小鼠的飼養(yǎng)與管理
小鼠(Mouse. Mus. musculus)屬哺乳綱(Mammalia)、嚙齒目(Rodentia)、鼠科(Muridae)、小鼠屬(Mus)。小鼠來源于野生鼷鼠,從17世紀(jì)開始用于解剖學(xué)研究及動(dòng)物實(shí)驗(yàn),經(jīng)長期人工飼養(yǎng)選擇培育,已育成多達(dá)千余個(gè)獨(dú)立的遠(yuǎn)交群和近交系,分布遍及世界各地。由于小鼠繁殖快,飼養(yǎng)管理費(fèi)用低,所以成為生物醫(yī)學(xué)研究中廣泛使用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,也是當(dāng)今世界上研究最詳盡的哺乳類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。
第一節(jié) 生物學(xué)特性
一、行為和習(xí)性
1. 小鼠膽小,易于受驚,對外界環(huán)境的改變反應(yīng)敏感。受驚時(shí),尾巴挺直并猛力甩動(dòng),如強(qiáng)光或噪聲刺激可導(dǎo)致哺乳母鼠神經(jīng)紊亂,發(fā)生食仔現(xiàn)象。
2. 小鼠在人工馴養(yǎng)條件下,性情溫順易于捕捉,一旦逃出籠外過夜則恢復(fù)野性,行動(dòng)敏捷難以捕捉。
3. 小鼠喜歡陰暗,固定一處睡眠營巢。傍晚活動(dòng)加強(qiáng),夜間更加活躍, 其進(jìn)食、交配、分娩多發(fā)生在夜間。
4. 小鼠是典型的嚙齒動(dòng)物,門齒終生生長。因此小鼠有啃咬習(xí)慣, 以此來磨損門齒并保持其長短的恒定。
5. 小鼠為群居動(dòng)物,當(dāng)群飼時(shí),其飼料消耗量比單個(gè)飼養(yǎng)時(shí)多,生長發(fā)育也快。
6. 小鼠群體中性成熟的雄鼠放在一起易發(fā)生互斗。 源于一窩的雄鼠或斷奶后同籠飼養(yǎng)的雄鼠間則較少攻擊。外來雄鼠常招致幾只雄鼠的集體攻擊。群居優(yōu)勢在雄性很明顯,表現(xiàn)為群體中處于優(yōu)勢者保留胡須,被稱為“理發(fā)師”,而處于劣勢者胡須被拔光。這一現(xiàn)象應(yīng)與因寄生蟲性或真菌性皮炎所致的掉毛相區(qū)別。
雄鼠具有分泌醋酸胺臭氣的特性,是小鼠飼養(yǎng)室內(nèi)特異臭氣的主要原因。
7. 小鼠對外界溫度的變化特別是低溫非常敏感,由于運(yùn)輸、 環(huán)境改變而致低溫可很快引起小鼠死亡。
二、解剖學(xué)特點(diǎn)
1. 外觀
小鼠體形小,90日齡的昆明種小鼠體長為90~110mm,體重為35~55g 。 近交系如615小鼠體長為85~94mm,體重為24~35g。一般雄鼠大于雌鼠。
嘴尖,頭呈錐體形,嘴臉前部兩側(cè)有觸須,耳聳立呈半圓形。
尾長約與體長相等,成年鼠尾長約150mm。尾有四條明顯的血管,背腹面各有一條靜脈,兩側(cè)各有一條動(dòng)脈。尾有平衡、散熱和自衛(wèi)等功能。
被毛顏色有白色、野生色、黑色、肉桂色、褐色、白斑等。健康小鼠被毛光滑緊貼體表,四肢勻稱,眼睛亮而有神。
2. 骨骼系統(tǒng)
小鼠上下頜各有兩個(gè)門齒和六個(gè)臼齒,齒式為2(1003/1003)=16。門齒終生不斷生長。下頜骨喙?fàn)钔惠^小,髁狀突發(fā)達(dá),其形態(tài)有品系特征,可采用下頜骨形態(tài)分析技術(shù)進(jìn)行近交系小鼠遺傳質(zhì)量的監(jiān)測。
小鼠的脊椎由55~61個(gè)脊椎骨組成,包括頸椎7個(gè)、胸椎12~14個(gè)、腰椎5~6 個(gè)、薦椎4個(gè)、尾椎27~30個(gè)。肋骨有12~14對,其中7對與胸骨接連,其它5~7對呈游離狀態(tài),胸骨6塊。前肢由肩胛骨、鎖骨、肱骨(上腕骨)、橈骨、尺骨、腕骨和指骨組成。后肢由髖骨、大腿骨、脛骨、腓骨、跗骨、趾骨組成。
