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常见实验大鼠品系介绍

实验用大鼠(Laboratory Rats)是野生褐大鼠(Rattus noivegicus)培育而来的,原产亚洲中部,起源于亚洲,于17世纪初传到欧洲,18世纪中期,野生大鼠及白化变种首次用于实验。


大鼠与小鼠一样,数量众多,广泛栖息在人类的居住地附近,是使用数量仅次于小鼠的实验动物。在不了解的人看来,大鼠仿佛就是小鼠的放大版一样,但实际上它们是两个不同的物种。


通常我们所说的大鼠(rat)和小鼠(mouse),其区分其实并不严格,都属于啮齿类动物。主要是通过体型大小来区分:成年雄性大鼠体重250-450克(Norway大鼠),小鼠18-25克(C57BL/6)。





生物学特性


新生大鼠体重约5.5-10克,45天体重可达180克以上,此时可供试验用。成年雄性大鼠体重可达300-600克,雌性可达250-500克。大鼠的寿命通常在2~3.5年(长的可达5年,类似于人的老寿星)。

活动规律:大鼠喜啃咬,白天常挤在一起休息,夜间活动,晚上活动量大,采食量良多,食性广泛,以谷物为主兼食肉类。对光照、噪音敏感。


大鼠体型适中,性情温顺,便于多次操作采样,而且在生理特征、形态和基因等方面上与小鼠相比更接近于人类,是生物医学研究的理想实验对象。





应用领域


提到老鼠,人们会想到“过街老鼠,人人喊打”的景象,这是人们心中的印象——老鼠代表了脏乱、凶恶、疾病传播,无论是大鼠还是小鼠,对科学家来说都是非常受欢迎的。大鼠的实验室化提供了一种非常有价值的工具


作为一种实验动物,大鼠具有以下优点:体形大小适中,繁殖快,产仔多,易饲养,给药方便,采样量合适且容易,畸胎发生率低,行为多样化,在实验研究中应用广泛。


下面让我们看看大鼠在哪些研究领域发挥着作用吧!


1 生理学研究

  • 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。
  • 大鼠无胆囊,不能选做胆囊功能的研究,但胆总管较大,可用胆总管插管,收集胆汁,研究消化功能。

2 营养学研究


大鼠是第一种用于营养学研究的实验动物,为人类营养研究做出了突出贡献,维生素D就是用大鼠研究而发现的。由于大鼠杂食,解剖、生理与人相似,生长代谢快,对大鼠的营养研究广泛而细致,资料极为丰富,常用于维生素、蛋白质缺乏,氨基酸和钙、磷代谢的研究。

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。
  • 此外,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。
  • 大鼠还是进行药物评价的主要实验动物。

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 遗传学研究


大鼠的毛色变型很多,可用来研究毛色记忆遗传,验证孟德尔遗传定律。


还可制成相似于人的实验诱发性遗传缺陷疾病动物模型,可作为脑积水、听觉障碍、耳聋、白内障、垂体矮小症、无牙、无胆汁、丘脑下部尿崩症、肥胖与高血压等都是遗传疾病的良好动物模型,

6 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。

7 行为表现的研究


它具有行为情绪的变化特征,行为表现多样,情绪敏感,可用于学习、情感以及群体方面的研究。

  • 利用大鼠对新环境易适应,有探索性,易训练,对惩罚和暗示敏感的特性进行行为学研究和高级神经活动的研究。
  • 目前,大鼠已广泛应用于高级神经活动的研究,2007年的一项研究表明,大鼠拥有一些仅在人和一些非人灵长类中发现的元认知能力(metacognition)。


8 其他

①代谢性疾病研究,如可应用大鼠研究动脉粥样硬化,淀粉样变性、酒精中毒,十二指肠溃疡,营养不良等代谢病

②牙科学研究:用变异链球菌接种大鼠口腔,然后喂给含蔗糖食物,大鼠牙齿上的珐琅质蛀损在宏观和微观上同人的蛀齿相似,可用来研究龋齿。

③大鼠还可用于计划生育的畸胎学、避孕药研究和放射学研究。

④肝脏外科研究:由于大鼠的肝脏枯否氏细胞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。

⑤某些疾病研究,如支气管肺炎、多发性关节炎、化脓性淋巴腺炎、中耳疾病和内耳炎。




主要品种品系


实验用大鼠于18世纪初开始人工饲养,19世纪美国费城维斯塔尔(Wistar)研究所在开发大鼠作为实验动物方面作出了突出贡献,目前世界上使用的许多大鼠品系均起源于此。实验室常用的大鼠是Sprague-Dawley(SD)大鼠和Wistar大鼠两种品系(这两种大鼠品系是远交系)。


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远交系/封闭群:以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群,在不从其外部引入新个体的条件下,至少连续繁殖4代以上。远交系/封闭群具有繁殖率高,活力及生育能力强等特点。


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主要封闭群大鼠


近交系:在一个动物群体中,任何个体基因组中99%以上的等位位点为纯合时定义为近交系。近交系具有基因纯合性,遗传组成同源性,表观一致性。经典近交系经至少连续20代的全同胞兄妹交配培育而成。


目前人们已经成功培育出300余种近交系,能够用于科学研究,这些突变品系不断为人类的科学研究创造更多的价值。


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主要近交系大鼠

提示:无论是在人类的生命健康还是生物科学的探索上,实验动物在现代生命科学研究事业中发挥着不可替代的作用。因此在实验研究中我们要予以动物适当的尊重,要好好爱护它们!


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