一切遗传基础的总和，是内在的遗传本质。同基因性，是指一个近交品系中所有个体在遗传上是同源的。由于基因高度纯合和基因型相当稳定，而致个体间极为相似，即同一品系内具有基本相同的遗传组成和基因点，也就是基因型相同。这种遗传上的均质性可采用组织移植方法来检测，也可用一只动物检测群体的基因型；从子代群体中检定母系群体。

（四）表现型的均一性。表现型是基因在环境因素作用下表现出来的、可被直接观察到的亲代的性状。在相同环境因素的作用下，由于遗传是均质的，所以其表现型是均一的，反应性是一致的。近交品系动物的性状如肿瘤发病率、形态学特点、血型和组织型、对药物的反应、甚至行为的类型等都可高度遗传，均衡一致远比远交系为强，因此可用较少量的近交品系动物，达到统计需要的精密度。

（五）个体性。由于不同品系都具有不同的遗传组成和生物学特性，所以不同品系各有不同的特性。目前国际上公认的250个近交品系小鼠间，均各有明显的区别，有其不同的反应性和敏感性，如自家免疫病鼠、白内障鼠、脑积水鼠、多尿症鼠、缺乏免疫球蛋白M鼠、对胰岛素敏感鼠等等。因此，选择近交品系鼠时，必须注意其是否适合各项研究设计的需要，决不能认为近交系动物遗传均一、基因型相同、反应性一致，就随便选一个品系来做实验。

个体性从整个近交系动物来看，每个品系在遗传上都是独特的，这表明在相当广泛的特性上，有些品系可能自发一些疾病，成为研究人类疾病理想的模型。在某些情况下，品系间的送别显示在量上，而不是在质上，而这一点在研究上也非常有用。因为以此可在很多的近交系中筛选出对某些因子敏感和非敏感的品系以达到不同的试验目的。

（六）分布的广泛性。许多近交系在国际上广泛分布，从而有可能在世界各国之间进行比较研究。这在理论上意味着不同地区、不同国家的科学家有可能去重复或验证已取得的理论和数据。但因环境变化可引起遗传变异，因此，环境条件应力求尽可能一致。如同一近交品系的两只动物，一只吃完善的饲料，另一只吃营养不足的饲料，则二者可发生不同的变化。

（七）资料可查性。近交品系的一个最有价值的特点是最常用的品系都具有相当数量的背景资料，由于近交品系动物在培育和保种的过程中都有详细的记录，加之这些动物分布广泛，经常使用，目前已有相当数量的文献记载着各个品系的生物学特征，这些有关品系的特征、寿命和自发性疾病等资料，对研究工作选择品系是极为重要的，而且这些基本数据对于设计新的实验和解释所得结果提供了便利条件。

（八）可分辨性。每个近交品系都具有自己独特的生化标志基因等特点，研究工作者可定期进行检测，以识别所使用的近交品系动物是否可靠。方法有：生化位点法、皮肤移植法、毛色基因法和下颌骨测量法。由于绝大多数近交品系在很多遗传位点上已有了分型，如果掌握了这些方法，可以根据这些位点的分型轻而易举的将混合在一起的两个外貌近似的品系分辨出来。

二、使用近交系的优点

使用实验动物进行各项科学研究的一个关键问题，就是怎样使动物实验的结果正确、可靠、有规律性、重复性好，从而精确判定实验结果、得出正确的结论。使用一般普通饲养的实验动物是采用任意交配的繁殖方法，所产生的动物个体差异较大，所以必然影响实验结果的均一性，有时难以判定实验结果。选用近交系动物作实验就能克服这些缺点，满足实验研究的需要。采用纯系动物作实验，具有下列主要优点：

1．具有相同的基因型，表现型也一致，所以其反应是一致的，实验结果正确、可靠。由于连续近交繁殖，同一近交系的各个体具有相同的基因型，在相同的环境条件下又具有相同的表现型，故其性状即其各种生物学特性比较一致，对外来刺激反应也一致。

2．各品系均有其独特的特性，根据实验目的可选用不同品系来作实验，实验重复性好，所用动物少，实验周期短，节省人力、物力和时间。

3．国际上分布广泛，不同国家的科研单位由于使用同一近交系动物所取得的结果是相似的，便于国内和国际间学术交流和实验重复。

4．可以作为有价值的病理学模型，如有致癌品系、抗癌品系、致白血病品系，嗜酒性品系、易抽搐品系等，是研究人类疾病的重要实验材料。

5．它是标准的实验材料，动物生长发育到一定时间就有一定的规格。

6．有大量的历史资料可查，每个品系均有其详细的遗传学资料，遗传背景明确，其生物学特性、生理生化特点、常见疾病（包括自发性疾病）等都有过系统的研究，便于研究者查阅和选择应用。

三、近交系动物在生物医学研究中的应用

近交系动物首先应用于遗传学研究，以后又为肿瘤和免疫学家所重视。在肿瘤的研究工作中应用最广泛，培育的品系也最多，对肿瘤的病因学、发病学、实验治疗和新抗癌药物的研究等都发挥了重要作用。所以近交系动物的建立已受到世界各国医学科学研究工作者的重视。正如化学家需要分析纯的化学药品、物理学家需要高度精密的仪器一样，近交系动物对医学研究是至关重要的。伦敦大学古勃宁说：“……生物学中近交的应用和化学中应用分析平秤的意义一样重要。”波尔法氏说“……癌的免疫治疗的最好途径的发展与1952年开始和发展起来的近交系动物是有关的”。

随着医学科学研究的飞速发展，近交系动物的培育及应用愈来愈被人们所重视，为适合不同课题研究需要而培育的近交系动物品系也愈来愈多，在医学、生物学、药物学等各个领域内的应用也日益广泛。生物制品、药品、食品等产品检定，疾病诊断、生理、病理、肿瘤、免疫、内分泌等学科的研究工作中都需要使用近交系动物进行各种实验。

近交系小鼠目前在国内许多科研单位已得到重视和应用。尤其在遗传、肿瘤、免疫、放射、白血病等研究中应用较多，其中在肿瘤、白血病研究中的应用更多，可以挑选致癌系小鼠进行致癌，可以在同一时间内获得许多生长同肿瘤的动物，然后进行各种种瘤的理论和防治研究。

在生物医学实验研究中应用最广泛的是近交系小鼠，它可以根据各种特殊实验的需要培育各种品系，如致癌鼠、抗癌鼠、糖尿病鼠、白血病鼠、先天性肌肉萎缩症鼠等。近交系小鼠应用也较多，近交系的金黄地鼠、豚鼠以及兔狗等也有应用。1975年出版的第三版《国际实验动物索引》中公布的的交系动物品系数，小鼠388系，大鼠130系，豚鼠8系，家兔2系，黑线仓鼠2系、金黄地鼠38系。现在世界上已经有纯品系小鼠500多个品系，大鼠包括亚系在内约200多个，豚鼠12个，家兔6个。

从1952年以来，国际近交系小鼠标准命名委员会（Committee　on　Stanardized　Nomenclature　for　Mice）对承认的近交系小鼠进行命名，每隔4年在美国肿瘤研究杂志上公布一次，先后于1952、1960、1964、1968、1972、1976、1980和1984年共公布过八次。第一次1952年公布了124个品系，第五次1972年已发展到244个品系，1976年为252年品系，1980年为250个品系，1984年为250个品系，我国培育的615、津白Ⅰ和津白Ⅱ小鼠也得到承认并被列入。

近交系动物的广泛应用，极大地提高了实验结果的正确性和重复性。以近交系小鼠为例，目前已广泛应用于的肿瘤研究课题（见表8-1），也广泛应用于基础和临床医学的各类实验研究（见表8-2）。

杂交瘤（Hybnridoma）合成单克隆抗体（Monoclonal　antibodies）是近年来生物医学中一项重大的突破，将对人类肿瘤的治疗，传染病的防治和诊断及免疫机制的研究等方面产生巨大的影响和变革。这项新技术选用的主要实验材料就是BALB/C近交系小鼠，单克隆抗体研究就是从BALB/C小鼠骨髓瘤开始的，近几年来单克隆抗体的研究，又有了新的发展。双特异性单克隆抗体（bsMCA）的研究，是英国剑桥大学分子生物学实验室Milstein博士正在进行的研究（Milstein是单克隆抗体技术创始人之一），这在国际上刚开始，国内尚未展开此项研究。制备又特异性单克隆抗体就必须要用Lou株近交系大鼠，因为Lou株近交系大鼠制备单克隆抗体时，其腹水量比用BALB/C小鼠大几十倍，能较好地解决单克隆抗体的大量制备。双特异性单克隆抗体技术和杂交～杂瘤技术是单克隆抗体技术的新进展，bsMCA可代替交联剂和酶标技术，在免疫组化和免疫测定技术上有广泛应用，在癌症的导向治疗和体外免疫扫描诊断上也有广阔的应用前景。

第三节　近交系的培育技术

一、培育目标

培育目标分定向、不定向两种，定向是予先确定好要获得什么样的品种，然后有计划地进行培育，这种方法能在较短的时间里获得优良的品种。定向时有以细菌感受性为选育指标，如小鼠对沙门氏菌的感受性；也有采用遗传指标，如性成熟、初产日令、妊娠间隔、产仔数、哺乳量及离乳时体重等。不定向的是无意识的选择，预先交没有想要培育具有哪些特点的新品种，只是人们自然把比较有价值的留下，让它繁殖，去掉价值不大的品种，这样无意中起了选择的作用，这种选择过程是比较缓慢的，待纯化后回过头来做实验，测定其特性。

二、种鼠的选择

（一）基础种群的选择

1．从野生鼠中选择。可能具有实验小鼠所没有的未知遗传特性，但由于野生鼠需要经过一段驯化时期，有时人工繁殖有困难，所有这种情况应加以考虑。

2．从起源于没有经过的新繁殖的近交群中选择。由于其个体之间存在着某种程度的遗传变异近亲繁殖和选择，把可能获得并需要的特性固定下来。

3．从杂交群中选择。这种杂交群包括，近交系与近交系之间；近交系与远交系之间；远交系与远交系之间；野生鼠与远交群之间的各种类型的杂交。尤其是“三元”即三个不同品系之间，“四元”即四个品系之间的杂交，有可能通过交配而形成多种的基因组合，从中选出具有一定特性的鼠种作为基础群。

4．如果其它实验室和保种单位有质量较好基础种群种子，并有相应的检测数据证实其确为好种子，也可直接引起，这样较为简便易行。但引进时必须了解和掌握必要的资料，如家谱号（Pedigreed　No.）及其历史来源、交配方式、近交代数、遗传组成、生物学特性等。

（二）初代种鼠的选择

在选好基础　种鼠以后，进一步选出初代种群是极其重要的。

1．首先检查个体形态，如毛色、体型以及对外界刺激反应的敏感性等，有目的的选择后，即可进行繁殖。

2．对初代种群所产生的仔代，应进行病原微生物和药物感受性以及肿瘤诱发率等方面的检查，必须选留那些经过检查，而且有一定特性的双亲所生下的1～3胎仔鼠，作为下一代生产的种鼠。

3．第二代以后种群的选择。与选初代种群基本相同，但应注意二点：

（1）除注意其所需特性以外，还应注意其初产年龄、产仔数量、哺乳能力等方面的繁殖特性，应选择质量优良者。

（2）尽量在5～7代中选择具有所需特性的种鼠进行交配，因为5～7代是兄妹交配选择效果最好的代数，因此5～7代交配的组合尽可能大些，超过10代选择效果则较差。

三、培育方法

培育近品系的重要手段，一是交配繁殖，二是人工选择，两者经常是同时进行的。交配繁殖的目的在于使存在于基代双亲（即用于培育近交系的最初一对小鼠）中的不同遗传位点的不同基因通过连续许多代的重新组合达到纯合的程度，并保持足够数量的后裔可供交配时选择。人工选择的目的是挑选符合培养需要（有繁殖能力或其它的特殊性状）和淘汰不需要的个体。

（一）近交的交配方式

开始培育近交系种群和引起的近交系原种的维持，一般采用以下三种方法：

1．单线法：从近交系原种选出3～5个兄妹对进行兄妹交配，从中选出生产能力最好的一对进行繁殖，然后从中选择一对作为下一代生产的双亲，如此一代代的延续下去。这个方法生产的个体比较均一，但选择的范围太小，由于只有单线的仔代，易发生断代危险。

2．平行法：选3～5对兄妹对，每个兄妹对都选留下一代种鼠，一代代的延续下去，这个方法生产的个体不太均一，但选择范围大，易发生分化。

3．选优法：这个方法保留了上述两个方法的优点克服了两个方法中的缺点，是个较好的保种方法。假定每代选6对，每对都选自同一双亲的仔代同胞兄妹，在繁殖过程中，每一代均保持6对，当某对出现不孕或生产能力降低，而不适于继续繁殖时，则可从另一对所生的后代中选择优良者加以代替。近交系原种动物的维持方法见图3-2。

图3-2近交系原种群（基础群）的维持方法

（二）交配繁殖

1．近交系的培育要在专用固定的饲养室内进行。为了避免别的鼠系的进入和防止可能发生的感染，应有严密的隔离设备和措施。如墙壁门窗都不能有缝道，饲养罐盖子要十分严密，不能让任何小鼠随便进入。外观相似种系不同的动物应分室饲养。工作人员进入饲养室时需带口罩，非饲养人员不能随便进入。饲养罐、饮器、食具等使用前都要灭菌消毒等。

2．应该严格遵照单对配对，父母同罐的要求。这样便于随时检查和发现问题。而且雄鼠不离开雌鼠可以减少搞错谱系的危险，雄鼠也不干扰幼鼠的哺育和成长。一般不应采取一雄二雌的交配饲养方式，因为两个雌鼠可能同时怀孕，有时难于辨认年龄相仿的仔鼠与母鼠的关系。

3．对同系的每个鼠都应有详细明确的谱系和户籍记录：包括饲养罐号，同对的雌雄鼠号码（可根据父母鼠号码、胎数、同胎中第几号等确定）、培育代数、生育日期、胎数、产雌雄仔鼠数、断乳后存活的雌雄仔鼠数，选作传代交配的仔鼠号等等。记录不全或户籍登记错误往往会造成无法挽救的损失，特别是当这个错误未被及时发觉时。如果对一个动物谱系身份有怀疑，应立即予以丢弃。另外，所有饲养罐也要加贴有明确记录的标签并随时进行检查，发现任何情况都就立即记入户籍记录。

4．选用第一、二胎同胎仔鼠作b×s交配比b×o交配更易处理，而且常常繁殖的更好。如有必要也可用同父母不同胎的仔鼠配对。譬如在一胎仔鼠的性别完全或大部分相同的时候，经过很多代的近交繁殖以后，有时也可以用亲缘关系较远的堂（表）兄妹进行交配。当然这时近交系数要退回到它们的共同祖先（对堂兄妹交配来说是退回到祖代）这一代的F值。但如这种做法只是为了想提高繁殖较差的生育率，那么倒不如停止这条线的繁殖，另找一个生育较高的亚系作为近交繁殖的新起点更为妥善，因为前面的做法即使能够培育出一个近交系来，它的后裔也往往难以提供足够的实验动物数量。

5．在近交系培育过程中，为了保证对生育力有一定的选择范围（生育力的选择常常需要挑选多产和断乳后存活的仔鼠较多的亚系进行交配繁殖），每一代都应保留一定数目（3～4个）的亚系，以后随着代数的增加，除留下最后2～3代分出的亚系外，其余可陆续淘汰或抛弃，直到最后留下一个可追溯到基代的品系。因此除了记录下谱系和户籍之外，常常还需要随时绘制象下面的那些谱系图，如图3-3，以便分清或随时终止某些亚系。

图3-3　近交系培育过程中动物的谱系图

提供交配繁殖的亚系选择应特别注意：

（1）这个亚系应具有培育所需要的性状。

（2）至少与准备终断的亚系有差不多的生育率和生活力。在繁殖良好的种系中一般在第3～4代以后就可终断其它的亚系而只留一个亚系。如果子裔不太多，至少需传5～6代甚至10代以后才能这样作。

6．在完成20代b×s交配繁殖而建成一个近交系之后，要繁殖足够的动物提供实验需要，同时又不放弃选择最适合的动物进行繁殖并尽可能的保持遗传的一致性，最好的作法是从近交系中取出几对较好的动物继续照上面的办法进行b×s交配传代，并保持谱系和户籍记录，同时把其余的动物另室饲养，让最后三代任意交配，加速繁殖。可以每罐放1雄4雌，待受孕后取出母鼠，用它们的后代提供实验需要。开始时，应注意多保留雌鼠。

第四节　近交品系的命名法

近交品系的命名，国际上已有统一规定，由国际实验协会（ICLA）负责，自1952年以来，近交系小鼠标准命名委员会对承认的近品系小鼠每四年公布一次，1984年第八次公布了250个品系，其中包括各个系或株（stock）的历史、来源、独特的生物学特性等介绍，以及人名、单位名的规定写法和遗传背景、基因组成、缩写符号及其相应品系的标准命名等。这些资料供全世界参考，在进行新的命名时可避免重复及混乱。

近交系动物国际命名的规则是根据动物的来源、历史和培育经过而命名的，用一系列的字母及数字来表示。

一、近交系的命名法

1．一般均用一个或几个大写英文字母表示，如A、AE、BA、AKR、DBA、NZB、STAR、NMRT、NYLR、NZBR等。

2．有些品系可在大写英文字母间加入一些阿拉拍数字来表示，如C3H、C57BL、C57BR、C57L、CC57W、CC57BR等。

3．非正规的命名，如果已广泛为国际所共知者，则可保留沿用，如：“129”、“101”、“615”等。

4．近交代数表示，一般是在品系符号后括号里写上代数，并在代数前加写“F”（Filial的缩写），例如A（F78）。如果由于资料不全，可以写上已知代数，在代数前面加下问号，如AKR（F？+10）如系从其它实验室引入的近交系或亚系，又经自己实验室若干代的繁殖，其近交代数的表示方法是在F符号后，先标明引入时的子代数，再加上自己实验室繁殖的代数，如C57BL/Jnga(F73+26)，即表示此亚系是73代时引入的，又经自己培育了26代。

5．书写品系命名符号要写全，应使用公布的全称，不能随便缩写（这里指的是写论文报告，在材料方法一栏里一定要把品系命名符号写全。这样才能说明所指的是哪个品系或亚系）。例如，C57这个缩写可意味着七、八个特征不同的品系（如C57BL及其亚系6个，C57BR/cdJ,C57L）。只写C57BL就包括有几个特征不同的亚系（如C57BL/1，C57BＬ/6J、C57BL/6N、C57BL/10J等）。所以，若只写C57或C57BL都是品系名称未书写完全。同样，只写CBA亦为不确切的书写法，因为它也有若干个特性不同的亚系，如CBA/J是有视网膜退变基因的，而CAB/ca则没有这种基因，两者对放射线的敏感性也不一样，组织相容性也不同，至少有5个位点不同的。

6．国际上公认的品系缩写：已公布的品系缩写有：AKR-AK，BALB/c-C，CBA-CB，C3H-C3，C57BL-B，C57BL/6-B6，C57BL/10-B10，C57BR-BR，C57L-L，DBA/1-D1，DBA/2-D2，HRS/J-HR，RⅢ-R3。

7．品系符号的优先权：任何品系或亚系命名均应参照国际命名委员会的规则命名，如果出现两品系命名符号相同，则保留先正式公布者，并以发表《Mouse　News　Letter》（小鼠新闻通讯）或《Inbred　Strani　of　Mice》（近交系小鼠）两个刊物上的品系灵为准。但一些著名的、国际广泛使用的品系则不在此限。

二、亚系的命名法

（一）亚系的定义和形成

亚系（Substrain）是由同一个近交系分离出来的具有各不相同特性的品系。亚系可由下列途径形成：

1．在同一研究室里，从近交品系中分离出来，从兄妹交配繁殖达8～19代之后分开饲养，分开后不与其它品系混交，再继续兄妹或亲子近交12代以上者。如此可获得具有一定特殊性状的品系。

2．一个近交品系从一个研究机构或研究者转送到另一个机构或研究者哪里，经相当代数饲养，并与其它品系混交者。

3．当发现有某些基因变异时，可培育成具有某些特殊性状的亚系动物。

（二）亚系的命名表示方法

1．在原亲本品系名称的后面加一条斜线“/”，再在斜线下标上适当的亚系符号，亚系符号可分为两类。

2．一类亚系符号是用研究人员或研究机构名称的缩写英文字母，第一个字母须大写，随后字母要小写。

（1）用研究人员名称的缩写字母表示，如A/He,这里，He即做为亚系符号，He是人名Heston的缩写，即美国国立肿瘤研究所W·E·Heston博士，A/He可称为A系的Heston亚系。

（2）用研究机构名称的缩写字母表示，如A/jax或J，Jax或J为美国著名的肿瘤研究机构Jakson实验室。

（3）老亚系中出现新亚系，即当一个亚系从一地方迁移到另一个地方，即被另外一个人培育而成新的亚系时，最好老名也保留，可在老亚系符号后面加一新亚系符号。如YBR/HeW；就是将YBR小鼠的Heston亚系，迁移到Wilson处而成的一个新亚系。这样就能通过命名表示系发展的历史和变迁顺序。如果把前一节删去，写成YBR/Wi也可以，但就割断了历史，应在记录中加以说明。又如，C3H是小鼠高癌品系，Strong氏发现的第一亚种是40年前发现的，目前已繁殖了50或更多的世代，现在世界上至少已有四个大的亚系；①最早的亚系是Strogn发现的，故以C3H/ST表示；②以后，1930年又由Anderant氏分离出，故叫C3H/An；③1931年Bittner氏引入后培育到13代以上，又叫C3H/B；④1941年又由Heston分离，故又定名为C3H/AnHe或叫C3H/He。现已证实这些亚系之间虽然都是由C3H来的，但已发生了重要的变异，有人实验指出C3H亚系间对于病毒诱发白血病的敏感性差异明显，C3H/B有18.4%产生白血病，而C3H/He小鼠只有1.2%产生白血病。

3．另一类亚系符号是用阿拉拍数或小写英文字母作为亚系的符号。

（1）用阿拉拍数字表示：一般用于一个品系或亚系分离形成两个亚系或两个新亚系，并仍在一个实验室饲养，可在原品系符号末尾用数字作为亚系符号，其前可加（也可不加）斜线，但一般都加斜线，如A/HeCrgl/1及A/HeCrgl/2，这是美国加利福尼亚大学癌肿研究遗传实验室在同一研究室里形成的两个亚系，以1和2为新亚系的区分，当然也可写成A/Crgl/1和A/Crgl/2。