小鼠骨髓為紅髓,終身造血。
3. 內(nèi)部臟器
胸腔內(nèi)有氣管、肺、心臟和胸腺,心尖位于第4肋間。肺由4葉組成。
腹腔內(nèi)有肝臟、膽囊、胃、腸、腎、膀胱、脾等器官。
小鼠為雜食動(dòng)物。食道細(xì)長約2cm,胃分前胃和腺胃,有嵴分隔,前胃為食管的延伸膨大部分。胃容量?。?.0~1.5ml),功能較差,不耐饑餓。與豚鼠、家兔等草食性動(dòng)物相比,腸道較短,盲腸不發(fā)達(dá),腸內(nèi)能合成維生素C。有膽囊。胰腺分散在十二指腸、胃底及脾門處,色淡紅,不規(guī)則,似脂肪組織。肝臟是腹腔內(nèi)最大的臟器,分左、右、中、尾四葉組成,具有分泌膽汁,調(diào)節(jié)血糖,貯存肝糖和血液,形成尿素,中和有毒物質(zhì)等功能。
4. 淋巴系統(tǒng)
淋巴系統(tǒng)很發(fā)達(dá),包括淋巴管、淋巴結(jié)、胸腺、脾臟、外周淋巴結(jié)以及腸道派伊爾氏淋巴集結(jié)。性成熟時(shí)胸腺最大。脾臟可貯存血液并含有造血細(xì)胞,包括巨核細(xì)胞、原始造血細(xì)胞等,這些造血細(xì)胞組成造血灶,有造血功能。雄鼠脾臟明顯大于雌鼠。小鼠沒有腭或咽扁桃體。外來刺激可使淋巴系統(tǒng)增生。
5. 生殖系統(tǒng)
雌鼠的生殖器官有卵巢、輸卵管、子宮、陰道、陰蒂腺、乳腺等。雌性子宮呈 "Y"型,分為子宮角、子宮體、子宮頸。卵巢為系膜包繞,不與腹腔相通,故無宮外孕。陰蒂腺在陰蒂處開口,左右各一。陰道在出生時(shí)關(guān)閉,從斷奶后至性成熟才慢慢張開。乳腺發(fā)達(dá),共有5對,3對位于胸部,可延伸至頸部和背部;腹部有2對,延續(xù)到鼠蹊部、會(huì)陰部和腹部兩側(cè),并與胸部乳腺相連。
雄鼠的生殖器官有睪丸、附睪、儲(chǔ)精囊、副性腺(凝固腺、前列腺、尿道球腺、包皮腺)、輸精管及陰莖等。雄性為雙睪丸,幼年時(shí)藏存于腹腔內(nèi),性成熟后則下降到陰囊,其表面為纖維結(jié)締組織,內(nèi)部有許多曲細(xì)精管和間質(zhì)組織所組成。精子在通過附睪期間成熟,并與副性腺分泌物一同在交配時(shí)射入雌鼠陰道內(nèi)。前列腺分背、腹兩葉。凝固腺附著于精液腺內(nèi)側(cè),是呈半透明的半月形器官。副性腺分泌物有營養(yǎng)精子、形成陰道栓等作用。
三、生理學(xué)特性
1. 生長發(fā)育
小鼠生長發(fā)育的快慢與品系、營養(yǎng)狀況、健康狀況、環(huán)境條件、母鼠哺乳只數(shù)和哺乳能力以及生產(chǎn)胎次均有密切關(guān)系。
小鼠卵在輸卵管壺腹部受精后開始分裂發(fā)育,至桑椹胚(約3天)進(jìn)入子宮,形成囊胚(約第5 天)開始著床,妊娠期為19~21天。
胎兒產(chǎn)出后母鼠撕破羊膜,咬斷臍帶,吃掉胎盤。新生小鼠赤裸無毛,皮膚肉紅色,不開眼,雙耳與皮膚粘連。初生小鼠即可發(fā)聲,嗅覺和味覺敏感。3日齡仔鼠臍帶脫落,皮膚由紅轉(zhuǎn)為白色,開始長毛并出現(xiàn)胡須,有色品系仔鼠可看出毛色。4~6日齡雙耳張開聳立。7~8日齡四肢發(fā)育開始爬動(dòng)游走,被毛逐漸濃密,下門齒長出。9~10 日齡有聽覺,被毛長齊。12~14日齡睜眼,長出上門齒,開始采食及飲水。3 周齡可離乳獨(dú)立生活。4周齡,雌鼠陰腔張開。5周齡,雄鼠睪丸降落至陰囊,開始生成精子。60日齡體成熟。健康小鼠壽命可達(dá)18~24個(gè)月,最長可達(dá)3年。近交系小鼠與普通小鼠相比,一般生活能力弱,壽命較短。