（2）用小写英文字母表示：当一个品系（或亚系），分离成两个亚系（或新系）而远未达到基本近交繁殖以前，其符号可用小写英文字母表示。如C57BR/a和C57BR/cd，这两个亚系分别是在全同胞交配到第9代和第13代分离时而命名的，如果一个品系（或亚系）分离形成的两个亚系（或两个新亚系），兄妹交配达20代以上者，就不要用数字或小写字母来命名。纵然有少数例子，如DBA/1和DBA/2，因其在国际上已被广泛沿用，算是例外。

4．因代乳、卵或卵巢移植所形成的亚系。

（1）代乳（Foster　Nursing）的亚系以“f”作符号，写于原品系名之后。如C3Hf表示这C3H是通过代乳养大的亚系。还可写得更清楚，把寄奶雌鼠的品系名也写在f之后，如C3HfC57BL，或缩写成C3HfB，即表示C3H是由C57BL代乳的。

（2）受精卵转输（Dva　Transfer）或卵巢移植（Ovary　Transplant）用“e”或“o”（即卵eggs或Ova第一个字母）符号表示。如AeB，即A的受精卵转输到C57BL母鼠的子宫。另外还可以与其它亚系符号联用，如A/HefB。

当两个亚系之间连接有代乳号“f”或转输符号“e”或“o”时，为了避免符号混乱，可以将f或e或o用希腊书法写在两个品系或亚系符号之间较下方。例如，A/HefB,即A的Heston亚系，由C57BL代乳。

5．复合亚系符号（Compound　substrain　symbols）

由于代乳或导入一个外来基因而形成的复合株则需用复合亚系符号。这种符号要体现出品系发展的历史和时间顺序。譬如采用代乳、卵或卵巢移植、基因突变、导入外来基因以及是谁培育或是谁保种等等都可以通过复合亚系符号按历史时间的顺序表达出来。

（1）亚系符号写在品系符号后面，例如BALB/cf，DBA/2eB,C3H/Ha-p。其中C、2、Ha为亚系符号，亚系符号后面的符号f、e、p分别说明代乳，受精卵转输各突变种。

（2）亚系符号后面记上处理过程或导入基因的符号，在亚系符号后面的位置上涉及代乳或受精卵转输以及目前保种者或研究室名称的符号。例如DBA/2eB/De或DBA/2eBDe，即这个亚系是由Deringer把DBA/2的受精卵转输C57BL，由Deringer保种。又如C3H/Hef/Ha，即C3H/He由Heston用代乳鼠代乳，目前由Hauschka保种。又例如CBA/Ca-se/Gn，即Carter的CBA亚系具有Se基因突变（短耳Shortear），由Green保种。

这里要说明的是，类似DBA/2eBDe，在“De”这个位置上的符号，其含意有三；代表培育这个品系的人，保种者，或兼而有之。即究竟是由Deringer建立此品系，还是由它保种或二者兼者，这需要由记录说明，所以应当登记清楚。

6．冰冻保体传代的近交系小鼠命名规则。

（1）凡冰冻保存的品系，即在品系标准命名符号之后加小楷英文字母“p”，即Preservation　by　freezing(冰冻保存)。

（2）若冻存胚胎移植到同一品系母鼠子宫内代育时则命名符号不需改变。例如：C57BL/6p　即指C57BL/6的冻存卵移植到C57BL/6母鼠子宫内代育。

（3）如果冻存胚胎移植到不同品系母鼠的子宫时，应在被代育品系标准命名符号后面加上e　,例如：C57BL/6pe、CBA/H是指C57BL/6的冻存受精卵移植到CBA/H母鼠的子宫里（其中的H是指Har　Weu亚系的符号）。

（4）亚系符号中应表示出冻存的人或实验室符号，其人名、单位名可接着写，如C57BL/6peCAB/HBy，其By即表示此品系是由D·W·Bailey冰冻的。

（5）近交代数、冰冻保存与解冻年份加在p后面的括号内，冰冻前后代数写在括号外左右两侧。如F37+（p1975-1977）+F16，是指1975年近交繁殖达37代时作冰冻保存，到1977年解冻，自解冻后又进行近交繁殖达16代。

如果冰冻与解冻是由不同的人或单位所作，则可以在括号里说明，如（p175By-1977H），是指1975年由D·W·Bailey冻存，到1977年由Harwell，（是英国M·R·C放射生物学部门所在地）解冻。

7．近交品系动物综合表示方法

DBA/1fLACA/LAC

DBA表示小鼠近交品系的名称；

“1”表示亚系；

f表示代乳；

ACA表示代乳母鼠的品系名称；

LAC表示培育单位代号。

上述一串符号初看起来很复杂，但只要按上述介绍的命名规则细加分析，就很容易看明白，这是由英国实验动物中心（LAC）用自己培育的LACA小鼠代乳而培育的DBA/1小鼠。有这样的命名法，大家就可以清楚地知道这些的交系动物的来源、历史和培育经过。

又如：C57BL/6J

“C”代表Cold　Spring　Harbor　Labaratory；

“57”代表第57号雌鼠；

“BL”代表BLACK（黑色）；

“6”代表亚系的数字；

“J”代表Jackson　Laboratory。

8．亚系常用的代号。

An:美国国立肿瘤研究所的H·B·Andervont博士。

BCr:Birmingham大学肿瘤研究所。

Cd:比利时Libre大学Albert　Claude博士。

COBS:Caesarean　Originated　Bustained　Animals,用无菌手段取出后养在封闭系统。

Crgl:美国伯克莱加利福尼亚州大学肿瘤研究所遗传实验室。

CRJ:日本Charles　River　Japan,Inc公司。

FO：美国Michigan州Detroit大学生物系P·Forsthoefel博士。

Gr:英国伦敦大学动物系H·Grunebery博士。

Gro：荷兰Groninge大学遗传研究所。

H:英国医学研究协会放射医学部门所在地Harwell。

Han：德国Hannoverlinden　Versuchstierzueht中心研究所。

He:美国国立肿瘤研究所的W·E·Heston博士。

H-2：Histocompatibility-2allele组织相容性抗血清Ⅱ型的特性。

ICIA:International　Committee　on　Laboratory　Animals　Science。国际实验动物科学委员会。

ICR：美国国立肿瘤研究所（Institute　for　Cancer　Research）。

ICRC：印度癌肿研究中心（India　Cancer　Research　Centre）。

J或Jax：美国杰克逊实验室（Jackson　Memoriel　Laboratory）。

JCL：日本柯力亚（Clea）公司（株式会社）。

JCR：日本国立肿瘤研究所。

Jic：日本（财）实验动物中央研究所。

JMC：日本东京大学医科研究所（田鸠加雄）。

Ka：美国加利福尼亚Stanford大学医学院放射原系H.S.Kaplan博士。

Ki：美国Ohio大学医学院Kirschbaum纪念研究室。

Lac:英国M.R.C实验动物中心（Laboratory　Animals　Centre.Carshalton,Surrey,England）。

Mcl:英国苏格兰爱丁堡动物遗传研究所A.Mclaren博士。

M.K：日本北海道大学理学部（牧野佐二郎）。

MS：日本（Misima）国立遗传学研究所（吉田俊秀）

N或NIH：美国国立卫生研究院（National　Institute　of　Health。）

Pi:美国Utan大学医学院的H.I.Pilgrim博士。

Rd或Rol：法国巴黎G.Rudali博士。

Scr:美国Lajolla　Calif　Scripps临床和基础研究基金会实验病理系。

S.P.F：无特殊病原体动物或称无致病病原体动物（Specific　Pathogen　Free,Animals）。

Umc:美国Minnesota大学医学院生理系。

W.H.O世界卫生组织（World　Health　Organization）

Y：苏联Yurlov邮政实验动物研究所遗传系。

第五节　近交系的新进展

一、重组近交系

重组近交系（Recombinant　Inbrad　Strain）的发展和使用，是哺乳类动物遗传学中的最重要的发展。这是近十年发展起来的，是以两个无关的高度近交品系进行交配，产生F2代后，再行全同胞交配达20代以上而育成的一个近交系列组动物。该品系动物既具有其双亲品系的特性，又具有重组后一组内和每个重组近交系的特征，因此已广泛应用于新的多态形基因位点和新的组织兼容性位点的鉴定、多态形位点的多效性和多态形位点的连锁关系的研究和探测，以及临界特性的遗传分析，除此之外，也用于寿命、自发性和诱发性疾病感受性的研究，还用于生理学、药理学、形态学和行为特性的生物统计分析等方面的研究。

重组近交系名称的书写方法是在两个亲本品系名称之间加一个“X”符号（居中而不留空间）来表达，品系名称用缩写形式。如BALB/cByXC57BL/6By，记为CXB；C57BL/6JXDBA/2J，记为BXD；C57BL/6JXC3H/HeJ,记为BXH；C57BL/6JXSJL/J，记为BXJ。对于其一组内的不同品系应用阿拉拍数字加一对开线“-”加以区别。如BXD-5，BXD-30；BXH-19，BXH-2；BXJ-1，BXI-2等。早年以大写英文字母来区分，如由两个无关的、近亲程度较高的BALB/cBy(缩写为C)和C57BL/6By(缩写为B6)品系之间的互交，经过20代以上的兄妹交配而育成的，并命名为CXBD、CXBE、CXBG、CXBH、CXBI、CXBJ和CXBK。最近均已不用大写英文字母而用数字表示，如AKXC-1，就是AKR和BALB/C品系互交后，经兄妹交配而育成的重组近交系之一。已培养成功和正在培育的重组近交系可见表3-3。

表3－3　已培育成功的和正在培育的重组近交系

根据1981年Bailey的统计资料看，目前至少有28个重组的近交系列组，见表3-4。

表3－4　RI品系的来源与建立（Bailey,1981）

二、同源导入近交系

将一个基因导入到一个近交系（通过多次回交）而培育成的新的近交系称为同源导入近交系（Congenic　Inbred　Strain），也称为“近交同类系”或“同源抵抗系”，简称IR系。这是Snell(1948年)的大发明，通过人工培育成功了IR系。例如，他用易感受与好发某肿瘤的近交系小鼠，导入另一品系对该肿瘤无易感性的基因（不同的组织兼容性基因），先杂交一次导入，尔后通过一系列的子代互交、测验以及回交的办法而育成IR。具体方法参看图3-4。图中的A系为易感受与好发某种肿瘤，在A系内移植A系肿瘤都能增殖生长，因为它们是同质动物，不起排异反应。如果将A系肿瘤移植到B系动物，肿瘤就不能生长，因为B系与A系之间的组织相容性基因不一样，所以B对A的肿瘤起排异反应。从A品系的角度培育对A系肿瘤无易感性的IR品系的方法是，让基代A与B交配，生下子1代，再让子1代互交得2代。此时将A系肿瘤移植给子2代，选肿瘤不长的小鼠留种与A品系回交得子3代，再让子3代互交得子4代，此时再移植A系肿瘤给子4代。如此反复，一直进行到第12～14代，选不长肿瘤的小鼠以全同胞兄妹交配形式建立了A·B品系。此A·B系即为A系的IR系，两者也就是互为同类系。新培育的A·B系除组织相容性基因与A系同外，其它基因则基本相同，这样配对的品系可开展许多科研，且得到了重大的成果。按这个模式，可以培育出各种各样的同类系。

图3-4　Snell培育IR系小鼠的方法

三、异单基因近交系

相同近交品系的动物内，如果发生了单个基因的突变，而培育成的新的近交品系称异单基因近交系（Colsognic　Inbred　Strain）。譬如近交系小鼠129的种群中，某些个体发生了“肌萎缩症”的隐性遗传突变，由dy基因控制这个性状。这个突变育成了dy的突变品系，称为129-dy。这样129与129-dy便互交成为了同类系，因为它们两系除dy一对等位基因之外，其他基因都基本是一致的。这一对同类系是天然发生而通过人工选择育种的成功的，用这一对同类系来对肌萎缩症进行对比研究有重大价值。其他诸如在贫血方面的研究等等，也有许多类的例子。

同源导入近交系和异单基因近系通称为同类系，并称同源株（Congenic　stock），是在一个近交品系内发生了一个重要的单个基因突变，或者通过一系列的多次杂交和回交把一个基因导入一个近交背景品系内部形成与原株相对应的同源株。

其命名是在原来品系或亚系名称符号之后加一连接号“-”，再写一斜体字的基因符号。如果这个基因是隐性的则字母全用小写，如果是显性的则第一个字母用大写，如DBA/Ha-D,129-dy等。

如果突变基因或导入基因仍处于杂合状态，则在“-”后添一加号“+”，再加基因符号，如A/Fa—+C，C3H/N-+Wj。

当同类系是采取中制杂合近亲繁殖的，则其分离位点是否写出随意，例如129或129-CcbC；SEAC-a+/+se或SEAC/Gn。

通过反复杂交将显性基因导入一个近交品系里，至少回交7代才能建立同类系，因此要在括号内标明回交代数，如C57BL/6-Wv+(N8)。（Wv是“活显性白斑”基因，是W的等位基因）。至于代数计数，是把第一次杂交（bybrid）的F1计算为第一代，第一次回交所产生的下代计算为第二代，以此类推。

同源株如在两个品系杂交中形成，其命名符号，一般是由最初杂交的两个品系的命名符号所形成，例如，B1O，D2/OSnN（特征是缺少补体5），O代表Old（老），BIO·D2/OsnN（特征是有补体5和脑积水者较常见），n代表new(新)。

我国现已引进的突变同类系（异单基因近交系）有：C57BL/6J-Ob/Ob，为先天性肥胖型动物模型，血糖偏高。C57BL/KS-db/db，为Ⅰ型糖尿病模型。C57BL/6J-bg/bg，为NK细胞缺陷的模型。

四、遗传工程与近交系的发展

遗传工程是70年代兴起的一门崭新的科学技术，它使人类进入了定向控制生物遗传性状的新阶段。

所谓遗传工程也就是根据人们的意愿，采用工程建筑的手法，按照预先设计的方案，借助于实验室手段将一个生物体的遗传物质定向地转移到另一个生物体中去，使后者获得人类希望的性状，成为一个新的“物种”。这们就打破了传统的、必须经过两性杂交的育种方法，使原来在自然状态下根本不可能发生有性繁殖的两种生物的基因结合在一起了。

遗传工程的概念可分为广义的和狭义的两种。广义的遗传工程包括细胞工程、染色体工程和基因工程三类，使用的是细胞生物学方法和分子生物学方法，包括细胞融合、细胞拆合、染色体导入和基因或DNA分子的转移等。广义的遗传工程又称为微生物工程或细胞工程。狭义的遗体工程仅限于基因工程。

早期的遗传工程的研究工作大多数是在病毒、噬菌体和细菌中进行的。因为这些生物的遗传物质比较简单，容易搞清楚遗传物质与生物性状之间的关系。随着知识的积累，技术的提高，现在越来越多的遗传工程实验开始在高等哺乳类动物身上进行了。这尤其促进了近交系小鼠的发展。

（一）细胞工程与近交系小鼠的发展

1．嵌合体小鼠（Mouse　Aggregation　Chimeras）的育成。嵌合体小鼠技术是由Tarkowski和Mintz分别在华沙和费城发展的（见图3-5）。他们首先用两对不同品系的近交系小鼠在同一时刻进行纯交，为了使其后代便于区分，常选择毛色不同品种的近交系小鼠例如选用白毛的SJL小鼠与黑毛色的BL/10小鼠。当受精卵分裂为8分裂球时，分别将它们从各自母体的子宫上分离下来。然后用蛋白酶消化分裂球外面的明带，使分裂球“裸露”。并在37℃的条件下，将来自两个品种的两个分裂球彼此接触，任其粘成一个具有双倍体积的早期胚胎。将早期胚胎继续培养到具有128～256个细胞的胚囊。这时，不同毛色品系的细胞相互混杂发育在一起。然后，通过手术把胚囊移植到寄养母鼠的子宫内，让它继续发育，直至出生。新生小鼠长出毛后，其毛色表现为既不象父亲SJL品系的全白色，也不象母系BL/10品系的全黑色，而是表现出黑、白条或块状的毛色。这说明新生鼠的组织是由“黑色”细胞和“白色”细胞嵌合而成的，是一只嵌合体小鼠。

图3-5　嵌合小鼠育成

近交同类系动物也是近交系动物，它除了一小段带有可辩的目的基因染色体外，在遗传上与原来已建立起来的那个近交系完全一致。近交同类系动物的培育，是选用带有目的基因的个体与已经建立起来的近交系杂交建立起的。应用近交同类系动物可以研究多基因系统中一个基因的特殊作用，施耐尔博士（Snell）是第一个应用这种体系进行组织移植基因研究的，建立了同类抵抗系学说，为小鼠的主要组织相容性抗原的研究做出了巨大贡献，为此获得了1981年的诺贝尔奖金。

同类系动物的命名基于如下两种方式。一种是带有近交品系和供体品系的复合符号，中间带有一点，例：B6·AKR。第二种命名法是近交品系后面加上一横，然后标上供体品系特异的基因位点的符号。这样B6·AKR也可以写作B6-H-2k。对于最近培育的同类系，小鼠遗传标准命名委员会建议同时采用两种方式，这样B6·AR或B6-H-2k应该写为B6·AKR-H-2k。

如果进一步研究嵌合体小鼠的其它性状，还可以发现嵌合体小鼠将双亲的各种不同的性状都嵌合起来了。例如Mintz(1967，1971)证明用DBA/2和C3H两种不同品种的近交系所嵌合的后代具有不同的异柠檬酸脱氢酶（IDH-1）或苹果酸脱氢酶（MDH），利用电泳技术可以将它们彼此分开。除了双亲具有的酶以外，嵌合体内有时还可以发现第三种酶，即双亲的“杂种”或异多聚酶。以上的工作对于细胞水平的遗传性研究是具有重要意义的，受到人们越来越多的重视。

嵌合体小鼠近年来已应用于细胞和组织的动力学研究，如研究小肠上皮细胞移行规律及其定位等。

2．单亲纯合双倍体动物的育成。单亲纯合双倍动物育成技术又称为雌核发育技术。这是一种相当于植物中由花粉培育成纯合双倍体植株的技术，其结果都是培育出具有两套完全一致的染色体及基因的个体。

众所周知，不论在生产上还是在科学试验中都需要纯系动物。为了得到一个纯系动物，一般要花费数年时间，甚至一生的光阴。既使对世代周期较短的小鼠，采用了最有效的兄妹交配方法，还需要连续兄妹交配20代以上才能获得纯系动物，这也要几年时间。如果采用单亲纯合双倍体育成的技术来育成一个纯系动物，则将大大地缩短育种周期，小鼠只需三周，牛也只需几个月。具体方法见图3-6。

图3-6　单亲双位体动物育成（雌核发育）

首先将两个不同品系的的近交系进行杂交（例如SJLXBL/10），交配后，在精核与卵核尚未融合之前，从母鼠子宫内冲取受精卵并用极细的吸管将雄核去掉。然后在细胞松驰素B的处理下使雌核加倍，形成二倍体细胞，二倍体细胞在体外继续培养到胚囊期后，移植到养母的子宫内使胚胎继续发育，直至出生。一般选择毛色与双亲不同的品系作为养母，以易于区分。本例中是选择毛色为野生色的BL/10XSJL杂交鼠作为养母的。养母本身没有经过交配，因而出生的小鼠均为移植进去的胚胎发育而成，它表现出亲母鼠纯合的性状。若出生的新生鼠表现为野生色，则说明实验技术失败，并未剔除精核。

单亲纯合双倍体技术也已在鱼类和家兔中获得成功。

3．细胞核移植系的产生。在单亲纯合双倍体育成技术中已提到了核移植技术，但这仅是该技术的初步。若能将受精卵中的精核，与卵核都移出，然后再将来自其它细胞新核移入受精卵，并能顺利地完成新胚胎的正常发育，核移植技术就算成功了。以前，完整的核移植技术仅在两栖类和昆虫中取得成功。1981年日内瓦大学的伊尔曼斯（K.Illmensee）和美国杰克逊研究所的霍普（P.C.Hoppe）首次在小鼠中完成了核移植技术，开创了哺乳动物核移植成功的先例。具体方法见图3-7。

图3-7细胞移植系的产生

（1）将内细胞块细胞里的核用吸管吸出。

（2）将取出的核输到另一个精核与卵核尚未融合的受精卵内。

（3）吸出该受精卵本身的精核与卵核。

（4）受精卵在体外发育到胚胎细胞。

（5）将胚盘细胞移植到白色的养母小鼠的子宫内。

（6）出生的小鼠长出灰毛，说明细胞移植系实验成功。

（1）首先用灰色的小鼠品系进行雌雄交配（也可用其它毛色的品系），从母体的子宫内获得胚盘细胞。胚盘细胞包括营养外胚叶细胞和内细胞块细胞两种，后者将来可形成胚胎。若错误地取了营养外胚叶细胞就要导致实验失败。

（2）用极细的吸管取出内细胞块细胞的细胞核，并将它注到刚受精的、但卵核与精核尚未融合的黑色小鼠的受精卵内。

（3）从黑色小鼠的受精卵内取出吸管时，将黑色鼠受精卵原有的卵核和精核吸出。

（4）将处理过的受精卵在体外培养到胚盘细胞期，再将它移植到白色的养母小鼠的子宫内，让它继续发育。

（5）产出的新生小鼠必须会长出灰色的毛，这就是细胞核移植鼠。

由于主要的遗传物质存在于细胞核中，所在核移植的受体将具有与核移植供体完全相同的遗传基础。因此，细胞核移植系技术在动物育种工作中具有十分重要的意义。因为它象植物中的组织培养那样，可以利用一头优质的动物（例如高产的奶牛）复制出与它生得完全一样的成千上万的细胞核移植系动物。

（二）实验小鼠染色体工程进展

所谓染色体工程是以染色体为单位进行有意识的切割、修补或成条、成套地增加，将人类需要的遗传性状集中在一起，创造出新的物种。以往的染色体工程一般均采用物理的或化学的方法。在高等动物中，由于多倍体或者染色体严重缺失与重复的个体都不容易成活，所以高等哺乳动物的染色体工程目前均是在细胞水平上采用细胞融合技术进行。

Harris和Watkins(1965)首先制备了包含小鼠和人类细胞的种间异核本。他们将由宫颈癌组织培养出来的人类HaLa细胞和小鼠细胞（生长在腹膜腔中Ehrlich小鼠肿瘤细胞）置于同一培养液中，加入经紫外线灭活了的仙台病毒（Sendai　Virus，是粘病毒的副流感群中的一种）。在仙台病毒的作用下使两种细胞发生融合。融合细胞开始有两个来自不同物种的细胞核，称为异核体，这一点可以通过同位素标记的方法加以证实，事先他们用氚标记的胸苷来标记HaLa细胞的细胞核，而在一个异核体细胞内，可以发现标记的和不标记的两个细胞核。异核体的两个核融合后就可以继续进行细胞分裂，并形成单核细胞系。杂种细胞大，容易认别。它在以后的不断的分裂过程，人类的一套染色体和小鼠的一套染色体并不是都随着细胞的分裂进行复制的。在正常的条件下，人类的染色体将随着细胞的分裂而逐渐丢失。这种丢失是随机的。所以最后形成的杂种细胞往往都是带有一整套小鼠染色体加上不同数目和不同编号的人类染色体（或带有丝粘的片断），由于现代染色技术发展，使人们不仅可根据染色的结果很容易地区分人类染色体与小鼠染色体，而且可以确定在杂种细胞中留下来的是哪一条或者哪几条人类染色体。

如果使用的小鼠细胞是营养缺陷型细胞，即细胞本身不能合成某种必需营养物，只有在培养液中添加了这种营养物质后细胞才能正常地生长。小鼠营养缺陷型根据其所需的不同种营养物有许多不同的种类。如果将某种小鼠营养缺陷型细胞与人类正常细胞融合，形成杂种细胞。这时小鼠的营养缺陷可由于人类染色体上的有关基因的存在，该种生存必需营养物得到弥补，杂种细胞在不添加该营养液中的也能正常生长。经过一段时期培养，保留下来的细胞除带有一整套小鼠染色体外，至少还稳定地保留了一条与该营养物合成有关的人类染色体。如果我们使用多种营养缺陷型细胞作为遗传标志，就可有得到许多不同的杂种细胞，通过分析比较，就可能确定在人类的遗传中那种营养物质合成的基因在哪一条染色体。我们不仅可以用营养缺陷基因作为标志，还可以采用生化、免疫学和医学有关的基因作为标志基因，这样就可以把决定嘌呤酶的基因，决定各种碳水化合物、氨基酸以及脂肪代谢的基因，氨基酰-tRNA合成的基因，遗传性疾病的基因（例如白内障、指甲髌骨发育不全），对白喉和脊髓灰质炎等毒素易感性基因，细胞表面抗原基因和多肽酶基因等作为标志基因，结果就可以完成对更多的基因染色体定位工作。现在已定位在人类染色体的基因数目已超过了210个，对人类遗传学的研究作出了很大的贡献。

（三）实验小鼠基因工程进展

超级小鼠的产生。1982年末Palmiter和Brister报导，他们把小鼠MT-1基因的启动子与大鼠生长激素（GH）基因结合，制成融合基因（MGH），然后将MGH插入到大肠杆菌的质粒中，扩增，备用；把收获的MGH基因注入小鼠受精卵的雄性前核；然后将这些受精卵移植到养母小鼠的子宫内，直至分娩。

结果在出生的21只小鼠中有7只带有MGH基因，6只小鼠的每个细胞均有两个以上的MGH（多的可达35个）。在携带MGH的小鼠肝细胞中检出的MGH-mRNA数目高达3000个血液中生长激素浓度明显增高，表明MGH基因已得到表达。含有两个以上MGH基因的6只小鼠，生长迅速，个别的为正常小鼠的两倍，成为所谓的“超级小鼠”。含有MGH基因的小鼠与普遍小鼠杂交的结果，子代19只小鼠中有10只含有MGH基因。MGH基因可以从亲代向子代递这一事实说明MGH基因已整合到小鼠染色体上去了。

最近也有人报导了利用人类的生长激素基因使小鼠成为超级小鼠的。超级小鼠的育成，开创了基因工程在哺乳类动物中获得成功的首例。它对于医学和畜牧业的发展有着极其深远的意义和广阔的前景。

第六节　常用近交系动物品系特征

一、常用近交系小鼠品系特征

这里着重介绍目前国际上公认的主要品系和我国常用的品系。

（一）A系

1．形成

（1）起源：1921年Strong从Cold　Spring　Harbor　albino和Bagg　albino杂交的后代中近交培育而成。

（2）亚系：A，A/He,A/J,A/WySN等。

（3）近交代数：116代（Strong,1972）

2．毛色和H-2基因：aa、bb、cc(白色)，H-2a（A，A/He,A/SnSf,A/WySN）。

3．主要特性：

⑴免疫学特征：44%6月龄母鼠。红斑狼疮细胞和抗核抗体阳性。缺乏补体C5。对抗原注射的免疫应答良好，但对8周龄小鼠腹腔注射0.1-0.05mg人丙种球蛋白或兔丙种球蛋白的离心上清液，2周后再皮下注射0.25mg，便出现免疫耐受性。巨噬细胞的碳粒清除率高。能及时排除抗原体复合物，不易患免疫复合物病。干扰素产量低。

⑵形态学特性：初生仔鼠的7.6%有唇裂，0.5%有后肢多趾症。

⑶生理学特性：血压低，肾上腺贮存脂质较多。245日龄以前易引起中度听觉性痉挛发作，对X线照射高度敏感。老龄鼠可自发淀粉变症。

⑷癌发生率：肺癌母鼠5-6%（A，A/He）、30%（A/J）。肝癌10.8%（A/He）。乳腺癌繁殖母鼠为80%（A）、40%（A/He）、25%（A/J）。肺组织对化学致癌物甲基胆蒽敏感。

⑸老化及寿命：老龄鼠多发肾脏病，有时出现心脏病。寿命平均400天。SPF动物雄雌分别为512天和588天。

（二）AKR系

1．形成：

⑴起源：最早是洛克菲勒大学以随机交配维持的动物，1928-1936年Furth作为白血病易发群维持着。Rhoades将其兄妹交配了9代，之后Lynch进行到21代。

⑵亚系：AKR，AKR/A，AKR/J，AKR/N等。

⑶近交代数：128代（美国N.I.H1973）。

2．毛色和H-2基因：aa,BB，cc（白色），H-2k。

3．主要特性：

⑴免疫学特征：缺乏补体C5。容易诱发免疫耐受性。用聚乙稀吡咯烷酮一次免疫8-10周龄小鼠产生抗体能力低，可能因B细胞分化能力低。但二次免疫后抗体产生良好。对白血病因子敏感。对百日咳组织胺易感因子敏感。干扰素产量高。

⑵生理学特性：血液过氧化氢酶活性高，肾上腺质贮存少，类固醇浓度低。白细胞增多症从5～6个月后的小鼠即可发现，但经常在8～9个月以后有80～90%有（雌鼠90%，雄鼠65%）白细胞增多症，但很少见到淋巴细胞而经常见到髓性白细胞，最常见到者为白细胞母细胞的增多。

⑶癌发生率：淋巴性白血病为60-100%。

⑷寿命：SPF动物雄雌分别为35天和312天。

⑸饲养注意点：在普通环境中繁殖率低。在无菌和SPF环境中繁殖良好。生育期短。应使其在2-5月龄间繁殖。

（三）BALB/c系

1．形成

⑴起源：Bagg从1913年开始维持的白化小鼠，Dowell从1923年开始近亲交配，1923年Snell得到其第26代，此后便传播各地。

⑵亚系：BALB/c,BALB/ccd,BALB/cJ,BALB/cAnN等。

⑶近交代数：157代（美国N·I·H1973）。

2．毛色和H-2基因：AA、bb、cc（白色），H-2d。

3．主要特性：

⑴免疫学特性：易患慢性肺炎。多数个体于6月龄以后出现免疫球蛋白过多症。主要是IgG1和i　gA量的增加，免疫球蛋白的绝对量依饲养条件而异。腹腔注射矿物油后可引起浆细胞瘤。发生率0-60%，依亚系及饲养条件而异。较难诱发免疫耐受性。

⑵生理学特性：血压较高。网状内皮系统器官与体重之比较大。大部分雄鼠在20月龄前出现脾脏淀粉样变性。对X线照射极为敏感。对鼠伤寒沙门氏菌C′5敏感，对麻疹病毒中度敏感。

⑶癌发生率：乳腺癌发生率低（3％）。常发生肾上腺及肺有癌症。雌鼠的肺癌发生率为21%，网状细胞瘤为8%，血管瘤为6%，淋巴肉瘤为4.5%。对致瘤因子敏感。

⑷老化及寿命：老龄鼠出现心脏病、多发动脉硬化症。SPF动物雄雌的寿命分别为509天和561。

4．饲养注意点：生育期较长（至一年龄）容易饲养繁殖。最适温稍高，为26-27℃。因为体型较细，除了日常饲料外，每日早晚每只喂1cm3白面包，每星期喂二次木鱼（日本传统加工食品）。稍肥后较易繁殖。

因为易患肺炎，最好不要和其它近交系小鼠同室饲养。不使其它近交系小鼠发病的环境病原菌易使BALB/C患病。

（四）CBA系

1．形成：

⑴起源：1920年Strong从雌性Bagg　albino和雄性DBA杂交后代中近交培育而成。

⑵亚系：CBA/Br,CBA/Ca,CBA/J,CBA/St,CBA/H等。

⑶近交代数：159代（杰克逊实验室1973）。

2．毛色和H-2基因：AA、BB、CC（野生色），H-2k。

3．主要特征：

⑴免疫学特性：易诱发免疫耐受性。

⑵形态学特性：18%的动物出现下颚第三臼齿缺失。

⑶生理学特性：血压较高。对维生素K不足高度敏感。连续注射酪蛋白后较C3H更易引起淀粉样变症。

⑷癌发生率：雌鼠乳腺癌60-65%，雄鼠肝癌为65%。

⑸寿命：SPF动物的雄雌鼠分别为486天和825天。

（五）C3H系

1．形成

⑴起源：与CBA同一起源。

⑵亚系：C3H/Bi,C3H/He,C3H/HeJ,C3H/St,C3HeB/FeJ,C3H/DiSn,C3H/Sf等。

⑶近交代数：138代（杰克逊实验室1973）。

2．毛色和H-2基因：AA、BB、CC（野生色），H-2k。

3．主要特性：

⑴免疫学特性：在IgG的亚类中IgG1和IgG2a为高值，IgG2b为低值。IgG1量增加到生后第三个月，以后开始下降，因为IgG2a变动不大，所以9月龄时与IgG1相比为高值。IgG1b值IgA为100-200μg/ml的低值，无变动。IgM伴随增龄有所增加。无菌饲养的IgM量为普通饲养的2倍以上。

较易诱发免疫耐受性。C3H/Hel对脂多糖非特异性活化B细胞的作用呈低反应性，其它C3H为高反应鼠。对鼠伤寒沙六氏菌补体5有抗力。

⑵生理学特性：红细胞及白细胞数较少。皮下注射5%酪蛋白0.5ml，5次/星期，3周后全部患淀份样变症。血液中氧化氢酶活性高。

⑶癌发生率：乳腺癌繁殖用雌鼠为85-100%。是通过乳汁感染而不是胎盘感染。白血病雌雄分别为0.5%和14%。肝癌雌雄分别为0%和10%。14月龄雄性小鼠肝癌自发率为85%。

⑷饲养注意点：较易饲养。繁殖用雌鼠从较早期（约5月龄）便有乳腺癌发生。患乳腺癌后幼仔哺育不良。哺仔下痢症感染率高。雄鼠对氨气，雄鼠对氨气，氯仿，松节油等气体特别敏感，且死亡率高。该鼠雌性不强。

（六）C57BL/6系

1．形成：

⑴起源：1921年Little由Abby　Lathrop得到动物后开始近亲交配，育成数个近交系。以57号母鼠和52号公鼠交配为起源者标为C57，C77中毛色固定为巧克力色者称为C57BR，固定为黑色者称为C57BL。

⑵亚系：C57BL/6，C57BL/6J，C57BL/6N等。

⑶近交代数：114代（杰克逊实验室1973）

2．毛色基因:aa、BB、CC（黑色）

3．主要特性：

⑴免疫学特性：IgG在20月龄前缓慢增加，IgG2b为高值，IgG为低值。无菌饲养较普通饲养者IgG绝对量低。IgG为高值，有的个体12个月龄后可超过800μg/ml。无菌饲养的IgM较高。细胞免疫力随增龄较少降低，可能与自发肿瘤较少有关。较易诱发免疫耐受性。干扰素产量较高。对百日咳易感因子（Pertussis　HSF）敏感。

⑵形态学特性：新生仔中雌性的16.8%，雄性的3%为小眼或无眼症。0.6%出现后肢多趾症。

⑶生理学特性：嗜酒精性高。肾上腺贮存脂质少。将雄鼠皮肤移植至同系雌鼠，20天后出现排拆。此为组织相容性原中存在雄性抗原，C57BL较其它系小鼠为显著。注射酪蛋白后易引起淀粉样变症。用考的松可诱发出20%腭裂，对结核杆菌敏感，对鼠痘病毒有一定抗力。

⑷癌发生率：乳腺癌少发（0-1%）。用致癌难以致癌。老龄鼠淋巴瘤自发率为20～25%；雌鼠白血病为7～16%，经照射后肝癌发生率高。

⑸寿命：最长达1200天。平均雌鼠692天，雄鼠676天。

4．饲养注意点：繁殖率稍低，给予高脂饲养可好转。离乳时的幼仔可出现原因不明的脱毛，在每次饲喂时，除了固型饲养外给予少量成鸡用混合颗粒料可防止离乳时的脱毛。

（七）DBA/1系

1．形成：

⑴起源：为1909年Little在毛色遗传实验中使用的动物。1929-1930年间培育成几个品系，现存的有DBA/1和DBA/2

⑵亚系：DBA/1，DBA/1J等。

⑶近交代数：83代（杰克逊实验室1973）

2．毛色基因：aa、bb、CC、dd（淡巧克力色）

3．主要特性：

⑴免疫学特性：对实验性结核感染的易感染性高。

⑵生理学特性：红细胞数多。繁殖用动物的大部分出现心脏钙质沉着。

⑶癌发生率：经产母鼠的乳腺癌为61.5%。白血病为8.4%。

⑷寿命：SPF动物的雄雌鼠分别为487天和684天。

（八）DBA/2系

1．形成：

⑴起源：参阅DBA/1。

⑵亚系：DBA/2，DBA/2J等。

⑶近交代数：116代（美国N.I.H1973）。

2．毛色基因：aa、bb、cc、dd（淡巧克力色）。

3．主要特性：

⑴免疫学特性：在普通饲养条件下三月龄鼠血清免疫球蛋白量为1000μg/ml左右，仅相当C57BL/6，C3H/He和BALB/C的1/2。其中，IgM值较高，为221.6μg/ml。而IgG为低值，仅相当于其它品系小鼠的1/2-1/4。在IgG的各亚类中，IgG1高值，IgG2b最低。缺乏补体C5。DBA/2和CBA的杂交一代于18月龄时发生浆细胞性白血病，在血清中测出与BALB/C浆细胞瘤相同的M成分。

⑵生理学特性：红细胞多。血压较低。听源性癫痫发作率在35日龄时为100%，55日龄时为5%。维生素K缺乏，氯仿和氧化乙烯引起的死亡率高。肾上腺脂质贮存少，心脏有钙盐沉着。嗜酒性低。对百日咳组织胺易感因子敏感，对疟原虫感染有一定抗力，对鼠斑疹伤寒补体5有抗力。

⑶癌发生率：经产母鼠乳腺癌发生率50-60%，雄雌鼠白血病分别为8%和6%。雌雄鼠中均有淋巴瘤生长。

⑷寿命：SPF动物的雌鼠为719天，雄鼠为629天。

⑸饲养注意点：产仔数少，不易哺育，所以较难繁殖。

（九）NZB系

1．形成

⑴起源：1930年Hill从Otago医科大学引起动物，1948年开始近亲交配。同一起源的还有NZO、NZW、NZX和NZY。

⑵亚系：NZB，NZBfC3H/HeLac。

⑶近交代数：96代（Bielschowsky　1973）。

2．毛色基因：aa，BB，CC（黑色）

3．主要特性：

⑴免疫学特性：

a、自身免疫性溶血性贫血症。在4-5月龄以前Ht值平均为44%，以后伴随增龄而下降，14月龄为32%，雌鼠在6月龄后，雄鼠在8月龄后出现Coombs氏试验阳性。伴随增龄阳性比率增高，10月龄为50%，12月龄以后达100%。从6月龄起出现抗核抗体。老龄小鼠出现红斑狼疮细胞。

b、血清免疫球蛋白：血清免疫球蛋白量异常之高，特别是IgM和IgG量递增显著。IgM量在一生中递增，其递增与性别、病况及Coombs氏试验无关，并不因无菌饲?

■［此处缺少一些内容］■

4.8%，其后报导了胸腺病，淋巴性白血病，浆细胞白血病及恶性淋巴瘤等。淋巴性白血病的发生率为7%。常有未成熟期发病者，一般多在3-8月龄发病。

⑵寿命：SPF的雌鼠为441天，雄鼠为459天。

4．饲养注意点：哺育不易，繁殖极为困难。有肥胖的倾向。饲养繁殖的主要困难是母鼠的受孕期仅在4月龄之前，较其它近交系为短。并且在产仔后，有咬死自产仔鼠的习性。

（十）SJL/N

1．形成：

⑴起源：由Swiss-Webster小鼠发展面来，1938～1943年间到Jackson研究室。1955年开始近交繁殖，1969年到美国NIH，按近交繁殖保种。

⑵近交代数：F14（1973年）。

2．遗体组成：C/C：H-2s，Tlaa·lg-1b,Hbac·HbbS。

3．主要特性：

⑴一年以上的小鼠中有类何杰金氏病的多形细胞性网织细胞肉瘤。

⑵对全身性X线照射抗力强。

⑶对百日咳组织胺易感因子敏感。

⑷为Wanebo网织细胞肉瘤的宿六。

（十一）AFB系

1．形成：该品系未列入国际名单，是苏联培育的，在苏联资料中记载。但未介绍是如何培育的，可能与AKR有关，我国血研究在1958年从苏联引起，在1971年由天津引入医科院分院，现已40多代。

2．主要特性：该品体系质弱，体形中等，繁殖力弱，二月龄体重20～22克，很少有自发性肿瘤。

该品系为白色细胞增多症的白色小鼠。从5～6个月后的小鼠即可出现白细胞增多，但经常在8～9个月，以后有90%的雌鼠和65%的雄鼠可以发生白细胞增多症，但很少见到淋巴细胞而是经常见到髓性白细胞，最常见到者为白细胞母细胞的增多。

（十二）C3HA系

1．形成：Pogosianj于1943年用C3H和A杂交而育成。因此该鼠为野灰色但尾尖部总带有白色，有时白色多些，有时少些，但无论如何消除不掉。我国在1958年时血研所从苏联引进，当时称“苏乙”品种，1971年由血研所引入中国医科院分院，该鼠体形小，二月龄时体重为17～20克，但繁殖力强。

2．主要特性：

⑴乳腺癌发病率高，生育过或未生育过的雌鼠的癌肿发病率均为90%左右。

⑵经常可以见到肺腺癌与性别无关。

⑶我国饲育时有30%的自发性乳腺癌，并对致肝癌物质敏感。

（十三）我国培育的近交品系

见表3-5。

表3－5　我国培育的小鼠近交品系

二、常近交系大鼠品系特征

（一）ACI系

1．形成：

⑴起源：1926年由哥仑比亚大学肿瘤研究所Curtis和Dunning培育。1945年Heston繁殖30代，1950年美国NIH繁殖41代，最后由Dunning（或NIH）育成。

⑵近交代数：F>100。

2．毛色：黑色，但腹部和脚白色（a,hi）。

3．主要特性：

⑴生理、生化学特性：血清甲状腺素含量低。收缩压低。雌鼠苯胺的肝脏代谢率高。戊基巴比妥纳的LD50值（为120mg/kg）高。

⑵形态学特性：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，与子宫角缺陷或同侧睾丸萎缩有关。这些畸形，都与一种多基因遗传方式有关。

⑶癌发生率:雄鼠自发性肿瘤：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%。雄鼠自发性肿瘤：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17%。该品系小鼠可使M-C961、970、R3234肿瘤移植生长，吸收中等剂量的乙烯雌酚后乳腺肿瘤增加。

⑷饲养繁殖：繁殖力差，仔鼠矮小，胚胎死亡率高，取决于雄鼠基因型。早期胚胎死亡率11%，先天性畸形发生率10%。

⑸寿命：需长时间驯养，对新环境的适应时间也长。雄鼠平均活存时间113周，雌鼠108周。

（二）AGUS系

1．形成

⑴起源：Gustafsson用动物株（Sprague-Dawley）培育的无菌动物，1948年繁殖10代，到1968年实验动物中心Garshalton繁殖26代。

⑵近交代数：F35。

2．毛色：白化（a.c.H）。

3．主要特性：易感染实验过敏性脑脊髓炎，对溶组织阿米巴的感染有相对抗力。尽管动物易受环境影响，但具有良好的繁殖能力。约有1～4%无尾年幼大鼠无繁殖力。

（三）AS系

1．形成：

⑴起源：1930年Otago大学用从英国引入的Wistar大鼠繁殖，它可能是GH品系，因而具有组织相溶性。

⑵近交代数：F60+。

2．毛色：白化（C）。

3．主要特性：血压不如GH品系那样高，但仍较正常血压要高。易感染实验过敏性脑脊髓炎，对自家免疫性肾小球肾炎敏感，这与其组织相溶性有关。具有良好的繁殖力。

（四）BN系

1．形成：

⑴起源：1958年由Silvers和Billingham用D.H.King和P.Aptekman培育的棕色突变型动物近交繁殖而来。

⑵近交代数：F35。

2．毛色：棕色（a、b、h1）。

3．主要特性：

⑴免疫学特性：对实验过敏性脑脊髓炎有抗力。对自家免疫性复合性肾小球肾炎也具抗力。⑵生理学特征：平均31月龄大鼠心内膜疾病的发生率为7%，先天性高血压为30%，对戊基巴比妥钠中度敏感，其LD50为90mg/kg。

⑶癌发生率：雌雄大鼠上皮瘤的发生率分别为28%和2%。雌鼠输尿管肿瘤20%，雄鼠6%。雄鼠膀胱癌自发率35%，胰腺腺瘤15%，脑垂体腺瘤14%，淋巴网状组织肉瘤14%，肾上腺皮质腺瘤12%，髓质性甲状腺瘤9%，肾上腺嗜铬细胞瘤8%。雌鼠脑垂体腺瘤26%，输尿管癌22%，肾上腺皮质腺瘤19%，子宫颈肉瘤15%，乳腺纤维腺瘤11%，胰腺腺瘤11%。

⑷寿命：该品系繁殖力低。雄鼠平均寿命29个月，雌鼠为31个月。

（五）BUF系

1．形成：

⑴起源：系美国布法罗H·Morris株，1946年由Heston培育，1956后NIH繁殖了10代。

⑵近交代数：F58。

2．毛色：白化（C）。

3．主要特性：

⑴免疫学特性：36周龄的雄鼠有54%发生自家免疫性甲状腺炎，大于一年龄的动物有26%发生自发性自家免疫性甲状腺炎和甲状腺单核细胞浸润。食入3-甲基五环碳氢化合物能自发地发生自家免疫性甲状腺炎，而新生期胸腺切除后其发生率几乎达到100%。对绵羊红细胞缺乏免疫反应。