就動(dòng)物體重與年齡(日齡或周齡)的相關(guān)關(guān)系可以畫出動(dòng)物的生長曲線。也可按體重和年齡數(shù)據(jù)列出其體重增長情況表。生長曲線和體重增長情況表是動(dòng)物飼養(yǎng)管理和健康狀況多種因素綜合性評價(jià)的重要指標(biāo)。一般雄鼠比雌鼠體重增長快。普通小鼠比近交系小鼠生長快。(見表1)
表1 不同周齡小鼠體重的增長情況
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品(種)系 昆明小鼠 615小鼠 C3H小鼠
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周 齡 ♂ ♀ ♂ ♀ ♂ ♀
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初生 1.90 1.70 1.58 1.58 1.44 1.44
1 6.40 5.70 4.64 4.64 4.40 4.40
2 9.77 8.35 7.96 7.96 7.00 7.00
3 12.70 12.50 9.83 9.83 9.70 9.70
4 20.00 17.50 19.00 15.75 13.30 12.10
5 29.50 24.00 22.58 20.75 17.20 15.20
6 32.50 28.50 25.96 21.88 20.00 17.80
7 36.00 30.00 27.96 23.12 21.20 18.00
8 38.00 33.00 28.83 24.16 22.30 19.27
9 40.00 34.00 28.88 24.80 25.30 20.85
10 41.00 35.00 29.79 25.28 25.80 22.10
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2. 體溫與水的調(diào)節(jié)
小鼠的體溫調(diào)節(jié)因日齡的增長而不同。新生小鼠在40日齡前其體溫是被動(dòng)調(diào)節(jié)的,特別是新生乳鼠,在被毛長齊以前,主要依靠母鼠維持體溫。40日齡后,體溫自動(dòng)調(diào)節(jié),正常情況下保持恒定。
小鼠體表面積相對較大,環(huán)境溫度的波動(dòng)??梢鹦∈蟀l(fā)生明顯的生理學(xué)反應(yīng)。小鼠對寒冷的應(yīng)答反應(yīng)為不發(fā)抖產(chǎn)熱作用。寒冷靜態(tài)下小鼠產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于基礎(chǔ)代謝率的3倍,比任何其它動(dòng)物的變化都大。小鼠汗腺不發(fā)達(dá),不能加大喘氣,唾液分泌能力有限。在運(yùn)輸途中或?qū)嶒?yàn)室內(nèi)如環(huán)境溫度升高則以體溫升高,代謝率下降以及耳血管擴(kuò)張來加快散熱。
外界溫度變化太大,可很快使小鼠喪失體溫的恒定性。低溫能造成小鼠繁殖力下降,抗病力下降,短時(shí)間內(nèi)可導(dǎo)致小鼠死亡。持續(xù)高溫(32℃以上)也常常引起小鼠死亡。研究發(fā)現(xiàn)小鼠在21~25℃環(huán)境溫度區(qū)內(nèi)生長較快,產(chǎn)仔多,活力強(qiáng)。
小鼠可通過呼出的氣體在鼻腔內(nèi)冷卻以及尿液的高度濃縮來保持水分。與大多數(shù)哺乳動(dòng)物相比小鼠對飲水量不足更為敏感,因?yàn)樾∈笏执x的半衰期僅為1.1天,比大的哺乳動(dòng)物要快得多,因此,對小鼠需要供給充足的飲水。小鼠飲水量為4~7ml/天。環(huán)境溫度、濕度變化太大時(shí),都會(huì)影響小鼠健康,而發(fā)生疾病。
3. 正常生理生化常數(shù)
(1)一般生理值
體重:近交系成年小鼠24~35g;昆明成年小鼠35~55g
壽命:2~3年
妊娠期:19~21天
性周期:4~5天