⑵生理学特性：龋齿发生率低。乙基吗啡的肝脏代谢率低，而苯胺的肝脏代谢率高。产前早期死亡率18%，晚期死亡率11%。繁殖力和仔鼠大小中等。未发现先天性畸形。

⑶癌发生率：Yoshida氏腹水瘤16%，有Morris氏肝癌和脑垂体肿瘤生长。在老年动物中，早期自发性脑垂体瘤30%，肾上腺皮质瘤25%，患有甲状腺癌的25%，两年龄大鼠活存率为58%。

（六）COP系

1．形成：

⑴起源：1921年由哥仑比亚肿瘤研究所Curtis培育。

⑵近交代数：F73。

2．毛色：头部被毛呈黑色头巾状（a,h）。

3．主要特性：所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±0.2月。

（七）F344系

1．形成：

⑴起源：1920年由哥仓比亚大学肿瘤研究所Curtis培育，1949年引入Heston之后又到NIH，1950年Bethesde将其繁殖51代，最后完成繁殖的不是Dunning就是NIH。

⑵近交代数：F86。

2．毛色：白化（a,c,h）。

3．主要特性：

⑴免疫不特性：原发和继发性的脾脏红细胞的免疫反应性低。特殊活动性能高，但与远交系Sprague-Dewley大鼠比较，其NADPH-细胞色素C还原酶的诱发力低。

⑵生理学特性：旋转运动性低。雌雄鼠肝结节状增生的发生率为5%。血清胰岛素含量低。雄鼠乙基吗啡和苯胺的肝代谢率高。对高血压蛋白盐的产生有抗力。脑垂体大。对囊尾蚴虫敏感，乙烯雌酚吸收快并易引起死亡，尸检时脂肪肝很常见。戊巴比妥钠的LD50低，为70mg/kg。肾脏疾患发生率低。

⑶癌发生率：雌鼠乳腺癌自发率为41%，脑垂体腺腺瘤为36%，雌鼠乳腺癌为23%，脑垂体腺瘤为24%，睾丸间质细胞瘤为85%。甲状腺癌22%，单核细胞白血病24%。雌鼠乳腺纤维腺瘤9%，多发性子宫内膜肿瘤12%。在无菌条件下肿瘤的发生率：雄鼠白血病26%，而雌鼠为36%，雄鼠乳腺瘤12%，而雌鼠为20%，雄鼠可见其他肿瘤9%，而雌鼠可见5%。该品系大鼠可允许下列肿瘤移植生长：Dunning氏肝癌、肝癌LC-18、Novidoff肝癌、乳腺癌HMC和R-3230、脑垂体瘤MtT和MtTf4、Walker256类癌肉瘤，Dunning白血病，白血病HLF、IRC-741和R3149，淋巴肉瘤R-3251，乳腺纤维瘤F-609，纤维肉瘤R-3244，肉瘤IRS9802和R13259，子宫肉瘤F-529和白血病R-3323、3330、3399和3432。

⑷寿命：雄鼠平均31月，雌鼠水均29月。

（八）GH系

1．形成：

⑴起源：1930年来源于英国报导的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。

⑵近交代数：F31。

2．毛色：白化（C）。

3．主要特性：高血压，有心肌肥大和血管疾病，与正常血压的品系的相比，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等人作了报导。

（九）IS系

1．形成：

⑴起源：来源于野生雄鼠和Wistar雌鼠，自1968年以来，人们就开始用同种亲缘动物交配方法培育该品系动物。

⑵近交代数：F23。

2．毛色：刺鼠（+）。

3．主要特性：多见有胸腰椎骨畸形并导致脊柱后侧凸，使脊髓管阻塞，脊髓受压，畸形好发在第12胸椎到第6腰椎的部位，通常有两上到四个脊椎受累，但有时可多到7个，而且某种个体的畸形发生率高达90%。

（十）LEW系

1．形成：

⑴起源：来源于Wistar原种，最先由Lewis繁殖，1954年Aptekman和Bogden繁殖到20代，到1958年Silvers繁殖到31代。

⑵近交代数：F67。

2．毛色：白化（a,h,c）。

3．主要特性：

⑴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。对诱发自家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。

⑵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。

⑶癌发生率：常见淋巴瘤，肾肉瘤，纤维肉瘤MC-39，ML-1，ML-7，Lewis10瘤和Lewis3肉瘤。

⑷饲养繁殖：易驯养，繁殖率高。二年龄大鼠的存活率为26%。

（十一）LOU/c　LOU/M系

1．形成：

⑴起源：可能来自Louvain大学Wistar株，由Bazin和Backers培育。28种类似的LOU/C品系动物可用作高发性浆细胞瘤的研究。两者的组织相溶性相同，这就是LOU/M雄鼠接受LOU/C动物的皮肤移植的基础。

⑵近交代数：F20+？。

2．毛色：白化（？）。

3．主要特性：LOU/C和LOU/M特性参看第十章第二节。

（十二）M520系

1．形成：

⑴起源：1920年由哥仑比亚大学肿瘤研究所Crutis培育，1949年Heston繁殖49代，1950年NIH繁殖到51代。

⑵近交代数：F86。

2．毛色：白化（a,c,h）。

3．主要特性。

⑴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。

⑵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（2-Acetylaminofluorine）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腹水瘤生长，75%的动物能生长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。

（十三）PETH系

1．形成：

⑴起源：1938年由Bourne引入Sidman，1946年NIH繁殖9代，以后又繁殖到18代。该品系可能与RCS品系有关。

⑵近交代数：F39。

2．毛色：粉红色眼睛，头部被毛呈头巾状（a,h,p）。

3．主要特性：携有视网膜营养不良（Retinal　Dystophy）基因（re）,常引起3月龄大鼠白内障。可诱发常见的晶状体反射和持续性玻璃状体膜动脉的继发反应。收缩压低。

（十四）PVG系

1．形成：

⑴起源：英国皇家科学院培育后引入Lister和Virol研究所，1946年被Glaxo引入并交繁殖。

⑵近交代数：F70+？。

2．毛色：头部被毛呈黑色头巾状（a,h）。

3．主要特性：对诱发免疫性甲状腺炎有抗力。易感染溶组织阿米巴病。Howard已经培养出染色体分带与CBA-T6品系相类似的品系。

（十五）SHR系

1．形成：

⑴起源：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一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。

⑵近交代数：F23+。

2．毛色：白化（C）。

3．主要特性：高血压发生率高，而且无明显原发性肾脏或肾上腺损伤。高血压很严重，血压常高于200mmHg。心血管疾病发生率高。基因分析表明这一情况受3～4个基因控制，其中一个可能是主要的。有人认为下丘脑血压的维持是精神错乱的结果。尿嘌呤糖尿病能进一步使血压增高，但动物对抗高血压药有反应。Roba肯定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品系对照大鼠。但总儿茶酚胺无明显不同，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。

（十六）WAG系

1．形成：

⑴起源：源于Wistar株，1924年A·L·Bacharach培育。

⑵近交代数：F101。

2．毛色：白化（a、c、h；A、C、h或A、C、H）。

3．主要特性：

⑴生理学特性：旋转运动率高。脑GABA含低。平均31月龄大鼠心内膜疾病的发生率为4%。对铁缺乏敏感。

⑵免疫学特性：对实验过敏性脑脊髓炎有抗力。有些动物可能携带防御右旋糖酐过敏反应的隐性基因dx，对诱发自家免疫性甲状腺炎敏感。多肽类继发性抗体反应性低。

⑶肿瘤发生率：甲状腺髓质瘤27%，嗜铬细胞瘤2%，胰岛细胞腺瘤1%。31月老龄雌鼠腺瘤的发生率为69%，甲状腺髓质瘤40%，肾上腺皮质腺瘤29%，乳腺纤维腺瘤21%。

⑷平均寿命：雌鼠大于31月，雄鼠为22月。

（十七）WF系

1．形成：

⑴起源：1945年J·Furth用远交系Wistar株动物培育而成。

⑵近交代数：F27+。

2．毛色：白化（C）。

3．主要特性：

⑴生理学特性：血清生长激素含量低。对肾上腺反馈性高血压有抗力。该品系携带特殊浓度Y染色体，这种染色体可以用作细胞标记。

⑵肿瘤发生率：结肠癌雄鼠发生率为38%，雌鼠27%。雌鼠脑垂体肿瘤27%，乳腺癌21%，肾上腺肿瘤3%，白血病9%，恶性淋巴瘤7%，脂肪瘤3%。给年幼鼠食入3-甲基五环碳氢类化合物，其白血病的发生率增高，但经X射线作用后白血病则减少。

⑶平均寿命：雌鼠31月，雄鼠23月。

中国医学科学院医学实验动物研究所于1983～1988年从美国NIH、JAX，英国LAC，日本JCA等单位引入小鼠26个品系，大鼠11个品系：

小鼠品系：A/J、AKR/J-nustr、BALB/cAnN、BALB/c-nu/Jcl、BALB/c-nu/Ola、BALB/c/Ola、B6C3Fe-a/a-Dh、CBA/J/ola、CBA/N(CBA/HN)、C·B-17/IcrJ-Sc１d。C3H/He/Ola、C57BL/KsJ-dbm、C57BL/6J-ob、C57BL/6J/Ola、C57BL/6N、C57BL/6N-bg、DBA/2/Ola、DBA2N、ICR、KK、N:NIH(S)-nu、N:NIH(S)-Ⅱ-nu(N:NIH(S)-nu-Xid)、N:NIH(S)-　Ⅲ-nu、NOD/Lt、SM/J、SWR/J。

大鼠品系：F344/N、F344/Ola、LOU/C-IgK-Ib、LOU-CN、LOU/MN、Nude、SD、SHR/Ola、Wistar、WKY/Ola、WN/N。

第四章　突变系动物的特点及应用

第一节　突变系动物的基本概念

一、遗传与变异

“种瓜得瓜，种豆得豆”。自然界中各种各样的生物，它们的下一代和亲代之间，在形态结构、代谢类型等种种性状上都有非常相似之处。但是，相象有等于完全相同，虽然亲代和子代之间都有非常相似的地方，但又有些不同之处。亲子相似，叫遗传。亲子相异，叫变异。遗传和变异是生物普通存在的生命现象。生物的遗传性和变异性都是由原生质中的主要活性物质DNA加以控制和调节的。

二、基因突变

基因突变是指染色体上一个位点内的遗传物质的变化，或者说是DNA分子上长链中碱基对的改变，也称点突变（Point　Mutation）。简言之，所谓基因突变，就是一个基因变为它的等位基因。

基因突变在生物界中是很普遍的，而且突变后所出现的性状与环境条件间看不出对应关系。突变在自然情况下产生的，称为自然突变或自发突变（Spontaneou　Mutation）；由人们有意识地应用一些物理、化学因素诱发的，则称为诱发突变（Induced　Mutation）。突变后出现的表现型是多种多样的。根据突变对表现型的最明显效应，可分为：

1．可见突变（Visble　Mutation）：突变的效应可在生物的表现型上看出来，即用肉眼就能观察出来，如若干大体形成的变异。

2．生化突变（Biochemical　Mutation）：突变的效应导致一个特定的生化功能的丧失。肉眼是无法予以鉴别的，一定要借助于某些特殊方法来检测。

3．致死突变（Lethal　Mutation）：致死突变可分为显性致死和隐性致死。显性致死在杂合态即有致死效应。而隐性致命突变较为常见，如镰形红细胞贫血症的基因就是隐性致命突变。

4．条件致命突变（Conditonal　Lethal　Mutation）：在某些条件下是有成活的，而在另一些条件下是致命的。

从盂德尔的实验观察，要知道一个基因存在，通常只能靠这个位点的不同等位基因所产生的表现型改变，才能知道那一基因决定那一性状。如果某一位点的所有等位基因在表现型效应上是相似的，那么这样的基因在作用上缺乏特征。始终作为正常表现型的一部分，则无法把它检查出来。换言之，如果基因没有等位上的差异，就不能用盂德尔遗传试验方法检查出来，只有当这种等位上的差异存在时，才使我们可以推论，有某一特定基因的存在。所以观察基因突变，主要就是检出能产生新的表现型效应的不同等位基因。如小鼠A突变a。A毛色为野鼠色，毛色呈棕黄色都为野鼠型小鼠，C3H毛色为黑色。A毛色为黑色，C57BL毛色为黑色。

每只动物从它们双亲中获得两套基因，其中每亲各一套，每套中成千上万的基因，同时它们都极稳定地从上一代传给下一代，但是偶然某个基因遭遇变异，即发生基因突变时，便成为突变型。带有这种突变基因的小鼠称为突变株（Mutant　Stock），相同突变株的动物即为某一突变品系动物。动物发生基因突变后就会导致相应的正常生理功能丧失，我们称为病理缺陷，而且这种病理缺陷可以稳定地代代相传。对于小鼠，目前已知的有300个基因，在小鼠各染色体上均已定位，有的多，有的少，基因经过突变方能找到它的位置。

三、显性和隐生基因及基因与性状关系

一群小鼠由正常基因A突变为a，可有AA、Aa、aa三型。两套染色体同一位点上也可出现以上三型。

正常基因用大写英文字母表示，突变基因用小写英文字母表示。

A为显性基因（Dominant　Gene），A的性状可掩盖a的性状，A的显性是对a而言的，A是显性性状。

a为隐性基因（Recessive　Gene），a的性状被A所掩，a是隐性性状的一个位点上都是隐性基因时方可表现出它所决定的性状。如aa，这时小鼠被毛呈黑色。

1．一个基因决定一个性状。

2．一个基因决定几个性状，称为基因的多形性（Pleomorphism）。如带W基因的小鼠，表现毛色为花鼠和含铁红细胞性贫血。裸鼠无胸腺、无毛也是基因所决定，可能是一个基因决定两个性状，也可能是靠近的两个基因不分离的缘故。

3．几个基因决定一个性状（Polygenic　Character）。一般带有定量的特征，如身高、体重是可定量的，为多基因所决定。毛色为定性的，为单基因决定的。小鼠6周时体重由30个基因决定。兔子的高血压由3～4个基因决定。

四、突变的机理和突变系动物

生物的遗传具有保守性，每只动物从它的双亲获得两套基因，并都能极稳定地从上代传给下代，亦正是这种保守性，使生物能稳定地继承它们祖先的性状，因而亲代狗产生的后代必然是狗；亲代猫产生的后必然是猫。这是由它们亲代的遗传物质，亦就是千千万万个基因，经过复杂的生化反应过程复制出来的，并在一定环境条件下形成了各种不同的特定性状。但是成千上万的基因在复制过程中，经常有个别基因发生变异，并丧失了原有的正常功能。由于绝大多数基因还保持与亲代相同，所以子代也基本上与亲代相同。然而，个别或少数基因的变异，使这个特定基因的性状必然与其亲代的性状不同。这个发生变异的性状有时能在子代中表现出来，这种变异就叫实“突变”，并能世代相传而保存下去。这个变异的基因叫做“突变型”。遗传学家常使用突变型推断未知基因的存在，因此，生物在世代的相传中，既保持稳定而又发生变化，并且是经常不断地发生。自然界各种生物遗体的保守性是相对的，变异则是绝对的。突变是生命机体的特性之一。就是因为这样不断地变异才促进了生物的进化。

基因突变是DNA分子上碱基发生了变化而造成的。通过遗传和化学分析认识了突变型的遗传性质，有些变化是一个碱基为另一个碱基所替代；另一个情况是插入或缺失了一个碱基，还有的变化包括许多碱基获得、失去或重新排列等等。总之是组成基因的物质发生了化学变化。这种自发的突变率因不同的生物种类而异，有人估计由几万分之一到几百万分之一。已知的外环境影响，如射线和化学物质能增加突变率，但引起突变的机理和发生条件，一直在吸引着人们进行深入的研究。

生物的突变既能偶然又必然，同时既有害又有利。但是在绝大多数的情况下，突变对生物机体是有害的。突变型往往也是生物所携带的隐性基因的暴露。当它成为纯合时，将是致命的的或是有害的，例如小鼠的先天性脑积水。Gruneberg认为，小鼠的先天性脑积水是由于在小鼠发育中多源效应的单个基因ch所致，该基因的出现是一个自发的突变，这是最初在研究小鼠的早期发育能影响软骨形成中发现的。带有这种纯合基因的小鼠，生下时是活的，但因肺脏不能膨胀而死亡，同时亦能发现其它明显的不正常现象，如头颅、额和脸部长得不成比例，大脑半球隆起一个大水泡，里面充满液体。这是因为头骨不正常而只有皮肤盖着额的结果。眼睛常开着，面部的触须异常，胸骨异常，含有少量骨质或不形成胸骨，这些异常现象在胚胎期第13天就已发生。这种多源效应可以追索到一个单一的起因，就是软骨的形成不正常。各种骨骼的异常是直接发生的，而生理学的干扰是继发的。单一的最初反应是由该突变基因所控制的。

由于各种生物的形成都经过了长期进化的历史过程，它所处的环境条件已形成了高度的协调而平衡统一。环境条件的变化可能促进生物遗传物质发生变化，是为了适应新的环境而生存下去，因而形成了现在地球上千千万万的生物种类，并且还在不断地继续进化之中。

生物在长期繁殖的过程中，子代突然发生变异，其变异的遗传基因等位点可以遗传下去，或即使没有明确的遗传基因等位点，但经过淘汰的选拔后，能维持稳定的遗传形质。这种变化了的能保持遗传基因的特性的品系，称之为突变品系，也就是指正常染色体的基因发生了变异的、具有各种遗传缺陷的动物。在小鼠和大鼠中，通过自然突变和人工定向突变，已培育出很多的突变系动物，如目前国际上已发现的小鼠突变基因有648个，培育的突变系小鼠有350多个品系，大鼠有50多个品系。特别象无毛、无胸腺裸鼠已成为生物医学研究领域中令人注目的“宠儿”，并被广泛地应用于肿瘤等研究。

第二节　突变品系的模型性状

一、模型动物

遗传突变的动物，如果能留种育成突变品系供某项特殊研究之用，这就成为很有科学价值的“模型动物”。本世纪最先而且最广泛突破的是培养了多种肿瘤的模型动物，为研究人类肿瘤的科学工作者提供了极为方便而有效的研究手段。因为很多研究工作不能在人体身上进行，而且不仅肿瘤是这样，其它疾病也是这样。有的突变品系动物与人的疾病一样或近似，则更是最好的动物模型。如肥胖小鼠，它与人类有相似的肥胖病和糖尿病；肌肉萎缩症小鼠，它与人类有相似的肌肉萎缩症，自身免疫小鼠；则与人类的自身免疫性溶血症和红斑狼疮相似。因此，对突变品系模型性状的研究对解决人类的疾病将起到重要作用，特别是对研究人类疾病的发病机制更有用处。

根据《小鼠通讯》（《Mouse　News　Letter》No.58，1978）公布的材料，在小鼠中已发现的突变基因648个（其中有毛色突变基因130个，神经系统113个，蛋白质44个，皮肤与毛发82个，内分泌27个，红细胞生成24个，淋巴细胞同种抗原19个，免疫缺陷15个，肌肉9个，血红蛋白5个，补体5个等）。并且培育出了许许多多具有模型性状的突变品系动物，已知的的小鼠突变品系就有146个。

二、疾病种类

许多突变品系动物具有与人类相似的疾病或缺损，各种突变品系动物（即各种动物模型）是研究人类疾病，尤其是研究遗传性疾病、免疫性疫病和肿瘤性疾病的主要试验材料。突变系动物的遗传性疾病主要有代谢病和分子病两在类。

（一）代谢病

代谢病是特异代谢过程的改变，导致正常代谢的生化过程被阻断。如α酶缺乏，则由A→B的生化过程被阻断。此种代谢病表现α酶下降，使A部分的新陈代谢产生堆集，或B部分的代谢物减少。

A→　｜B→　｜Ｃ

α酶　β酶

如苯丙氨酸代谢障碍时出现以下代谢病。

1．苯酮尿症（Phenylketonuria）

2．白化症（Albinism）

3．呆小症（Cretinism）

4．酪氨酸代谢症（Tyrosinosis）

5．黑酸尿症（Alkaptonuria）

（二）分子病

直接作用于分子，多数与酶关系不大。

1．血红蛋白病（Hemoglobinpathy）：遗传学上测定由于血红蛋白分子结构改变而引起血液学的异常，致有临床上的特殊症状和血液化学上的异常，常出现明显的贫血。这种血红蛋白异常的特殊表现为球蛋白多肽链组成关系的改变。即α、β、γ、δ改变或这些链的氨基酸组成的排列顺序被改变，或者把它们从分子中适宜的位置上被去掉了。例如正常情况下：

Hb-s代表镰刀细胞血红蛋白，此种血红蛋白出现时发生镰刀状红细胞性贫血。

Hb-1，α正常16位置上赖氨酸，如被天门冬氨酸所代替，则变为Hb-1不正常的血红蛋白；141位置上的为精氨酸，如为116位置上的赖氨酸所代替则变为Hb-D不正常的血红蛋白。

Hb-s,β上的第6位为谷氨酸，如为缬氨酸所代替，则变为Hb-s，即镰刀细胞血红蛋白。

2．特种蛋白合成异常性疾病：此种疾病常因各系统异常而发生，在人体上研究有困难，需要制造动物模型。

糖尿病较为常见，人类中占5%，为研究此病，必须手术切除动物的胰腺，或用四氧嘧啶（Alloxan）破坏其胰岛细胞。10年前发现糖尿病的动物模型。此种小鼠常与肥胖同时存在。NZO、KK品系出现糖尿病，其基因控制尚不清楚。近年来发现有些动物隐性基因下降，此基因促使糖尿病出现。

3．神经性疾病：人类的神经性疾病多因神经脱髓鞘引起。Jimpy、Quaking两种突变小鼠有神经脱髓鞘性疾病，用这两种小鼠研究神经脱髓鞘过程，发现其实质为复杂的酶改变过程。神经系统疾病的实验动物有200多个模型。

4．自身免疫性疾病：机体不能识别自身抗原而产生抗体，来消灭自身抗原。如红斑狼疮（Lupus　Erythematosus）、多发性硬化（Multiple　Sclerosis）。有些病找不出明确原因，就可能与自身免疫有关。现在，这类疾病正在不断增加。NZB（新西兰黑）小鼠可作为研究自身免疫病的模型。此种小鼠有自身抗原。如肾小球肾炎就有大量的动物模型。裸鼠是研究自身抗原的天然模型。

第三节　带病理模型性状的突变株

一、常用的突变品系

（一）肌萎缩症（Dystrophia　Muscularis简称dy）小鼠或称肌失营养症即后肢瘫痪小鼠

该鼠与人类有相似的肌萎缩症状，其dy/dy大约出生两星期可见后肢拖地，表现有进行性肌衰弱和广泛性的肌萎缩。病鼠出生时是活的，但只有少数病鼠能存活10周以上，无繁殖力。但已证明dy/dy　雌鼠的卵巢移植到正常雌鼠体内是具有生殖能力的。由于雌本基本不育。因交配无能，且母性不好，一般和留杂合型，如雄鼠与正常雌本交配有困难，可人工受精，也可卵巢移植。常用的有REJ129/dy后肢偏瘫小鼠。

（二）肥胖症（Obese,简称ob）鼠

肥胖症鼠有肥胖小鼠（Obese　Mice）和肥胖大鼠（Obese　Rat）。肥胖小鼠体重可达60克，这种小鼠无生育力，表现为单纯胖而不伴有糠尿病。纯合体大约在四周龄时即可识别出，此时其增重加速，很快可达到正常同窝鼠体重的3倍。中等程度的摄食过度可使其几乎不太活动，但在幼年时其血糖和免疫活性胰岛素并不明显增加，5～6月龄以后，肥胖趋向稳定，胰岛素和葡萄糖水平上升，这些小鼠不受外来胰岛素的影响，但节制食物可增加对胰岛素的敏感性以及延长其寿命。所有的雌鼠均无生殖力。卵巢和子宫萎缩，若坚持节制饮食，则雄鼠偶尔能够繁殖。Langerhans岛的增生与胰岛素分泌增加有关，肾小球发生肾结节状脂肪玻璃样病变，在电镜下可见了其局限于肾小球膜和基膜的内皮面。肥胖小鼠的皮下、后腹膜和性腺的脂肪增多，这是脂肪细胞数目增多和体积增加的结果，因此被称为肥大性一增生性肥胖症。

这种小鼠的肥胖症与人类的肥胖症很相似。利用这种小鼠曾进行了许多有益于肥胖症的生化、病理、激素及药物治疗等的研究。因为这种鼠无生育力，所以必须用杂合子交配以保持此基因。

Ob/+和+/+很难区别，表现完全一样，用其交配要花费很长时间才能辨别。这种突变小鼠的维持很困难。若节制饮食使体重下降，则其维持种系的效果不好，亦可从肥胖鼠的卵巢取卵子移植于+/+鼠进行繁殖。

除ob突变型外，后来又发现ad即成年肥胖和糖尿症（Adult　obesity　and　diabetes）。ad/ad型的肥胖症体重相当于正常鼠的两倍，与ob/ob型一样，通常不育，7-10周龄时表现出高血糖和糖尿症。

在新西兰小鼠中也表现一种肥胖症叫NZO（New　ZealandObese）。该鼠通常具有生殖能力，所有的小鼠均发生肥胖，但脂肪沉积主要是在腹内，于2～4月龄时即可发现脂肪沉积，最终达到总体重的70%，高血糖不明显，但胰岛素的水平升高。在快速增重期间，食物的摄入量明显的增加。

此外，还有一种肥胖Fatty，基因符号为fa，肥胖同时有糖尿病，受孕率低。日本KK小鼠也发生肥胖。

从小鼠的肥胖症知道，肥胖症有不同的遗传型。这对研究人类肥胖症的一系列问题颇有助益。

（三）侏儒症（Dwarf　Mice，简称dw）鼠或称矮小畸形鼠

这种畸形又称垂体性侏儒症（Pituiary　Dwarfism），因为其缺乏脑下垂体前叶的生长素和促甲状腺激素，故使生长发育障碍。纯合子dw/dw小鼠在12～13月龄时即可被识别，它表现为短尾和短鼻，到成熟年龄时，其体积约为同窝正常鼠的1/4，8周龄时体重为8～10克，尽管多数能存活到成熟期，但雄鼠和雌鼠均无生殖力，可出现继发的粘液性水肿。给病鼠食入垂体前叶碎片可以使生长速度基本正常。

由于该鼠无生育能力，两性均不育，所以只能用杂合子把基因保留下来，这样只能得到25%的矮小畸形鼠于，9月鼠龄时将正常垂体移植到这种鼠的肾脏，在雄鼠可长大到近于正常小鼠体形并可繁殖（但在雌鼠收不到效果，原因不明），繁殖结果如下：

这种突变型小鼠在内分泌研究上有较大用处，如对“生长素”等进行分析研究等。

（四）糖尿病（Deabetes，简称db）鼠

由Hummel等（1966）最先报导，它是由单隐性突变基因引起，自发于Jackson实验室的近交系小鼠（C57BL/Ks），该基因（db）与肥胖（ob）不是等位基因，尽管它们的表现型特征相似，db/db基因鼠的第一个表现是当病鼠到3～4周龄时，腋和腹股沟皮下组织出现脂肪的异常沉积，此时血糖升高，从200mg/100ml血以下的正常水平上升到一年龄时的682mg/100ml血（平均为563.2mg/100ml血）。雌鼠无生殖力，但其卵巢移植到其它鼠后仍能恢复生殖活性。多数鼠不能存在到8个月以上，但若在病的早期节制饮食则可延长其生命。

临床症状包括肥胖、高血糖、糖尿、蛋白尿、烦渴、多尿，最后可因酮尿而死亡。死后变化包括胰岛细胞中具有很少β颠粒和胰管肿胀。Like(1972)描述了db/db小鼠肾小球的变化，在外形上与同龄正常小鼠的一样，但比后者大得多，小鼠到了糖尿病发病年龄时，肾小球膜变化更加明显，外周基层持续增厚，并生有许多小结，还认为多尿可能是高血糖对肾小球产生利尿作用的结果。

（五）骨骼硬化症（Ostepetrosis，简称op）鼠

发生于侏儒症(dwarf)小鼠。这个隐性基因（op）位于第12号染色体上。大约10日龄时（op/op）即可识别出，其头呈圆顶状，脚短，门齿缺如，主要的骨骼缺陷是骨重建不良造成的，在出生前后6周最明显、随着小鼠的成长，骨形成减速，重建时骨的消除与形成的速度几乎相等，因此症状表现比较微，病鼠的破骨细胞较同窝正常鼠为小，酸性磷酸酶出现于整个细胞，而不是仅集中在破骨细胞和骨头的界面上。

op/op小鼠的长骨受到的影响最大，至少在出生后的6个月里，骨髓腔闭合，出现原始的海棉骨，病鼠的骨片似乎比同窝正常鼠密实，当病鼠到6～10月龄时骨髓腔重新出现，并充满正常的造血成分，其中巨核细胞的数目增多。与其它骨硬化突变体不同，它们不伴随色素异常，因此不同于小眼畸形（Microphthalmia）mi/mi;和灰色-致死(Grey-Lethal)gl/gl小鼠。op/op突变体生存的时间较长,骨骼的病变可随小鼠的成长而消失,在骨骼病变消除前,骨基质形成和甲状腺滤泡旁细胞水平的比率大幅度下降。

由于病鼠骨质生长异常，骨质硬，骨髓腔消失，所有骨骼都硬化，并伴有无齿症。因此往往在同窝仔鼠中发现死亡仔鼠。第二窝才出现断奶后死亡的小鼠无牙齿，系因不能吃食而死亡，但于断奶后喂软饲料可保留下来。op为隐性基因，无齿型发生于肥胖型父母，第二代出现无齿。正常时上下颌骨有牙齿的主要发点，骨硬化症时有生长牙齿的生发点，但因骨质硬而不能长出。这种鼠的病变的与人类大理石骨病相似。

治疗方法有：

1．联体生活（Parbiosis）：可使部分动物得到治疗，一个月可治愈。

2．骨髓移植（Bone　Marrow　Grafts）：对人类用此种方法。此病病因不明，病人造血机能发生变化。此种动物可用作研究人类骨髓硬化症的模型。

（六）显性斑点（Dominant　Spotting）突变贫血鼠

因为斑的大小是指白斑（White　Spotting）大小，所以缩写为W。正常时是小写ww，当呈WW时则表现出贫血。在W处有五个等位基因，任何两个等位基因都可引起严重的大红细胞性、发育不全性贫血，同时引起肝脏造血功能障碍。贫血的严重性受环境和基因型影响。可出现不同类型的突变体，如W/+，Wv/+,Wv　/　Wv,W/　Wv,W/WJ,WJ,WN等。这些突变体均无生育力，表现为黑眼，白色。

WW出生后只能存活几天，当有修饰基因存在时，则Ww呈部分显性，可出现90～98%白斑；如无修饰基因存在，则呈现纯白，但为黑眼；如有一些修饰基因存在可出现不同程度的花斑。W是一组复等位基因，如Wv的v是Viable（活）的意思。Wv　Wv可活到成年，为白色、黑眼，通常是不育的，偶然表现出有限的生育力，其红细胞只有正常的半数，与人类贫血相似。

用于造血系统研究的突变小鼠有：

1．W突变（Dominant　Spotting）小鼠

⑴W/　Wv：遗传性贫血小鼠，能活到成年，如WBB6F1/J-W/Wv小鼠。

⑵+/+：非贫血小鼠，红细胞计数正常，如WBB6F1/J-+/+小鼠。

⑶W/W：遗传性贫血小鼠，造血干细胞正常，是造血微环境发生缺陷的小鼠。

⑷W/Wa：遗传性贫血小鼠，造血微环境正常，是造血干细胞发生缺陷的小鼠。

2．an突变（Hentwig′s　Anemia）小鼠。

大红细胞性贫血，贫血严重程度随遗传背景不同而异，妊娠的第12天开始发生的造血功能缺陷，伴有白细胞减少症。

3．f突变（Flexed-Tail）小鼠：

高铁红细胞性贫血，贫血变化是由于胎儿肝脏造血障碍所致，因此出生时即发生贫血。此种小鼠，表现为尾弯曲。

4．JO（Joundice）突变小鼠，妊娠第14天出现贫血，出生后几小时出现黄疸，新生期常因脑受损、黄疸、胆红素毒血症或缺氧症而死亡，血循环中出现小网状红细胞和有核红细胞。

5．ha(Hemolytic　Anemia)突变小鼠：新生期溶血性贫血，多于妊娠14天时出现。新生期黄疸，多数死于出生后的一周内。

6．Sph(Spherocytosis)突变小鼠：有溶血性贫血、球形红细胞症、胆红素过多血症，出生后短期内死亡。

7．Sla(Sex-Linked　Anemia)突变小鼠：表现为轻度贫血、网状红细胞症、骨髓缺乏。两性生长均受阻，但能存活。

8．dm(Diminutive)突变小鼠：dm/dm鼠体小、尾短且扭曲，肋骨和骶骨前脊椎增加，脊椎畸形，肋骨节融合，大细胞性贫血。

9．Ts(Tail-Short)突变小鼠：Ts/Ts小鼠常死于子宫中，到妊娠的第8天，表现为尾短且扭曲以及其他骨骼异常，生前贫血以及卵黄囊造血障碍，贫血还可导致其它异常。

（七）白内障（Catarct,简称Cat）突变鼠

这是显性遗传，10月龄至14周龄时晶状体混浊，还会发生晶状体液化和核的上超咬合。当Cat呈杂合状态时出现白内障。这种性状在一般情况下很容易观察到，可作为眼科的动物模型。

（八）无脾（Asplenia，简称As）突变鼠

该鼠脾脏完全缺如，它作为一个遗传性疾病出现于显性半肢畸形的杂合子小鼠。这些小鼠已被广泛应用于脾脏功能的研究，也是研究中医中药的重要动物模型，还是研究血吸虫病的良好实验材料。

（九）灰色致死（Grey-Lethal，简称Gl）突变鼠

gl/gl突变鼠除显纯灰色外，很主要的性状是生长障碍，出现14天后即比正常为小。牙不萌、形态不正常、牙齿不钙化。肢体长骨不正常。一般死于22～30日龄，利用其骨骼系统的障碍，有人用作锶的代谢研究。

（十）视网膜退化（Reinal　Degeneration，简称rd）突变鼠

此种病鼠与人类的色素性视网膜炎相似，人类的色素性视网膜炎也是一种遗传病，呈现进行性视网膜硬化，有色素沉着及视网膜血管闭锁萎缩。人类这种病例很难取得标本进行病理等研究，而动物模型则提供了极为理想的实验材料，还可进行其它一系列研究。

（十一）淡化致死基因（Dilte-Lethal，简称aL）突变鼠

dLdL除淡化的性状外，还有惊厥、瘫痪，大约死于生后三星期。后来有人发现这种病的苯丙氨酸氢氧酶的活性大大下降，因此此模型相似人类的苯酮尿病。

（十二）针尾（Pintail，简称Pt）突变鼠

当Pt+杂合状态就呈现显性突变性状，见削短与卷曲的尾巴，且椎间盘逐龄产生快速退化，这就类似人类的椎间盘突出症，可用于这方面研究。

（十三）少趾症（Hypodactyly，简称Hd）突变鼠

该鼠两前肢有足趾各2个，两后肢有足趾各4个。雄鼠少趾症同时出现精子缺乏（OIigospermia）。雌鼠生育力正常。少趾与精子缺乏相关共存是一个有兴趣的现象。裸鼠亦有类似情况。无毛时生育力低下，其中关系尚未搞清。可能与多型性（Pleomorphic）基因或伴性（Sexlinkage）基因相关。只见于小鼠和大鼠，原因不明。

（十四）高血压突变型大鼠（Hypertension　Rat）

高血压大鼠生育力强，对寿命也明显影响，可养13-14个月，Okamoto培育了许多亚系，以SHR最为名贵。

SHR（Spoataneously　Hypertensive　Rats）即自发性高血压大鼠，是由Okamoto和Aoki选育成功的。正常大鼠收缩压110-120mmHg，开始用♂145-175mmHg×♀130-140mmHg作为亲代，以后兄妹交配。育成的高血压大鼠出生后5周血压可达150mmHg，而成年雄鼠的血压达200mmHg，其特点是高血压自发率为100%，血压平均170-180mmHg，最高达200mmHg，并有高血压性心血管病变。繁殖时每代都要选血压高的动物（高于180mmHg）作为繁殖鼠种。

（十五）癫痫突变型大鼠（Audiogenic　Seizures声源癫痫发作）

用铃响声刺激会旋转起舞数秒钟，然后一侧倒地发作癫痫，与人类癫痫相似。可用此种鼠作动物模型来研究人类癫痫病。中国医学科学院生理研究所和北医均有饲料。

二、其他突变品系

经过长期选育，还培育出很多其它突变品系动物，如无T细胞小鼠，无B细胞小鼠，无T、B细胞小鼠，无K细胞小鼠，无T、B、K细胞小鼠，无巨噬细胞小鼠，无毛大鼠，无毛豚鼠，无毛兔（但有胸腺），BN（Brown　Norway）棕色小鼠，Long　Evans头部毛斑如包头巾、基因型为hh的大鼠和基因型hhaa、尾基部有黑色毛的大鼠，Sherman大鼠等突变品系动物，都已广泛应用于肿瘤、免疫、造血等的研究。

此外还培育了一些专供色素、骨骼、代谢、皮毛、视觉和造血等特殊医学研究需要的突变株，如：

色素：bg、Moblo、Mobr、Modp、Moto、S、P、ru、Wv、Ay。

骨骼：bp、Sm、T。

代谢：fm、ob、Ay。

皮毛：hr、hrrh、nu。

视觉：Ir。

造血：Sla、Wv。

第四节　突变基因的特点

一、小鼠突变基因的特点

（一）神经系统

1．脑室、脑水肿

⑴脑突出（脑疝，Brhin　Hernia,bh）：bh/bh小鼠出生时即可见大脑疝，有些发生脑水肿，3/4纯合子鼠表现严重的小眼或无眼，2～3周后均发生多囊肾。

⑵大脑变性（大脑退化，Cerebral　Degenereation,Cb）：产生脑积水，通常出生时即表现出来。脑积水可能继发于大脑的广泛性破坏，与胚胎期病毒感染有关。

⑶先天性脑积水（Congenital　Hydrocephalus,Ch）：妊娠的第11天即发生大脑半球的异常肿胀，颅底软骨的体积减少，并伴随蜘网膜下腔的发育迟缓，影响到脑脊髓液的重吸收而直接与脑积水的发生有关。

⑷脑积水-3（Hydrocephalus-3，hy-3）：与先天性脑积水相似，是脑软膜蛛网膜发育不全的结果。

⑸阻塞性脑积水（Obstructive　Hydrocephalus,oh）病鼠很少能活到断奶，病变从一周龄开始出现，脑室系统扩张，持续发展到二周龄左右，增大的大脑半球压迫中脑使水管闭塞。大脏皮质中轴突变和树突的数目减少，神经系统的进行性损伤引起了皮质的进行性破坏和脑室的扩张，最终导致了水管内压升高。

2．小脑

⑴神经质（Nervous,nr）：病鼠（nr/nr）体形通常较同窝鼠小，大约在3.5周龄时表现为明显的活动力减弱和轻度步态不稳。小脑蚓部浦肯野氏细胞发生变性，小脑皮质分子层反应性胶质细胞增生。nr/nr小鼠还表现有视网膜感光细胞的慢性进行变性。

⑵佝偻病（Rachiterata,rh）:rh/rh鼠小脑皮层和大脑皮层中的神经原发生错位和异常移行，18日龄时症状完全表现出来，姿势和步态不稳，共济失调。小脑的体积减少，小脑叶可发生严重病变，颗粒细胞数目减少，浦肯野氏细胞错位于颗粒细胞层内。

⑶蹒跚（Staggerer,sg）:sg/sg鼠的的症状在出生后四周内发展起来，表现为步态异常，迟缓，运动蹒跚，很少运动，若运动时可伴有短时间的颤抖。小脑体积小于正常的1/3，很少有肉眼可见的脑沟。小脑叶很小，分层不明显，颗粒层细胞很少，分子层狭窄。

⑷摇动（Swaying,Sw）：Sw/Sw鼠主要症状是躯体共济失调和四肢强直。小脑前蚓部大多缺失，下丘脑向外侧错位，上丘脑直接与小脑白质混为一体。尽管小脑皮质被破坏，但浦表野氏细胞和颗粒细胞之间的组织学关系基本正常。

⑸摇晃（Weaver,Wr）:Wv/Wv鼠出生后8～10天可出现步态不稳，倒下和试图恢复平衡时身体和四肢有颤抖表现。当鼠受刺激或兴奋时跳跃较高（一般可达25cm）。小脑的颗粒细胞几乎完全缺乏。发现于C57BL/6J小鼠。

（二）髓鞘异常

1．颤抖（Quaking,qk）:发现于PBA/2J小鼠，qk/qk鼠受打搅时，表现为颤抖，3周龄时达高峰，成年鼠可以保持僵硬不运动的姿势。病变局限于脑和脊髓，肉眼能看到它们缺乏髓鞘。

2．机敏（Jimpy,jp）:10～12日龄鼠在行动时伴有全射颤抖，3～4周时，出现全身阵发性强直惊厥，通常30日龄时发生死亡。脑和脊髓的髓鞘广泛缺乏，但细胞结构仍保持完整。在有髓鞘神经囊里有载脂巨噬细胞存在。这表明髓鞘曾形成，后又遭到破坏。这些特征与人类的嗜苏丹脑白质障碍相似。

3．摇摆致死（Wabbler-Lethal,WL）:wl/wl鼠12日龄时，表现为行走困难（后肢抱地）和步态不稳及颤抖，3～4周龄时，症状持续加重直至死亡。前庭脊髓囊和脊髓小脑囊、结合臂、红核、红核脊髓囊、前庭神经、前庭核、附绳状体、斜方体及橄榄核中的髓鞘变性，未见端脑中发生变性的报导。各种有髓鞘系统的包绕结构似乎与其发育的次序有关。

4．突变低头（Ducky,du）:du/du鼠10日龄时即可见步态跠跚，协调不好，在3～4周时，病鼠表现出惊厥，它们可以活到性成熟且能繁殖的年龄，但其寿命常常较短。中枢神经系统某些区域发育不全，影响最严重的部位还是脊髓、脊神经节、脊神经、小脑和延脑。

（三）其它神经突变

1．摇摆（Wobbler,Wr）:发现于C57BL/FA小鼠。Wr/Wr病鼠是一种运动系统疾病。3～4周龄时，表现为颤抖和前爪抓握无力，颈部和前肢的肌肉进行性衰弱，导致步态不稳，失去攀爬和正常使用肢体的能力。但能存活一年以上。脑干和脊髓中运动神经原的病理变化极为显著。

2．痉挛（Spastic,Spa）Spa/Spa鼠14日龄时，表现为四肢和尾巴快速颤抖，姿式僵硬。对某些药物反应良好，如氨基含氧乙酸能明显改善其临床症状，脱氧吡哆酮可以加重痉挛鼠的临床症状。缺乏维生素B6的饲料也可加重痉挛鼠的临床症状。

3．肌肉紧张不足（Dystonia　Musculorum,dt）:dt/dt鼠共济失调症状随鼠龄加大而加重，肢体发生交替性伸展过度和屈曲过度，3～4周时，腿部的蠕动和姿式的异常具有特征性，但这种肢体运动再不可能是有效的行动。病变主要见于外周神经、感觉根、脊神经节、脑神经节、脊髓和脑干。

4．跄踉（Shambling,Shm）：Shm/Shm鼠16～18日龄时，体小，颤抖，步态不稳，后肢运动协调不好，经常呈后肢僵直向外伸去的姿势。主要病变在腰部脊髓，包括延髓。

5．蹒跚（Tottering,tg）:tg/tg鼠2周龄即可见到神经症状，步态异常，常会跌倒，间歇性局部痉挛，后肢重复出现痉挛性外展和伸直达几少钟，到3周龄时，痉挛方式已固定。

6．缺乏胼胝体（Absence　of　Corpus　Callosum,ac）:该鼠胼胝体缺失是偶然发现的，未见有任何临床症状。病鼠的解剖学病变可分为三型：第一型的胼胝体全部缺失，这是最明显的病变；第二型是胼胝体前部的缺失；第三型是胼胝体后部的缺失，

7．筛状退化（Cribriform　Degeneration,Cri）:Cri/Cri纯合体鼠2.5～3周龄时，体小，衰弱，行动共济失调。贫血、电解质不平衡和神经系统的病变是Cri突变基因的多效性作用。最明显的病理变化是在脊髓白质中出现对称性的筛状病变。垂体前叶、睾丸和甲状腺等内分泌腺的体积减少，钾、氯、钠离子的分布异常。

（四）耳

1．耳聋（Deaf,Vdf）：仅表现耳聋，是由Conti器、蜗螺旋神经节及血管纹变性结果。

2．耳聋（Deafness,dn）：耳蜗和球囊斑发生变性引致。

3．抽筋（Jerker,je）：是耳蜗的感觉细胞、球囊和椭园囊变性的结果。

4．趾尖旋转（Pirouette,pi）:Conti器、蜗螺旋神经节、血管纹、球囊斑及壶腹嵴变性，并有趾间旋转症状。

5．摇摆-1（Shaker-1,sh-1）：Conti器、蜗螺旋神经节、血管纹及耳蜗变性，球囊斑及前庭迷路变性，并有摇摆症。

6．转圈（Rotating,rg）:从40日龄起发生球囊斑变性，半规管的发育受到限制，不聋，但有转圈症状。

（五）眼

1．眼睑翻开（Gaping　Lids,gp）:出生时眼睑开放，角膜不透明，从妊娠的第15天起晶状体增大，并有裂唇。

2．眼睑翻开（Open　Eyelids,oe）:出生时眼睑翻开，角膜混浊，有些发生小眼，晶状体和视网膜错位，角膜也可能发生错位。

3．小眼畸形（Microphthalmia,mi）：眼小，眼腔闭合，常有白内障，多数mi/mi死于断奶年龄左右，严重的有骨骼缺陷。

4．白内障（Catarait,cat）：晶状体呈乳白色，出生时混浊，患白内障。

5．异位（Ectopic,ec）:5周龄发生晶状体混浊?