心率:600(328~780)次/分
呼吸量:0.09~0.23ml/次
飲水要求量:4~7ml/只/天
排尿量:1~3ml/天
體成熟:60~90天
哺乳期:18~23天
體溫:37.5~38.8℃
呼吸數(shù):163(84~230)次/分
飼料要求量:3~7g/只/天
排便量:1.4~2.8g/天
(2)血液指數(shù)
血壓:95~125/67~90mmHg
總血量:7.78(4.9~12.1)ml/100g體重
紅細(xì)胞:9.3(7.7~12.5)×106/mm3血
紅細(xì)胞壓積:41.5ml/dl血
血紅蛋白濃度:14.8(10~19)g/dl血,32(30~35)g/dl紅細(xì)胞
白細(xì)胞:8.0(4.0~12.0)千/mm3血
嗜中性白細(xì)胞:25.5(12~44)%,2.0(0.7~4.0)千/mm3血
嗜酸性白細(xì)胞:2(0~5)%,0.15(0~0.5)千/mm3血
嗜堿性白細(xì)胞:0.5(0~1)%,0.05(0~0.1)千/mm3血
單核細(xì)胞:4(0~15)%,0.3(0~1.3)千/mm3血
淋巴細(xì)胞:68(54~85)%,5.5(3~8.5)千/mm3血
血小板:157~260千/mm3血
(3)血液生化指標(biāo)
血漿總蛋白:5.5(5.2~5.7)g/dl
白蛋白:3.2(2.8~3.9)g/dl
球蛋白:3.8(3.5~4.1)g/dl
鈣:9.8~10.6mg/dl
鈉:335~370mg/dl
清蛋白:1.6~1.7g/dl
全血糖:147~171mg/dl
鉀:30~31mg/dl
四、生殖生理
1. 性成熟
小鼠性成熟早,5周齡雄鼠睪丸出現(xiàn)精子,45~60日齡性發(fā)育成熟。雌鼠20 日齡后陰道皮膚逐漸變薄,陰道開口,其陰道開口與卵巢機(jī)能活動(dòng)相一致。一般雌鼠36~50日齡,具有生殖能力。小鼠的性成熟因品系和飼養(yǎng)條件不同而有所差異。
2. 發(fā)情
雌鼠性成熟后,象其它哺乳動(dòng)物一樣,卵巢間斷而周期性的產(chǎn)生卵細(xì)胞并分泌雌性激素,包括卵細(xì)胞上皮細(xì)胞分泌的雌激素和黃體細(xì)胞分泌的孕激素。在激素的作用下雌鼠出現(xiàn)明顯的動(dòng)情周期稱為性周期。雌鼠全年多次發(fā)情,性周期4~5天。
性周期可分為動(dòng)情前期,發(fā)情期,動(dòng)情后期,動(dòng)情間期(休情期)4個(gè)階段。每個(gè)階段的陰道粘膜可發(fā)生典型變化。根據(jù)陰道涂片所觀察到的陰道上皮細(xì)胞變化,可進(jìn)一步推測卵巢、子宮功能的周期性變化及激素變化和所處的發(fā)情階段。如在發(fā)情期可觀察到大量的角化上皮細(xì)胞集聚在一起;而在發(fā)情間期可觀察到散在的白細(xì)胞、有核上皮細(xì)胞、少量角化上皮細(xì)胞及少量粘液。
3. 交配
小鼠體成熟一般多為60~90天,是適宜的配種日齡。一般發(fā)情后2~3小時(shí)即可排卵,排卵期3~4天,但在排卵期僅數(shù)小時(shí)內(nèi)才允許公鼠交配。
雌鼠交配后,在陰道口形成一個(gè)白色的陰道栓,是公鼠的精液、母鼠的陰道分泌物和陰道上皮混合遇空氣后變硬的結(jié)果,可防止精子倒流,提高受孕率。陰道栓常視為交配成功的標(biāo)志。陰道栓在交配后12~24小時(shí)自動(dòng)脫落。
雌鼠產(chǎn)后12~24小時(shí)可發(fā)情,此時(shí)交配可造成產(chǎn)后妊娠(邊哺乳邊懷孕)。有時(shí),由于延遲著床,此妊娠期要比一般妊娠期長,可達(dá)31~35天。此外雌鼠與不育雄鼠交配或用機(jī)械方法刺激宮頸可產(chǎn)生假性妊娠(pseudopregnancy),一般可維持10~12 天,有時(shí)長達(dá)3周。