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4．缺皮脂（Asebia,ad）:ab/ab鼠的皮肤上有发育不良的毛并完全缺乏脂腺，毛囊数目减少（缺乏毛囊）。

5．鱼鳞状皮肤（Ichthyosis,ic）:6日龄鼠皮肤粗糙且呈乳头状，体侧、体背和尾部的皮肤出现破裂，2周龄时毛被稀薄，短且卷曲，3～4周龄时，皮肤变得干燥，硬实，且呈鳞状，然后破裂胶落，常见有真皮层的继发感染。

（七）肌肉系统

1．肌肉发良不全（Muscular　Dysgenesis,mdg）:mdg/mdg小鼠的骨骼上的成肌细胞不分化，出生时常发生死胎或出生后很短时间死亡。其体型短而宽，皮肤松驰而光滑，颌小和腭裂。

2．肌营养不良（Muscular　Dystrophy,dy）:发生于129J小鼠。病鼠（dy/dy）在出生时活的，但大约到3周龄开始表现进行性肌衰弱和广泛性的肌萎缩，无生殖力dy/dy雌鼠的卵巢移植到正常雌鼠体内是具有生殖力的。该鼠肌纤维较正常的大或小，结缔组织量增加，有些区域肌纤维被脂肪组织代替，肌原纤维渐进性丧失。

（八）骨骼系统

1．小眼畸形（Microphthalmia,mi）眼小，常有晶状体白内障和视网膜裂。门龄通常不冒出牙床，长骨缺乏正常的重建，使长骨变短，其近端呈圆锥形，在骺后下方不形成正常骨头的特征性形状。

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，尾短而粗，头呈圆顶形，上颌缩短而呈“叭喇狗”外形，牙齿错位咬合，鼻短而宽（可造成发绀）。

7．短而宽的畸形突变鼠（Brachymorphic,bm）；垂耳（Droopy-Ear,de）；短头突变鼠（Short-head,Sho）；矮胖（Stubby,stb）突变鼠。

此外尚有：短肢（Phocomelic,PC），短趾（Hypodactyly,Hd），多趾（Extra-toes,xt），短尾（short-tail,Sd）,驼背（Kyphoscoliosis,Ky），少趾（Oligodactyly,ol），短耳（Short-Ear,se），显性半肢畸形（Dominant　Hemimelia,dh）等。

（九）血液、淋巴和免疫系统

1．米色突变小鼠（Beige　mouse）：鼠全身被毛基部以及耳和尾巴皮肤的色素减少，病鼠眼色淡，对感染的易感性高，出血性素质以及某些细胞中出现异常颗粒。其色素变化是由于这种突变体发生部分白化的结果。这些症状与人类、牛和水貂的部分白化相似。因此米色小鼠可作为Chediak-Higashi综合征的一个模型。

2．泡沫细胞性网状细胞增多（Foam　cell　Neticulosis）小鼠：这种鼠病与人类Gaucker氏和Nieman-pick氏病相似。发现于3月龄的CBA小鼠，淋巴器官发生明显改变，胸腺肿大不透明，纵隔和系膜淋巴结也常发生类似的变化。正常组织被大巨噬细胞（直径15～40μ）所代替，这些泡沫细胞的胞浆中含有多量脂肪等物质。

3．能活的黄色（Viable　yellow,AVY）小鼠：免疫研究用，GVH下降，对肝癌、乳腺癌、胆管瘤的易感性降低，易发生肥胖症。

Ay:yellow与Avg相似。

4．米黄色（Beige,bg）小鼠：影响颗粒细胞的趋化性，降低对肺炎的易感性，降低对金黄葡萄球菌的杀伤力，如人的Chediak-Higashi综合?开。

5.Ames矮小（Ames　dwarf,df）小鼠：有很多免疫缺陷，断奶后胸腺萎缩，血中淋巴球减少症（Lymphopenia）,GVH降低，对PHA与Con-A反应低，SRBC体液反应降低，垂体功能缺陷。

6.显性半肢畸形（Dominant　himimelia,Dh）小鼠：半肢畸形显性，淋巴结大，白细胞增多，网状内皮系统功能降低，脾脏缺乏，后肢少一块骨头。

7.矮小（Dwarf,dw）小鼠：断奶后胸腺萎缩，胸腺激素降低，GVH降低，对SRBC反应降低，自家免疫性降低。

8.无毛（Hairless,hr）小鼠：无毛鼠与nu/nu差不多，但与nu/nu有区别，6月后胸腺皮质萎缩，GVH降低，细胞免疫性降低，接触性敏感性降低。

9.嗜睡（Lethargy,lh）小鼠：嗜眠症（是容易睡觉的品系），胸腺与脾脏的大小缩小，胸腺25天萎缩，Peyer′s斑减少，血中淋巴球减少，GVH移植反应降低，45天前死亡。

10.淋巴细胞增生（Lymphoproliferation,Lpr）小鼠：淋巴细胞增生是一对隐性基因，40周龄前有大的淋巴结，免疫球蛋白增加，高免疫复合物引起的肾炎，有风湿样关节炎。

11.脂多糖应答（Lipopolysaccharide　response,LPS）小鼠：对脂多糖体液与引起丝状分裂（Mitogemic）的应答减少。

用两种小鼠C3H/HeJ与BL/10ScCr同型合子做实验时发现对内毒素抵抗力增强，其它则对内毒素敏感，研究这两类小鼠对内毒素反应可提供人类对内毒素的反应，包括内毒素引起休克等等。

Lps是细菌外壳革兰氏阴性。抗原成分Lps内毒素在体内可刺激许多的细胞，包括B细胞、巨噬细胞、纤维母细胞、T细胞均可受到Lps作用，杀肿细胞能力降低，由于突变，可有很多的指标测定其变化。

12．早蛀（Motheaton,Me）小鼠：影响免疫系统的隐生突变，引起T及B细胞的免疫缺陷，脾大，胸腺缩小，淋巴结减少，无GVH反应，对羊红细胞反应极少，对各种突变原反应降低，多克隆高免疫球蛋白血症，抗DNA抗体增加，免疫复合物肾炎增加。

13．肥胖（Obese,ob）小鼠：对羊红细胞（SRBC）反应降低，血清里的IgG减少，对同种异体移植排斥延迟，肥胖病（obesity），高胰岛细胞减少（B细胞的演化发生成熟均减少），降低对sss-ⅢIgM　反应（肺炎双球菌多糖第Ⅲ型IgM反应），对依赖胸腺抗原的反应降低。其它特点同前述。

（十）胃肠道

1．巨结肠（Megacolon）小鼠：特征为结肠慢性便泌和扩张，结肠中含有粪便。这种鼠病与人类的遗传性巨结肠（Hinschspwrong氏病）很相似，两者的基本病变都是结肠肌丛中神经节细胞的数目减少或完全缺乏，致病作用是肛门直肠反射紊乱，以致肛门扩张时，直肠不扩张或持续收缩而阻止粪便的排出，结肠末端10毫米常常缺乏神经节细胞。

2．致死性花斑（Piebald-lethal,sv）和致死斑点（Iethal-spotting,ls）突变鼠，鼠的被毛可产生花斑点或白斑点。最终均死于巨结肠。

3．新生鼠肠道脂沉积症（Neonatalintstinal　Lipdosis,Nil）发现于A系小鼠，出现后4天内，哺乳后几小时，部分小肠呈瓷白色，绒毛固有层中有脂肪聚集，粘膜下层聚集的量更多，这些脂肪大大增厚了粘膜下层，而造成肠道的白色外观。这是由于小肠运输脂肪能力先天性缺乏所造成。

（十一）泌尿系统

1．肾发育不全（Dysgenesis　of　the　kidney）小鼠：可以遗传，突变鼠出生后表现肾静脉或动脉异常，肾发育不全（小肾），肾发育阻滞（马蹄肾），一侧或两侧肾脏缺乏。如显性半肢畸形突变鼠（Dominant　hemimclia，dh）；眼疱疹突变鼠（Eye-bleb,eb）；少趾突变鼠（Oligodactyly,ol）；Danforth氏短尾突变鼠（danforth′s　short-tail,sd）；少并指突变鼠（Oligosyndacty　lism,os）。

2．肾盂积水（Hydronephrosis）小鼠：如可发生于髓脑疱疹突变鼠（Myelencephalon,my）；脱位突变鼠（Lnxate,lx）短耳突变鼠（Short　ear,se）。

3．多囊肾（Polycystic　kidney）小鼠：如可发生于脑疝突变鼠（Brainhernia,bh）;肾病突变鼠（Kidney　disease,kd）;ur突变鼠（Urogeuital）。

（十二）生殖系统

1．睾丸雌性化（Testicuiar　feminization,Tfm）突变鼠：它在许多临床、形态和生物化学特征方面与人类的睾丸雌性化综合征相似。这是假两性畸形的一种表现，病鼠具有外部正常的雌性表现型，有阴道但无子宫或输卵管。

2．跳一不育（Hop-sterile,hop）小鼠：纯合体雄性动物精子发育不完全，所产生的精子无功能性尾，超微结构研究表明精子尾部缺失或缺陷。

二、大鼠突变基因的特点

（一）代谢紊乱

1．尿崩症大鼠(Diubetes　Insipidus　Rat)：患尿崩症的Brettebor大鼠是通过Larg-Evems大鼠后代选择交配产生的。这种下丘脑型尿崩症是由下丘脑神经垂体系统的病变，使加压素和抗利尿素分泌减少引起的。病鼠的特征表现为烦渴和多尿。正常大鼠每天的尿量通常减少体重的10%，而尿崩症大鼠每24小时可排出大约占体重25～125%的尿液。下丘脑性尿崩症大鼠的垂体提取物中不含有加压素，下丘脑中没有或很少有加压素，这表明患这种类型尿崩症的大鼠都有遗传性合成加压素的缺陷。

2．高血压大鼠（Spontaneously　Hypertension　Rat）血压变化可见于前述。这里主要介绍高血压大鼠的几个系统的病变，在因饲喂过量的盐而发生高血压后的大鼠。观察到类纤维蛋白变性和有些肾小动脉中间层增厚。Okamoto等研究了心血管系统，报告结节性动脉外膜炎是最常见的血管疾病，它使高血压发生率增加，高血压也变得更严重和持续时间加长，另外还可见到心脏肥大，心肌瘢痕形成和肥大以及小动脉和纤维素变性或坏死。此外红细胞增多也是自发性高血压大鼠的常见特征。

3．肥胖症大鼠（Fatty　Obesity,fa）:fa/fa大鼠在3周龄时表现为肥胖，到5周龄时特别明显。吃食物量比同窝正常鼠多，到40周龄其体重几乎是正常鼠的一倍，此时，雄鼠重约800克，雌鼠约500克，而同窝正常雄鼠约为500克，正常雌鼠约为300克。

肥胖大鼠，血浆中脂肪酸总量增加十倍。胆固醇和磷脂含量增高。血浆甘油三酸酯升高与遗传缺陷有关，而不单纯是因为过食。有高血压但无动脉壁的病变。

Fa/fa大鼠雌性不能生育，子宫小且发育不全，雄性器官外观正常，偶而具有繁殖力。

4．血胆红素过多症（黄疸）（Jaudice,j）大鼠：发现于突变大鼠。这个大鼠遗传性疾病和人类婴儿的先天性血胆红素过多（Grigler-Naziar）综合征，都是由于肝脏二磷酸尿嘧啶（VDP）葡萄糖醛酸转移酶缺乏引起的。

纯合子黄疸（j/j）大鼠出生后很多快就会因过多的胆红素（血胆红素过多）使皮肤和其它组织呈现黄色，即使在多毛、皮厚的成年大鼠，黄疸仍存在。

VDP葡萄糖醛酸转移酶的缺乏，导致血液和组织中聚积非结合胆红素。胆红素不能结合导致其不能从肝脏中转移出来，因此，病鼠的胆汁可能无色，缺乏胆红素葡萄糖醛酸酯，只含有微量的非结合胆红素。有少量的非结合胆红素进入大鼠的肠腔，但多数胆红素分解为重氮基，并随胆汁和尿液排出。

（二）皮肤和皮下组织

大鼠的遗传性毛缺失（稀毛症）至少有两个突变基因引起，第一个突变基因（hr），2～3周龄时即开始表现为毛脱失，毛变稀，这是毛不能周期性再生的结果，直到所有的毛（除触须外）都脱光。另一个突变基因（n），鼠出生时触须卷曲，被毛稀疏，大约到了3周龄时毛即脱失了，在每一个毛生长周期里可见绒毛样毛，但一次比一次减少。

（三）骨骼系统

侏儒突变大鼠，有两个突变基因，侏儒-1（dw1），约12日龄时生长减慢即明显可见，成年雄鼠的体重约为同窝正常雄鼠的50%，而雌鼠的体重约为正常雌鼠的70%。

大鼠的侏儒-2（dw2），表现型出现于2月龄左右，随后生长速度明显下降，躯干矮胖，眼球突出并终生存在。

（四）造血系统

致死性遗传性贫血（Lathal　hereditary　anemia,an）大鼠：首先见于2-3日龄的病鼠，常在14日龄时发生死亡。黄疸明显，体重持续下降，红细胞表现为异形红细胞症，小红细胞症及球形红细胞症，并且红细胞数减少。

（五）生殖的泌尿系统

1．睾丸雌性化（Testicular　fenunization）或假两性畸形（Psendohermaphroditism）大鼠：病鼠表现型为雌性，但具有xy核型阴性性染色质核，这些大鼠除在腹股沟管或腹腔中存在睾丸外，缺乏生殖道（卵巢、输卵管、子宫），因此，大鼠本病和人类的睾丸雌性化相似。

2．隐睾症（Cryptochidism）大鼠：病鼠的睾丸一个或两个留在腹股沟管中，尽管腹股沟或腹内的睾丸不产生精子，但睾丸酮的分泌量并不降低，当然，两个睾丸都在腹腔或腹股沟管中的雄鼠是无生殖能力的。

3．肾盂积水（Hydronephrosis）大鼠：荷兰Rijswijk的棕色Norway(BN)品系大鼠和Gum品系大鼠中发生这种遗传性疾病。病鼠的肾脏的输尿管没有任何明显的阻塞，一侧或二侧肾的肾盂肿胀，不分性别均可发病。

4．肾缺失（Renal　agenesis）大鼠：病鼠常可见一侧肾脏缺失，因为两侧的肾缺失的鼠是不能生成的，但后者可见于胚胎早期，在肾脏缺失的一侧输卵管和子宫角也常缺失。有时，一侧肾缺失和肾盂积水可同时发生。

（六）眼睛

1．遗传性视网膜营养不良（Inherited　retinal　dystrophy,rdy）大鼠：rdy突变大鼠的视网膜的病变与人类的色素瘤性视网膜炎相似，故有时称本病为“大鼠的色素瘤性视网膜炎”。

病变包括从视网膜发育后期即开始的光感受细胞的进行性丧失，起初主要包括两个过程：

⑴视紫质产生过多，伴有板层组织成分异常。

⑵光感细胞进行丧失。大约到光感受细胞达到成熟状态和获得视网膜电流描记（ERG）功能以及当rdy/rdy大鼠的视紫质水平达到正常值的二倍时，内杆体节和核开始变性。ERG敏感性逐渐丧失，外体节和极层变性，色素细胞移入外层体节的碎片中。

由皇家外科医院（RCS）大鼠发展了几个同源品系，RCS大鼠来源于VC（Vneversity　college）大鼠，VC大鼠和亲代RCS大鼠仅是在染色体上影响色素形成的某些位点有所不同，包括淡红眼（p/p）、黑眼（p/t）或白化（c/c）基因结合纯合状态的视网膜营养不良（rdy/rdy），这些同源品系分别用RCS-p,RCS-p/t,RCS-c表示。

2．牛眼、表光眼（Buphthalnos,glaneoma）大鼠：在大鼠、兔、猪等动物中可见到一侧或两侧眼睛极度肿大，类似牛眼。病眼至少肿大一倍，突出眼框，眼前房和后房的内容物清朗，但有时带血，在有些病例，永久性瞳孔膜淹没了过滤角，阻止眼液从过滤角通过静脉流走，眼内压升高就导致了上述症状和后遗症。

青光眼发生于WAG近交鼠群。连续兄妹交配到95代后，牛眼的发生率逐渐升高，F98代时，牛眼的发生率15.3%。

3．白内障（Cataract,ca）大鼠：病鼠出生后约14日龄眼睑睁开时，表现为晶状体混浊（常为二侧），混浊常见于晶状体的中央。病变晶状体比正常的小，呈磨茹状而不呈球状，混浊是晶状体蛋白变化的结果，而不是由于矿物质增加，视网膜可能正常，未见有任何糖尿病的迹象，甲状旁腺也未发生任何组织学异常。

第五节　无胸腺裸鼠特点及应用

一、裸鼠的基本概念和发展情况

（一）基本概念

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常。

小鼠中有若干突变基因，它可产生一种为无毛的表现型（phenotype），例如无胸腺裸鼠（Nude、）裸鼠（Naked）、无毛鼠（Hairless）、无鼻毛鼠（Rhinol），不要把这些突变鼠基因相互混淆。裸鼠的唯一特性是胸腺缺陷表现型，因此，不能将“裸鼠”与“无毛鼠”两词交换使用。

现代免疫学的发展，指示了胸腺为中枢性免疫器官，揭示了胸腺和胸腺依赖淋巴细胞（T细胞）的功能，这是免疫学的重大突破，开创了细胞免疫的新途径。无胸腺裸体鼠是研究胸腺功能最适宜的天然动物模型，它的发现和应用，大大促进了实验免疫学研究的发展。

（二）裸鼠的发现和发展情况

1962年英国格拉斯哥医院Grist在非近交系的小鼠中偶然发现有个别无毛小鼠。四年后，爱丁堡动物研究所沸拉那根（Flanagan）又证实这种无毛小鼠是由于染色体上等位基因突变引起的，发现该种鼠皮肤组织学和以往无毛小鼠不同，检查发现，常因染色体退化，有一种新的无毛基因，因此，认为是一种新的自发突变种，并命名为“裸体”（Nude）小鼠，用“nu”表示为基因符号，但当时未被人们注意。1968年佩蒂路易斯（Pantelouris）发现裸体小鼠没有胸腺，这才引起世界各国医学生物学工作者的极大兴趣。在这以前，为开展细胞免疫学的研究，通常采用药物抑制小鼠T细胞的产生及其作用，或使用外科手术摘除胸腺，这些方法往往由于抑制作

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News的报告，除用“nu”基因导入近交小鼠的方法成功地培育成千余种遗传背景明确的裸鼠外，还培育了无胸腺肥胖裸鼠，无胸腺无脾脏裸鼠以及裸体大鼠等，预计不久的将来，根据不同的实验需要，将会培育出更多的无胸腺杂交品系。目前，已成立了国际性专门组织一国际裸鼠管理及应用委员会，并分别在1973年、1976年1979年召开了三次裸鼠会议。我国实验动物工作者过去在小鼠的大量繁殖中也曾发现过无毛小鼠，但未进行研究。最近三、四年来，由于科研工作的需要从国外引起了裸鼠。1978～1980年间，中国医学科学院所属单位曾先后从法国、英国、美国获得裸鼠。北京卫生部药品生物制品检定所在1980年从日本引进裸鼠鼠种进行了繁殖，饲料在屏障室内，经过16个月的饲料，繁殖正常，并已提供给科研工作使用。

二、裸鼠的主要形态和生理特征

裸鼠的主要特征表现为无毛（Hairless）、裸体（Nacked）和无胸腺（Athymus）。

原种新生裸体小鼠以

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脾脏和其它组织和淋巴原始细胞成熟为具有细胞免疫活性的T淋巴细胞，从而发挥免疫作用。裸鼠先天性无胸腺，抑制T细胞时IgM与抗原反应是有不同争论的，而在无辅助T细胞时就完全没有IgG和IgA反应。

裸鼠T淋巴系统功能可采用多种免疫功能检查方法来证明。例如用地鼠的红细胞（HRBC）或羊红细胞（SRBC）反复免疫，都没有能促进T细胞功能的恢复，再用三硝基苯基-HRBC或三硝基苯基-SRBC加强免疫，也没有产生抗三硝基抗体。北京药品检定所采用狂犬活疫苗免疫加以验证，也证实无论是血清抗体的产生或抗体本身的保护能力，裸鼠和有胸腺的小鼠是完全不同的。注射狂犬活疫苗的有胸腺普通小鼠可产生良好的免疫力，而对无胸腺裸鼠则不能产生可测出的免疫学反应。

三、裸鼠在生物医学研究中的应用

近年来，无胸腺裸鼠作为一种新的动物模型，活跃于免疫学、肿瘤学、毒理学等各个领域的研究工作中，尤其在免疫生物学、免疫病理学、移植免疫、肿瘤免疫、病毒和细菌免疫将等领域，在短短的数年中，就展开了一系列富有成效的新的研究，推动了各方面的工作，为实验免疫学、实验肿瘤学多供了新的有效的工具。

解剖裸鼠进行组织学检查，证实裸鼠无正常胸腺，仅有胸腺残迹或异常的胸腺上皮，这种胸腺上皮不能使T细胞正常分化。淋巴结及脾脏胸腺依赖区淋巴细胞数目很少，所以裸鼠都是淋巴细胞减少症的动物，皮肤毛干萎缩，毛囊角化。