4. 妊娠
妊娠期19~21天,妊娠期的長短與小鼠品系及個(gè)體、環(huán)境因素、排卵數(shù)量、受精卵種植率、胎次等有關(guān)。
5. 分娩
小鼠的分娩多在夜間進(jìn)行。產(chǎn)前不安,不停地整理產(chǎn)窩,約4分鐘產(chǎn)仔一只,1分鐘后胎盤產(chǎn)出,母鼠將胎盤嚼食。整個(gè)過程約經(jīng)1小時(shí)。有時(shí)可出現(xiàn)因受精卵種植延遲導(dǎo)致的產(chǎn)后3~5天又產(chǎn)仔的現(xiàn)象。
小鼠每胎產(chǎn)仔6~15只,產(chǎn)仔數(shù)取決于品系、胎次、飼養(yǎng)條件、營養(yǎng)條件等。第2~6胎產(chǎn)仔數(shù)較多,一般7胎后產(chǎn)仔數(shù)逐漸下降。
6. 哺乳
哺乳期18~23天,小鼠帶仔數(shù)一般為8~10只,因母鼠營養(yǎng)狀況、體質(zhì)狀況、 生產(chǎn)能力等因素的不同而變化。母鼠哺乳仔數(shù)太多可導(dǎo)致仔鼠發(fā)育不均。如帶仔數(shù)不足時(shí)可將其它多余的同齡仔鼠放入寄奶代乳,但放入前應(yīng)使其感染新窩的氣味,以免被代乳母鼠咬死。留種仔鼠可適當(dāng)延長哺乳期到23天。
7. 繁殖時(shí)限
小鼠性活動(dòng)可維持1年左右,作為種鼠使用時(shí)間一般為6~8個(gè)月,之后其繁殖能力下降,仔鼠質(zhì)量越來越差,因此應(yīng)予淘汰。近交系小鼠一般連續(xù)生產(chǎn)5~6胎,即可淘汰。
五、遺傳學(xué)特性
小鼠共有20對染色體(2n=40),已培育成許多近交系。
小鼠是遺傳學(xué)研究中最常用的哺乳類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物之一,也是目前遺傳學(xué)背景知識(shí)研究得最詳盡的動(dòng)物之一,研究最為充分的是組織相容性復(fù)合體,毛色基因等。毛色基因是識(shí)別品系的最簡易的標(biāo)志。小鼠毛色由五個(gè)主要的基因位點(diǎn)所決定即Aa、Bb、Cc、Dd、Ss。小鼠的組織相容性復(fù)合體(H)調(diào)控著細(xì)胞表面分子的表達(dá),調(diào)節(jié)主要免疫功能,其中H2位點(diǎn)位于第17條染色體上,是決定異體排斥的位點(diǎn)。它可以作為小鼠遺傳檢測的指標(biāo),也是排斥異體組織抗原的主要成分。
第二節(jié) 小鼠的主要用途
小鼠在科學(xué)研究中的使用數(shù)量是首屈一指的。小鼠在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、化工、畜牧獸醫(yī)等學(xué)科的科學(xué)研究中都有非常重要的作用。尤其在生命科學(xué)研究中其應(yīng)用范圍遍及各個(gè)領(lǐng)域如生殖生理、腫瘤、毒理、藥理、免疫和微生物的研究工作以及藥品、生物制品的制造和檢定工作。其主要用途有以下幾方面:
一、遺傳學(xué)和遺傳性疾病的研究
由于小鼠生長繁殖周期短,已培育成許多近交系及突變系,對遺傳學(xué)研究提供了十分方便的條件。
小鼠的毛色基因已研究得比較清楚, 因此毛色常作為小鼠遺傳學(xué)分析中的遺傳標(biāo)記和品系鑒定的依據(jù)之一。具有遺傳性疾病的突變系為研究人類遺傳性疾病的病因、發(fā)病機(jī)理和治療,提供了自然的模型動(dòng)物。如家族性肥胖、白化病、全身性紅斑狼瘡、侏儒癥等都有相應(yīng)的突變系小鼠可供研究使用。
轉(zhuǎn)基因小鼠可用于研究基因的功能、表達(dá)和調(diào)節(jié),探索疾病的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)和基因治療的可能性和方法。