裸鼠T淋巴细胞缺损，表现为脾细胞失去细胞表面的θ抗原和丧失对有丝分裂刺激物反应的能力。θ抗原是某些淋巴样细胞在其T细胞活化前的一种分化抗原。由于裸鼠没有T细胞，不能执行正常T细胞的功能，它们在混合淋巴细胞反应中没有有丝分裂反应，也不产生细胞毒效应细胞，对刀豆素A或植物凝集素P亦无促分裂原应答，无接触敏感性，无移植排斥，无移植抗宿主反应及无辅助T细胞或抑制T细胞的生成。无辅助和抑制T细胞的裸鼠，可明显地改变它对原抗体的反应。

（一）组织移植（人类肿瘤移植）研究

由于裸鼠的免疫缺陷，在一定情况下，不排斥来自异种动物的组织移植。因此可作移植人类恶性肿瘤的接受体。根据T.Fogh等1979～1980年的报导，已有150株人的瘤细胞和人体原发癌移植于裸鼠获得成功，目前已成功地结肠癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌、黑色素瘤、淋巴瘤、白血病、肾癌、宫颈癌、软组织肉瘤和骨肉瘤等移植于裸鼠、获得了一定百分比（35.7%）的良好生长，并可传代（见表4-1）。若用已建株的人体肿瘤组织培养细胞作移植材料，接种后的成活率更高（41%）。我国北京医科大学等5人医院，使用北京药品检定所繁殖的裸鼠对人体结肠癌、直肠癌、食道癌、乳腺癌、宫颈癌、咽癌、骨巨噬细胞癌的移植均获得了成功。

表4－1　在裸鼠移植成功的人类恶性肿瘤

人体肿瘤移植于免疫缺陷动物，能保持其生物学特性，用于研究人体肿瘤对药物的敏感性有很大帮助。早期工作是将人体肿瘤移植于动物缺乏免疫机能的特殊部位，如鸡胚、动物的眼前房，仓鼠颊囊内等，虽有一定比例的成活率，但因肿瘤生长缓慢又受移入部位包膜的限制，肿块往往较小，难于传代，更不能适应需要较多瘤源的实验治疗工作。

肿瘤已成为当前威胁人类最严重的常见病之一，每年死于此病的人数以百万计，因此，建立模型，进行防治研究，是基础医学研究中的重要课题。我国在这方面已开始做了不少探索，已建立了18种裸鼠移植瘤（见表4-2）。从研究范围来看，有以下六个方面。

表4－2　人类肿瘤裸鼠移植的建立

1．人癌细胞株致癌性的检测及其裸鼠移植瘤的建立。

2．人癌裸鼠移植瘤的建立及其生物特性的研究。

3．人癌浸润转移调控机理的研究。

4．乙型肝炎病毒基因工程疫苗研究中高效表达HBsAg细胞系致癌性检定。

5．人癌实验性治疗的研究。

6．肿瘤病因学的研究一化学致癌物质致癌性的研究。

在这些研究所项目中，除人鼻咽癌裸鼠移植癌的建立未获成功外，其余各项均获得成功。如北医的人肠粘膜腺瘤裸鼠移植瘤，裸鼠间的移植传代成活率为100%，具有人类原发瘤特性。并获得了肺癌高转移率的裸鼠移植瘤。又如乳腺髓样瘤等细胞系致癌性检定和裸鼠移植癌的建立，其成功率为83.8～100%，超过了国际上60%的报导。

移植于裸鼠的人类恶性肿瘤具有以下特征：

1．被移植肿瘤仍保持原有组织学构造或各种机能。

2．将人癌组织的组织培养物移种于裸鼠时，能重现已在组织培养中消失的原有的癌结构。

3．几乎未发现被移植肿瘤的转移。

上述特征有助于分析人类肿瘤的性质。

1．裸鼠体内免疫缺陷机制恒定，其它鼠类需另加去免疫措施，其条件恒定性受个体差异因素影响。

2．可以控制肿瘤的致癌性，使人体肿瘤移植后良好生长。

3．接种成功的瘤结构具有原肿瘤的结构特点，有利于体外培养的瘤细胞株的鉴定；

4．研究肿瘤在体内的生长行为与过程，探讨肿瘤与宿主免疫间的相互关系。

5．体内和体外研究互补配合进行观察。

6．可利用其建立稳定的动物模型，进行药物筛选。肿瘤细胞形态、染色体含量和同功酶水平与人体肿瘤一样，说明未发生细胞选择和细胞杂交现象，细胞动力学和生物化学特征也未改变。

7．在动物体内进行连续接种传代后的肿瘤细胞，在体外培养中也易于获得长期生存，可提高培养的成功率等。

因此，裸鼠的应用，将对肿瘤基础研究工作做出新的贡献。

（二）肿瘤药物治疗和肿瘤免疫研究

裸鼠接种成活的肿瘤对化疗药物的敏感性与临床所见十分相近。黑色素瘤以DTIC和CCNU的抑瘤作用较强，而5-Fu则无效，与其临床客观疗效（三药分别为20%、12%及2.5%）结果相似。人的Burkitt淋巴瘤的裸鼠移植后对环磷酰胺有较高的敏感性，也与临床结果相符。其它肿瘤如乳腺癌和结肠癌裸鼠移植，对前者阿霉素（5mg/kg）、5-Fu(50～80mg/kg)和苯丙氨酸氮芥（7mg/kg）均有一定的抑瘤效能，对后者甲基一CCNO和丝裂毒素也明显疗效。有趣的是对P333无效的六甲密胺，却对人体肺癌异种移植有效，应用其耐受剂量60～90mg/kg都有消瘤作用，对人体乳瘤MX-1和结肠瘤CX-1也有效。此药重新临床试用，证明对人支气管肺癌和淋巴瘤都有治疗作用。最近，对过去因毒性较大而中断研究的偶氮氧代正亮氨酸，重新用人肿瘤裸鼠模型评价，证明对MX-1和肺癌LX-1有明显疗效，又重新进入临床研究。近有人用胸腺嘧啶核苷等444～888mg/kg给肿瘤裸鼠连续灌注96～140小时，发现它能明显抑制人体黑色素瘤及畸胎瘤的生长，并导致肿瘤消退而对宿主无明显毒性，这些新结果已引起了临床重视。

近年来将人癌组织移植入裸鼠肾囊膜内，观察肿瘤生长大小，在双目显微镜下测量肿瘤直径OMU，比较给药组和对照组的差异，在11天左右可以得到评价药物疗效的结果。

在肿瘤免疫研究方面，France报导无胸腺裸鼠用4（5）-33-二甲基-1三唑-5（4）碳胺[Dic4(5)-33-dimethyl-1-triazlon　inidazole-5(4)Carboxamide]　处理后，明显增强了对L1210和L3TRA淋巴瘤株的免疫原性。

（三）免疫和遗传研究

由于近代遗传学的迅速发展，已发现40余种免疫缺陷病与遗传因素有关。许多报导只介绍了这些疾病的临床表现和实验室检查结果，有关发病机理则停留在假说阶段，这主要是由于没有与人类所患的免疫缺陷性疾病相对应的自发性实验动物模型，无法通过患病动物来观察疾病发生与发展的全过程，从而无法阐明其遗传规律。

先天性无胸腺裸鼠的遗传因素，免疫动物原缺陷指标以及剖检所见和组织学观察等特征，均与人类免疫缺陷性疾病中的原发性细胞免疫病相似。各品系裸鼠因遗传背景的不同，所表现的细胞免疫反应和实验室检查指标亦各不相同。这些裸鼠种群是研究人类各种免疫缺陷性疾病的发病机理和遗传规律的动物模型。实验动物遗传学家已育成具有不同免疫缺陷特性的近交系小鼠达50余种。我国所应用的自发性免疫缺陷小鼠，主要应用的是BALB/C遗传背景的裸鼠，个别实验室也应用了NIH、ICR等非近交系裸鼠。

（四）病毒、细菌、寄生虫感染机制的研究

无胸腺裸鼠的T淋巴细胞缺损，免疫机能低下，是研究病毒、细菌及寄生虫感染机制的极好模型动物。如可用于研究乙型脑炎SA14－14－ZHK7减毒株为乙脑活毒疫苗的选育株，在正常小鼠体内可产生符合规定的免疫原性（LD50），而在胸腺缺少或胸腺发育不良的生物个体免疫原性如何，对于今后现使用具有参考价值。实验结果可见表4-3，以BALB/Ｃ（+/+）小鼠为对照。

表4－3　乙脑弱毒株免疫实验结果

以上结果说明，乙脑病毒感染后所产生的免疫力，主要属于细胞免疫，如使T细胞缺陷的裸鼠体内产生与免疫功能正常小鼠同等水平的免疫力，必须加大40倍的免疫剂量，才能达到。也说明裸鼠体内还存在着残余的T淋巴细胞。由此推论，在现场人群中产生抗体水平较低者，其T细胞功能是否缺陷，应作为因素之一加以探讨。

裸鼠已被证明是研究T淋巴细胞功能缺损下，分枝杆菌感染的最好模型，其肿瘤的自发率极低。

（五）生物制品和药品的检定

生物制品（疫苗、菌苗）的安全性的免疫原性是制品必不可少的内容之一。它涉及制品是否有潜在制癌性、感染因子以及它的毒力是否有返祖的可能性。特别是在应用动物组织培养疫苗或人类二倍体细胞株时，对检出这些细胞潜在的致癌性、某些制品引起的异常发应及其发生机理、对药物致癌性或抗癌药物的研究等诸方面，先天性胸腺机能缺陷的裸鼠是很好的动物模型和实验手段。

（六）　微生物学上的研究

以往人类麻风杆菌只有背上够九条纹的犰狳（Armadillo）身上才能生长，而这种产于南美等地的动物难于寻找，也不易饲料和操作。1975年Colston等将麻风杆菌接种于裸鼠足掌，发现麻风杆菌可大量繁殖，全身扩散，引起瘤型麻风。这为研究麻风杆菌的生物特性、免疫原性和麻风病发病机理提供了极为有用的实验模型。

又如淋巴细胞性脉络膜脑膜炎（LCM）病毒经脑内接种于无本病毒隐性感染的正常小鼠，可引起脑膜炎，感染细胞被当作靶细胞而受到破坏，在脑、脊髓内发生了明显的细胞免疫反应，但在T细胞缺损的裸鼠所见却完全相反，未导致动物的死亡，仅出现持续病毒血症，体内不出现LCM抗体，也无任何免疫反应。

（七）内分泌和老年医学上的应用

在人工摘除胸腺动物，大多数研究可见脑下垂体、甲状腺、肾上腺、性腺等出现异常。有人用无特定病原体环境中的饲料的裸鼠和正常小鼠进行研究，分析3、9、11周龄的雌雄动物的脑下垂体生长激素及甲状腺、肾上腺皮质和性腺的功能，结果发现两者间未见有统计学上的差别。

在老年医学的研究上，有人认为裸鼠没有T细胞，容易引起自身免疫现象，皮肤的可溶性胶原（Collaggen）也减少，因此认为胸腺、自身免疫、老化三者之间是有关系的。但这方面也有不同论点。

（八）目前国内应用裸鼠开展的研究课题简况

1．T和NK细胞免疫功能缺陷型——Beige裸鼠育成及其基本特征的研究。

2．非近交系615/PBI-beige/nude小鼠免疫功能的初步研究。

3．T和NK细胞联合缺陷型小鼠体内人类肿瘤移植瘤的转移研究。

4．免疫缺陷型动物（裸鼠）体内人类肿瘤癌生长和转移的研究。

5．裸小鼠腹腔内筛选高转移性人肺腺癌细胞及其生物学特性的研究。

6．Urethane诱发BALB/c裸小鼠肺腺癌及其在裸小鼠皮下生长转移的特性。

7．五种人癌细胞株裸小鼠移植转移特性的初步研究。

8．裸鼠人体恶性黑色素瘤模型的建立和病理观察。

9．三株人肺癌裸小鼠移植模型长期传代的形态观察。

10．裸小鼠可移植性人肺癌瘤株的建立及其生长特性和微细的结构的观察。

11．裸鼠体内传代及体外培养的人小细胞肺癌细胞系的建立。

12．人肺巨细胞癌PLA-801群体细胞及其克隆化细胞株（A、C、D、E）裸鼠皮下种植后自发转移特性的研究。

13．人脑胶质瘤细胞系裸小鼠实体瘤模型NHG-1的建立及其特征的研究。

14．人脑室管膜瘤转移植于裸小鼠的实验研究。

15．两株裸大鼠人肝癌模型的建立和生物学特性的观察。

16．人胃癌裸鼠移植模型的建立及其生物学特性的初探。

17．人胃腺癌裸鼠动物模型的建立。

18．615裸鼠体内建立的人Burkitt淋巴瘤细胞株。

19．人直肠粘液腺瘤裸鼠移植瘤株的建立及传代的初步小结。

20．裸鼠人体原发性肝癌生长动力学的一些特点及其甲胎球蛋白分泌的研究。

21．流式细胞仪（Flow　Cytometer）在裸鼠人体鼻咽癌生物学特性研究中的应用。

22．外放射顺铂及混合细菌疫苗多模型综合治疗对裸鼠人肝癌的实验研究。

23．裸鼠人肝癌模型在肝癌导向研究中的应用。

24．抗胶质瘤的McAb在人脑胶质癌裸小鼠模型NHG-1中的导向研究。

25．核素导向内放射合并高温对裸鼠人肝癌的治疗作用。

26．影响裸小鼠B淋巴细胞体外转化因素的初步探讨。

27．裸小鼠诸器官及血清双向电泳“蛋白图”。

28．裸小鼠血浆氨基酸测定。

29．三种人脑瘤裸小鼠模型的染色体初步分析。

30．应用裸鼠净化支原体污染细胞的初步观察。

31．裸鼠肝炎病理观察及分析。

32．裸鼠人体原发性肝癌实验资料的计算机处理。

33．小型SPF裸鼠实验室的建立及其在临床肿瘤实验中的应用。

34．用人肺腺癌移植瘤进行快速药敏试验。

35．人癌裸鼠移植瘤宿主血清中唾液酸及唾液酸糖蛋白含量变化的研究。

36．平阳毒素和博来霉素A6对裸鼠移植的人体肝癌和胃癌的抑制作用。

37．人低分化鼻咽癌上皮细胞株裸小鼠移植模型的研究。

38．裸鼠饲料灭菌方法探讨。

39．裸小鼠繁育与质量控制的初步报告。

40．SPF小鼠实验动物室的建立及繁殖应用研究。

41．裸鼠室的建立及裸鼠的繁育。

42．NC裸小鼠的繁育与人脑瘤移植。

43．免疫抑制小鼠模型的建立及人类大肠癌细胞株HRT-18的异种移植研究。

44．人类肿瘤细胞系裸小鼠体内移植的综合研究。

45．人癌移植于裸小鼠的实验研究。

46．无胸腺裸小鼠的皮肤病研究中的应用。

四、裸鼠的繁殖和饲料条件

（一）繁殖

目前繁殖裸鼠不用nu/nu雌鼠，因其繁殖性能低，一般采用杂合子交配方式或隐性纯合子雄性与杂合子雌鼠交配。这种交配方法，其后代将出现表现型正常的仔鼠和裸鼠，比例为1：1。

繁殖时一般将nu基因导入C57BL/10小鼠中。在把基因导入同源（Cogenic）品系时，一般用雌性C57BL/10与雄性C57BL/10-nu（远交株）杂交。其交配方法和结果如下：

北京药品检定所繁殖裸鼠用的鼠种是BALB/C-nu/nu，系1973年从丹麦引入日本中央实验动物所研究。继续培育三年后，交由日本CLEA株式会社进行生产。1980年由CLEA引入。雄鼠是无胸腺裸鼠（BALB/C-nu/nu），雌鼠是有胸腺的杂合小鼠（BALB/C-nu/+）。采用BALB/C-nu/+♀与BALB/C-nu/nu♂随机交配法进行繁殖，已取得较好成果，裸鼠的生产性能良好：受胎率达81.5%，平均产仔率8.1只/窝，平均产裸仔率3.99只/窝，窝平均仔鼠成活3.62只，9周龄仔鼠成活率100%，其主要项目数据与日本中央实验动物研究所（CLEA）和英国实验动物中心（LAC）发表的材料基本一致。

（二）饲料条件

因为裸鼠缺乏T细胞，易受细菌、病毒和霉菌感染的损害，如按常规动物方式饲养，只有少数裸鼠能生存一个月以上，最多不超过四个月，而放在隔离器（Isolator）中饲料的可存活一年以上。因此，裸鼠的寿命与饲料的卫生条件有密切的关系。一般是先在隔离器中繁殖。然后放入无特定病原体屏障环境中饲料。

无病原体条件的饲料需要在动物和外界之间装置一个屏障，屏障越严，饲料健康裸鼠就越有保证，然而，如不注意选择屏障的类型，它的效果就没有保证，故应持续检查是否符合条件。

1．无病原条件饲料裸鼠设备

⑴带有密封空气过滤装置的塑料笼。每一笼自为一个单元。它包括一个标准的透明塑料笼，笼盖上覆有空气过滤材料。后者与笼子的贴近处用胶带缠绕数周予以密封。然后，此笼可置于一般实验室的标准笼架上。过滤材料呈片状，由疏纺的（但非纺织的）聚酯纤维制成。它应该能够防止微生物从笼外进入笼内。

全套笼具皆经高压蒸汽灭菌。使用它和喂养管理（如加饮水和饲料、清笼、断奶等）时，都必须在一个防护罩内进行。罩内所含有的是正压过滤空气。而且还是层流（无湍流的）、单向的。

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为了最有效的控制环境，从而得以尽力保存无菌的（或带有一定菌群）裸体小鼠，隔离器是理想的存养设备。但它也有缺点，这就是费劳力，在一定空间中繁育动物的数量有限。

⑶空气层流器。它包括标准的小室，覆罩和网架。每套器具形成一个独立的环境，与室内通风系统无关。它自己输入过滤空气，把超净空气完满地注入鼠笼，并以柱状排出。由于每套器具互不相干，又有正压空气防护，所以可把它们放在通常条件下。它们是手提式的，既便于维修，又能最大限度地利用房舍和设备。

使用此种方法是否成功，取决于管理工作的好坏。密切监视房室的污染和人员流动，只准专职人员入室。应当在正压、单向气流条件下料理维修鼠笼，接触小鼠的一切物品（饲料和其它物品）都必须灭菌。饮水须经处理除去细菌，专职工作者须穿戴无菌的外科口罩、帽子、手套和后长衣，触及动物时须用头端包有橡皮的镊子，而且必须经变性乙醇（就放在一边）的浸洗。

⑷空气层流室。有别于上述的一个房间内放置的小型空气层流器，而是整个房间的环境都为正压过滤空气所笼罩。设计时，须装置空气进入的开关，空气入口要装指示器。工作人员在室内的穿戴同上所述。室内应用的饲料、垫料和笼具的灭菌，须用两端有开关的高压蒸气灭菌器。

引种方法可最大限度地利用房舍以繁育动物。虽然装设此种房间

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掌写笥?.3μm的颗粒。空气出口也有过滤装置（也可以用效能上较低的）以防止空气倒流时的污染，而且要先设计好怎样从室外维修这些过滤器。

在空气层流室内，空气的正压至少为0.65cmH2O。空气的流向和速度要控制得均匀而自由。过滤的空气连续掠过鼠笼时，奔流于动物环境之中，在理论是一个防止外源性污染的屏障。

⑷光照。每日应当维持10小时光照，14小时无光的明暗周期。不用窗户，用人工照明，使全年光照恒定，但应避免过强的荧光灯光照。

3．笼具和垫料

培育裸体小鼠的笼具，笼底面积应当为97平方厘米（15平方吋），高度应为12.7厘米（5吋），应选可耐受高压蒸气灭菌的塑料或不锈钢制作。其造型应当便于重叠，以利灭菌和存贮。透明塑料笼较好，用时不必打开笼盖就要观察动物。笼底要放垫料，不能用网。

笼子必须每周清洁一次，或视需要处理，以保证环境清洁、干燥。用去污剂或其它洗涤剂清洗后的笼子或其它物品，必须充分冲洗干净。否则，会刺激裸体小鼠的皮肤。

垫料直接接触裸体小鼠的皮肤，不能带有刺激性。可选用不带尘土和尖块的硬木屑，研磨过的玉米杆，或用松木刨花。用前都要灭菌，且灭菌后不结成块状才可使用。

为裸体小鼠建巢可用棉花或棉纸。但是，如果垫料有一

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力不得超过10磅。维生素混合液及水应适当地进行某些细菌培养的检查，并应隔天更换水瓶，水瓶和饮水管在两次使用之间必须洗涤和消毒。

通过饮水供给抗菌素，可消除胃肠道的细菌（Van　Der　Waaij氏，1966）。并且，这也是一个防止裸体小鼠在严格的环境控制下可能发生的外源污染的附加措施。我们使用的四种配方如表4-4所示。下列抗菌素很少消化道吸收，每一种配方应每周更换一次，每四周轮换一遍，可减少抗药菌株的出现。

假如你一开始就在严格控制的环境中繁育无菌裸体小鼠，则也可以不必使用抗菌素，因为加用抗生素后在繁育技术上出现差错的可能性也就增加了。

表4－4　裸体小鼠饮水中所用抗菌素的种类和用法

5．空气层流室的保养

层流室内从地面到天花板以及设备均需保持无尘和无破碎。每月必须检测室内的无菌情况，每平方米放一个平皿，检查室内空气中的细菌数量。落下菌的检查各国规定不同，见下表

表4－5　各国层流室落下菌限度的规定

动物比较生理和生化学的研究表明，动物的一系列功能指标的参数与体重有显著相关（见表11-10）。

表11-10　哺乳动物机体功能状态与体重的关系

四、性别

许多实验证明，不同性别动物对同一药物的敏感性差异较大，对各种刺激的反应也不尽一致，雌性动物性周期不同阶段和怀孕、授乳时的机体反应性有较大的改变，因此，科研工作中一般优先选雌性动物或雌雄各半做实验。动物性别对动物实验结果不受影响的实验或一定要选用雌性动物的实验例外。

药物反应中性别差异的例子很多，如激肽释放酶能增加雄性大白鼠血清中的蛋白结合碘，减少胆固醇值，然而对雌性大白鼠，它不能使碘增加，反而使之减少。角新碱给与5～6周龄的雄性大白鼠，可以见到镇痛效果，如给雌性大白鼠，则没有镇痛效果。3月龄的Wistar大鼠摄取乙醇量按单位体重计算，雌性比雄性多，排泄量雌的也多。还可举出更多的例子。药物反应性方面的性别差异可见表11-11。

五、生理状态

动物的生理状态如怀孕、授乳时，其对外界环境因素作用的反应性常较不怀孕、不授乳的动物有较大差异。因此，在一般实验研究中不宜采用这种动物。但当为了某种特定的实验目的，如为了阐明药物对妊娠及后裔在胎内、产后的影响时，就必须选用这类动物（为了这种实验目的，大白鼠及小白鼠是最合用的实验动物）。又如动物所处的功能状态不同也常影响对药物的反应，动物在体温升高的情况下对解热药比较敏感，而体温不高时对解热药就不敏感；血压高时对降压药比较敏感，而在血压低时对降压药敏感性就差，反而可能对升药比较敏感。

六、健康情况

一般情况下健康动物对药物的耐受量比有病的动物要大，所以有病动物比较易于中毒死亡。动物发炎组织对肾上腺激素的血管收缩作用极不敏感。有病或营养条件差的家兔不易复制成动脉粥样硬化动物模型。狗食量不足，体重

第四节　影响动物实验效果的动物饲养环境和营养因素

一、温度

温度变动缓慢，在一定范围内，机体可以本能地进行调节与之适应。但变化过大或过急，机体将产生行为和生理等不良影响，影响实验结果。

一般当哺乳类实验动物，当温度过低时，常致性周期的推迟，而温度超过30℃时，则雄性动物则出现睾丸萎缩，产生精子的能力下降；雌性动物出现性周期的紊乱，泌乳能力下降或拒绝哺乳，妊娠率下降。因此实验环境温度过高或过低，都能导致机体抵抗力下降，使动物易于患病，均可影响实验结果的正确性，甚至造成动物死亡。动物实验时最适宜的环境为21～27℃。

喜马拉雅（Himalaya）兔在20℃环境下饲养时，耳、尾、鼻和四肢尖端生长白毛，而饲养在10℃时，则生长黑毛。一些小啮齿类实验动物，在气温降到一定程度，就进入冬眠，如金黄地鼠，当气温降到4℃时，则开始冬眠。10～28日龄乳鼠分别饲养在3℃、22℃和33℃，可观察到乳鼠的甲状腺、胃上腺、肝脏、肾部皮肤以至尾巴的构造都有明显差异。一些药物的LD50在不同温度条件下，有较大差别（见表11-13）。

表11-13　两种不同温度对药物LD50的影响

各种动物，甚至同种动物不同品系间，其最适宜温度都有差别。室温应保持在各种动物最适宜温度±3℃范围内。一般常用的几种实验动物对20-27℃的温度范围都能适应。灵长类实验动物（尤以南美产的猿猴，如绒猴）和无胸腺裸鼠，要求较高一些的湿度，而家兔、狗和猫要求低一些，兹将文献资料所列多种实验动物的最适温度综合在表11-14中。

表11-14主要实验动物最适温度（℃）

二、湿度

湿度过高，微生物易于繁殖，过低（如低于40%）易致灰尘飞扬，对动物的健康不利。空气的相对湿度，也对动物的体温调节有密切关系，在高温情况下其影响尤为明显。如湿度在40%以下大鼠发生环尾病（Ringtail）；在低温度条件下，小鼠和大鼠的哺乳雌鼠常发生吃仔现象，此外仔鼠也常出现发育不良。据报告，高湿度对过敏性休克的大鼠死亡率提高。

一般动物在高温高湿情况下，易发生某些传染性和非传染性疾病，而新捕获的猴，则要求较高的湿度和温度。南美产的猴尤为如此。一般实验动物，相对湿度在40～70%之间是完全可以适应的，50%±5最好。但猫则适于较低的湿度。

三、空气的流速及清洁度

实验动物其单位体重的体表面积一般均比人大，因此气流对实验动物的影响也较大。实验动物大多饲养在窄小的笼具有，其中不仅有动物，还有排泄物，因此，实验动物比人对空气的要求更高。污浊的空气易造成呼吸道传染病的传播。空气中氨的含量是衡量空气质量的指标，劳动卫生标准中对空气中氨浓度的限度，在实验动物要求不超过20ppm。空气中氨含量增多可刺激动物粘膜而引起流泪，咳嗽等，严重者可引起粘膜发炎，肺水肿和肺炎。

根据实验，室中氨的含量130ppm时对动物略有刺激作用，250ppm豚鼠4～9天内死去80%，500ppm家兔气管及支气管出血，408ppm刺激咽喉，698ppm刺激眼部。1720ppm咳嗽。

硫化氢（H2S）是具有强烈臭鸡蛋味的有毒气体，空气中含0.0001～0.0002%即能察觉。动物粪便和肠中产生臭气中含有H2S。吸入的H2S在呼吸道中生成Na2S,以至使组织中失去Na+,此即粘膜受刺激的生化基础。H2S也能刺激神经。当温度增高时会增加H2S毒性，室内H2S浓度增高会使动物妊娠率下降。H2S和NH3均易诱发家兔鼻炎。此外，浓厚的雄性小鼠汗腺分泌物和嗅气，也能招致雌性小鼠性周期紊乱。

因此，动物饲养室和动物实验室的空气应尽量保持新鲜，注意通风换气；要求氨浓度小于20ppm，气流速度10～25cm/s，换气次数8～15次/小时。各种实验动物的的代谢量和必要换气量可见表11-15。

表11-15　各种实验动物的代谢量和换气量

四、光照

光照与动物的性周期有密切关系，光照过大，对动物有害，易引起某些雌性动物的吃仔现象和哺育不良。因此，动物室内安装若干个瓦数光源，较一个大瓦数光源更为适宜。

完全依靠灯光照明的动物室，应利用暗各12小时或明13小时，暗11小时的照明制度。室内照明要求，75～300lux，为便于操作和对动物的观察，距地面1m处的光源度在350～400勒克斯（lux）其它时间的照明在200勒克斯即可。在非标外时间保持照低度，而在操作观察时可打开补光照明。

五、音响噪音

音响噪音可引起动物紧张，并使动物受到刺激。即使是短暂的噪音也能引起动物在行为上和生理上的反应，豚鼠特别怕噪音，可导致不安和骚动，因而可引起孕鼠的流产或母鼠放弃哺育幼仔。此外，动物能听到人类所听不到的更高频率的音响，即动物能听到较宽的音域，如小鼠能听到频率为1000～5000HZ的音响，而人类只能听到1000～2000HZ的范围。所以音响对动物的影响不能忽视。一此国家规定，动物室的音响应在60分贝以下。实验动物室环境控制要求值见表11-16。

表11-16　实验动物室环境控制要求值

六、动物饲养密度

动物饲养密度应符合卫生标准，有一定的活动面积，不能过分拥挤，不然也会影响动物的健康，对实验结果产生直接影响。各种动物所需笼具的面积和体积因饲养目的而异，哺乳期所需面积较大，如小鼠约需0.016m2，大鼠0.063m2，金黄地鼠0.094m2，豚鼠0.141m2，家兔0.675m2。兹将各种动物饲养所需面积和体积列于表11-17，供作参考。

表11-17　各种动物饲养通常所需面积及体积

(狗、猕猴应另设约同上体积的运动场)

七、动物营养

保证动物足够量的营养供给是维持动物健康和提高动物实验结果的重要因素。实验动物对外界环境条件的变化极为敏感。其中饲料对动物的关系更为密切。动物的生长、发育、繁殖、增强体质和抗御疾病以及一切生命活动无不依赖于饲料和决定于饲养。动物的某些系统和器官，特别是消化系统的机能和形态是随着饲料的品种而变异的。实验动物品种不同，其生长、发育和生理状况都有区别，因而对各种营养的要求也不一致。实验动物中猴和豚鼠在配制饲料时应特别注意加入足够量的维生素C，以兔因缺乏而引起坏血病。家兔的饮料中应加入一定数量的干草，以便提高饲料中粗纤维的含量，这对防治家兔腹泻至关重要。小鼠的饲料中，蛋白质的含量不得低于20%，否则就容易产生肠道疾病。我国实验动物饲喂的饲料其营养比例列于表11-18。

表11-18我国实验动物的饲料营养比例（%）

第五节　影响动物实验效果的动物实验技术环节因素

一、动物选择

选择好适合研究需要的实验动物是获得正确实验结果和实验成功的重要环节。应按照不同实验的要求选择合适的动物。如作肿瘤的研究工作，就必须了解哪种动物是高癌种，哪种是低癌种，各种动物自发性肿瘤的发生率是多少。如A系、C3H系、AKR系、津白Ⅱ等小鼠是高癌品系小鼠，C3H/He系经产雌鼠有80～100%的自发性乳腺癌。AKR系8～9月龄小鼠有80～90%自发性血病。C57BL系、津白Ⅰ等小鼠是低癌品系小鼠。不同动物对同一因素的反应虽然往往是相似的，但也常常会遇到动物出现特殊反应的情况。如5岁以上的雌狗常自发性乳腺肿瘤，如果给雌狗孕激素，就更容易诱发乳腺肿瘤。雌激素还容易引起狗发生贫血，这在其它实验动物是很少见的。怎样选择好实验动物可参看实验动物的选择和应用一讲。

二、实验季节

生物体的许多功能随着季节产生规律性的变动。目前已有大量资料表明，动物对化学物作用的反应也受到季节的影响。例如在春、夏、秋、冬分别给10只大鼠注入一定量的巴比妥纳，发现入睡时间以春季最短。秋季最长，而睡眠时间则相反，春季最长，秋季最短（见表11-19）。

表11-19　大鼠对巴比妥纳反应的季节变动

不同实验季节，动物的机体反应性有一定改变。如不同季节对辐射效应有影响。家兔的放射敏感性在春夏两季升高，秋冬两季降低。在狗的实验中，在春、夏两季照射后的死亡率比秋、冬为高。小鼠的放射敏感性，在冬季和补夏显著升高，而初夏和夏季则降低。大鼠的放射敏感性则没有明显的季节性波动。因此，这种季节的波动在进行跨季度的慢性实验时必须注意的。

三、昼夜过程

机体的有些功能还有昼夜规律性变动。例如有人给小鼠皮下重复注入40%的四氯化碳溶液0.2ml后，在同一天不同的时间将动物处死，观察肝细胞的有丝分裂动态，以了解肝细胞变性的修复情况。结果列于表11-20。资料表明，小鼠肝细胞有丝裂的昼夜变动十分明显。

表11-20　小鼠肝细胞有丝分裂系数（‰）的昼夜变动

动物对照射的敏感性在昼夜间有不同的变化，这种变化见于不同性别、种系和年龄的小鼠和大鼠。白天放射敏感性降低（死亡较少，LD50/30较高，体重下降较少，肝脏损伤较轻）夜间升高。同时，在小鼠和大鼠实验中，除了夜间（21～24点）的高峰外，还发现白天（小鼠9～12点，大鼠15点）损伤加重情况。下午和后半夜射敏感性最低。大鼠与小鼠不同，其放射敏感性虽有昼夜间的明显波动，但不很剧烈。经实验证明实验动物的体温、血糖、基础代谢率、内分泌激素的分泌均发生昼夜节律性变化。因此这类实验的观察必须设有相应的对照，并注意实验中某种处理的时间顺序结果的影响。为了得到可比性的实验结果，所有实验组动物应在同一时间内进行照射或其它实验处理。

四、麻醉浓度

动物实验中往往需要将动物麻醉后才能进行各种手术和实验。要求麻醉浓度要适度，而且在整个实验过程中要保持始终恒定。因此不能不分别实验要求和动物品种（或品系）而用同一种麻醉剂，也不能乱用麻醉剂。因为不同的麻醉剂有不同的药理作用和副作用，应根据实验要求与动物种类而加以选择，使用合适。麻醉浓度的控制是顺利完成实验获得正确实验结果的保证。如果麻醉过深，动物处于浓度抑制，甚至濒死状态，动物各种正常反应受到抑制，那是不会做出可靠的实验结果的。麻醉过浅，在动物身上进行手术或实验，将会引起强烈的疼痛刺激，使动物全身，特别是呼吸，循环功能发生改变，消化功能也会发生改变，如疼痛刺激会反射性的长时间中止胰腺的分泌。所以麻醉浓度必须合适。由此也不难理解在整个实验中保持麻醉浓度的始终一致是如何必要了，因为麻醉浓度的变动，会使实验结果产生前后不一致的变化，给实验结果带来了难以分析的误差。

五、手术技巧

动物实验中除了要注意选择合适的实验动物，用的试剂要纯粹，仪器要灵敏，方法要准确外，还必须注意手术技巧，即操作技术的熟练。手术熟练可以减少对动物的刺激，动物受的创伤、出血等就少，将会提高实验成功率和实验结果的正确性。要达到动物手术操作熟练，必须要了解各种动物的特征，组织、器官的位置，神经、血管的走行特点，通过在动物身上反复实践，即可达到熟中生巧、操作自如。

六、实验药物

动物实验中常常需要给动物体内注入各种药物从观察其作用和变化。因此给药的途径、制剂和剂量是影响实验中很重要的问题。如有的激素在肝脏内破坏，经口给药就会影响其效果。有些中药用粗制静脉注射，因其成分复杂，如含有钾离子，可以有降血压作用，若把这种非特异性降压作用解释为特殊性疗效就不恰当。这类实验结果如果用口服或由十二指肠给药就可鉴别出来。也有些中药成分在消化道破坏或不被吸收。如枳实中的升压有效成分，对羟福林和N-甲基酪胺只是在静脉注射时才有疗效。有些中药含有大量鞣质，体外试验有抗菌作用，但在体内不被消化道吸收，则没有抗菌作用。给药的次数对一些药物也有关系，如雌三醇与细胞核内物质结合的时间非常短，所以，每天一次给药的效果就比较弱，如将一天剂量分为八次给药，则效果将大大加强。药物的浓度和剂量也是一个重要问题，太高的浓度，太大的剂量都会得出错误的结果。如有用1/2LD50腹腔注射某药物后动物活动减少，认为该药有镇静作用，实际上1/2LD50的剂量已近中毒量，这时动物活动减少，不能认为是镇静的作用。在动物实验中常遇到的问题是动物和人的剂量换算。若按体重把人的用量换算给动物则剂量太小，做实验常得出无效的结论，或按动物体重换算给人则剂量太大。动物和人用药剂量的换算以体表面积计算比以体重换算好一些，但仍需要慎重处理。动物和人用药剂量换算方法可参考动物实验基本方法一讲。

七、对照问题

在动物实验中对照问题也是正常重要的问题，常有忽视或错误地应用对照的情况，从而造成实验失败。一般对照的原则是“齐同对比”。对照方法很多，有空白对照、实验对照、有效（或标准）对照、配对对照、组间对照、历史对照以及正常值对照等。

1.空白对照是在不给任何措施情况下观察动物自发变化的规律。如兔白细胞数每天上下午有周期性生物钟变化。

2.实验对照是采用与实验相同操作条件的对照，如给药实验中的溶媒、手术、注射以及观察抚摸等都可以对动物发生影响。有人报导针刺狗人中穴对休克、心脏血液动力学有改变，但采用空白对照（不针刺）是不够的，应该还设有针刺其它部位或穴部的实验对照。

3.有效（或标准）对照常用于药物研究。对一新药的疗效可用一已知的有效药或能引起标准反应的药物做对照，这样既可考核实验方法的可靠性，又可通过比较了解新药的疗效和特点。

4.配对对照是同一个体在前后不同时间比较对照期和实验期的差异，或同一个体的左右两部分作对照处理和实验处理的差异，这样可大大减少抽样误差。在实验中也可用一卵双胎或同窝动物来做。

5.组间对照是将实验对象分成两组或几组比较其差异。这种对照个体差异和抽样误差比较大。组间对照可用交叉对照方法以减少误差。如观察某药物的疗效可用两组狗先分别做一次实验和对照，再互相交换，以原实验作为对照组，原对照组作为实验组重复第一次实验所观察的疗效或影响，而且检查的指标和条件要等同。

6.历史对照与正常值对照，这种对照要十分慎重，必须要条件、背景、指标、技术方法相同才可进行对比，否则将会得出不恰当的甚至错误的结论。

7.实验重复和肯定选用动物一方面要数量合适，不造成浪费，另一方面也应做必要的重复实验。有此实验单做一种动物还不够，应当重复做几种动物。这不仅可以比较不同动物的差别，而且可以在不同动物实验中发现新问题，提供使用不同指标的线索。此外，把一种动物的实验结果外推到其它动物甚至推论到临床是不正确的，有时是十分危险的。如动脉粥样硬化的实验，不同动物在血管的结构、病变、α-和β-脂蛋白的比例以及胆固醇的水平各有不同，这样不仅可以比较一些不同动物病理变化，也可以根据这些不同的变化寻找生化指标与病变形成的关系，把实际工作推进一步。由于不同种属动物有不同的功能和代谢特点，所以在肯定一个实验结果时最好采用两种以上的动物进行比较观察，其中一种应该是非啮齿类动物。尤其是动物实验结果要外推到人的实验，所选用的动物品种应不少于3种，而且其中之一不应是啮齿类动物。常用的生物序列是小鼠——大鼠——狗（或猴）。

第十二章　实验动物常用的各种生物学数据

在进行各种医学动物实验中，经常要观察动物的各种生物学指标的变化情况。因此必须对正常实验动物的各种生物学数据有所了解，才能正确地分析动物在实验前后的变化情况。根据我们多年来进行实验研究的体会，积累有关正常实验动物的各种生物学数据资料是很有实用价值的。现将我们实验室积累的资料和有关文献上的资料加以汇总，编制成表，按正常实验动物一般生物学数据、生理学数据、生化学数据和脏器重量、长度及其他数据等顺序排列。

在查阅时需注意下列几点：

1.表内所列举的数据除特殊标明者外，均为成年正常动物的数据。

2.数据表示方法基本有三种

⑴平均数加减标准误：如狗的白细胞总数为14.79±3.484/毫米3，表示平均数为14.794/毫米3；标准误为3.484/毫米3。

⑵平均数（变动范围：最低值～最高值）；如家兔的白细胞总数为9.0(6.0～13.0)千/毫米3，表示括弧外的9.0千/毫米3为平均数，括弧内（6.0千/毫米3为最低值：13.0千/毫米3为最高值）。

⑶平均值：如猫的呼吸频率为26次/分。

3.生化学数据中，由于化学成分在血液各部分中各不相同，采用统一符号来表示化学物质在血液各部分中的含量。C=血细胞内含量；P=血浆内含量；S=血清内含量；B=全血内含量。个别地方用L表示淋巴液内含量。

4.正常实验动物的各种生物学数据虽然有其一定稳定的数值，但这是相对而言的，常因动物品种、年龄、测定方法、测定时间、测定时技术熟练程度等不同，其数值也随之变化。故在进行实验研究时，除把各种实验条件加以严格控制使之稳定外，最好还是在同一动物身上作实验前、后对照为宜。

5.在每个表上面标题的左上角，用阿拉伯数字标出的参考资料编号，可在本书参考文献目录中查到资料来源与出处，以便读者查阅原文。

常用实验动物中外文名称对照表

第一节　一般生物学数据

一、实验动物染色体数目

表12－1　实验动物染色体数目

注：S精子内染色体数目

O卵子内染色体数目

M体细胞内染色体数目

♂（Ⅰ）初级精母细胞内染色体数目

♂（Ⅱ）次级精母细胞内染色体数目

二、实验动物繁殖生理数据

表12－2　实验动物繁殖生理数据（一）[3，54]

表12－3　实验动物繁殖生理数据（二）[3，54]

三、实验动物组织生长和细胞更新数据

表14－4　实验动物组织生长和细胞更新数据[62]

Tc=细胞周期

Tm=分裂时间

Ts=DNA合成期的时间

TG2=DNA合成后期的时间

TG1=DNA合成前期的时间

Tt=更新时间（所研究的全部细胞更换一次所需的时间）

L1=标记指数（DNA合成期细胞的百分数）

M1=有丝分裂指数（有丝分裂细胞的百分数）

*国外军事医学资新2（31～34），1974

五、实验动物和人各类正常组织细胞分裂间期各进相的时间

表12-6　实验动物和人各类正常组织细胞分裂间期各时相的时间[62，63]

六、哺乳动物和人全身照射的半致死量

表12-7　哺乳动物和人全身照射的半致死剂量（LD50/30值）[35]

七、哺乳动物平均寿命和最长寿命

表12－8　哺乳动物平均寿命和最长寿命[78]*

*国外军事医学资料2（17），1972

八、哺乳动物和人的水代谢期与寿命的关系

表12-9　哺乳动物和人的水代谢期与寿命的关系*

*国外军事医学资料2分册2（9～10）1972

九、狗与人的年龄对应

表12-10　狗与人的年龄对应*（供动物实验结果过滤到人时参考）

*国外军事医学资料2（31～34），1974

十、实验动物正常新陈代谢率

表12-11　实验动物正常新陈代谢率（一）［64］

RQ=新陈代谢　SD=标准差

表12-12实验动物正常新陈代谢率（二）［90］

注：方法A——间接，密闭系统，CO2吸收后，O2的测量量

B——间接，密闭系统，CO2和O2的测量量

C——间接，密闭系统，CO2和O2的测量量

D——直接，密闭系统，O2的测量量

E——不描记的方法

SE=标准误　SD=标准差　W=动物体重

十一、哺乳动物和人产热量和水半代谢期

表12-13　哺乳动物和人产热量和水半代谢期*

*国外军事医学资料2分册2（9～10），1972

第二节　生理学数据

一、实验动物红细胞总数、压积、体积、大小和血红蛋白浓度

表12-14　实验动物红细胞总数、压积、体积、大小和血红蛋白浓度[61]

二、实验动物白细胞总数、分类计数及血小板数

表12-15实验动物白细胞总数、分类计数（%）及血小板数[87]

注：（1）括弧外数平均数年，括弧内为最低数至最高数的范围。后表同。

（2）血小板数：有*者为我们实验室普通显微镜检查法测定的结果，其他为相差显微镜法测定的结果。

表12-16小型猪几项血液指标值

*包嗜酸性、嗜碱性细胞**中性白细胞形成带状　***中性白细胞成段状

三、实验动物正常骨髓象数值

表12-17正常狗的的骨髓象

（摘自杨家宽等：我国健康狗40例骨髓像分布，天津血液血附刊2（4）340-3431964）

注：①部分细胞因各作者命名不统一，只能将原文列出。②较少见细胞如网状细胞、内皮细胞、脂肪细胞和无法辩认的细胞，统计时未列入。③*为白细胞和有核红细胞比值。

表12-18　家兔35例正常骨髓像（附奇右维诺娃氏的结果）

表12-1914恒河猴骨髓正常值统计

（摘自《中国生理科学会第二次全国病理生理学术讨论会论文摘要》97页）

表12-20　48例正常大白鼠骨髓象

四、实验动物血容量、心率、心输出量

表12-21　实验动物血容量、心率、心输出量［3］[78]