小鼠品系多,并存在遺傳上相關(guān)的許多同源近交系,重組近交系等。重組近交系小鼠是將雙親品系的基因自由組合和重組產(chǎn)生一系列的子系,這些子系是小鼠遺傳學(xué)分析的重要工具,主要用于研究基因定位及其連鎖關(guān)系。同源近交系小鼠常用來研究多態(tài)性基因位點(diǎn)的多效性,基因的效應(yīng)和功能以及發(fā)現(xiàn)新的等位基因。
二、腫瘤學(xué)研究
由于小鼠有許多近交系,部分近交系有其特定的自發(fā)性腫瘤,可利用其自發(fā)腫瘤與人體腫瘤的相似之處做為動(dòng)物模型進(jìn)行腫瘤發(fā)生、發(fā)展和治療的研究。同時(shí),胸腺嚴(yán)重缺陷的裸小鼠可接受人類各種腫瘤細(xì)胞的植入,成為活的癌瘤細(xì)胞“試管”,是研究人類腫瘤生長發(fā)育、轉(zhuǎn)移和治療的絕佳動(dòng)物。目前,小鼠已成為腫瘤研究中的主要?jiǎng)游?,用于原病毒基因組學(xué)說和癌基因假說的研究。AKR小鼠白血病被證明是遺傳因素影響下,有病毒誘發(fā)的傳染病。
三、傳染性疾病的研究
小鼠對多種微生物易感,如沙門氏菌、日本血吸蟲病、脊髓灰質(zhì)炎和鉤端螺旋體等,常用小鼠感染誘發(fā)出類似于人類的傳染性疾病,而制造出相應(yīng)的動(dòng)物模型,從而對病原體的致病力,宿主抵抗的機(jī)理、病理和治療進(jìn)行研究。如,麻風(fēng)是由麻風(fēng)桿菌引起的傳染病,皮膚、鼻和上呼吸道以及外周神經(jīng)均有病變,神經(jīng)受累常可造成手足殘廢和面部毀形。將麻風(fēng)桿菌接種于免疫功能低下(去胸腺加全身X 光照射)小鼠的足墊或耳部,可造成此病的動(dòng)物模型,用以研究麻風(fēng)桿菌的生物學(xué)性狀和評價(jià)抗麻風(fēng)藥物的藥效等。
四、藥物研究
小鼠常用于藥物安全性評價(jià)、治療效果評價(jià)、效價(jià)測定及生物制品檢定。小鼠特別適合于藥物急性毒性實(shí)驗(yàn),測定藥物或化學(xué)制劑的半數(shù)致死量(LD50)和藥物致癌性試驗(yàn)。小鼠廣泛用于血清、疫苗等生物制品的檢定。還可用小鼠熱板技術(shù)引起的后爪運(yùn)動(dòng)或機(jī)械壓尾評價(jià)止痛藥。
五、免疫學(xué)研究
利用免疫功能缺陷的小鼠進(jìn)行免疫機(jī)制的研究。80年代培育出的Scid小鼠是一種先天性T和B細(xì)胞聯(lián)合免疫缺陷的突變系動(dòng)物,可用于研究LAK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等自然防御細(xì)胞和免疫輔助細(xì)胞的分化和功能。
使用BALB/c、AKR、C57BL等小鼠免疫后的脾細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合, 進(jìn)行單克隆抗體的制備和研究。單克隆抗體廣泛用于疾病診斷、治療和分子生物學(xué)研究。
六、內(nèi)分泌疾病的研究
小鼠自發(fā)或誘發(fā)的內(nèi)分泌腺結(jié)構(gòu)的缺陷常引起類似人類的內(nèi)分泌疾病,是內(nèi)分泌研究領(lǐng)域的很好的動(dòng)物模型。如胰島發(fā)育不全造成的肥胖癥;垂體性侏儒癥以及生長激素缺乏造成的侏儒癥。
七、老年學(xué)研究
由于小鼠壽命短,常用于研究衰老的起因和機(jī)理。如,用老年C57BL/6J 雄性小鼠研究表明,鼠腦紋狀體多巴胺含量降低,酪氨酸轉(zhuǎn)化率下降,一些物質(zhì)在下丘腦和紋狀體中分解代謝減慢等。垂體功能低下,生長激素缺乏的侏儒小鼠,其壽命只有4.5個(gè)月,且表現(xiàn)為灰發(fā),皮膚萎縮,雙眼白內(nèi)障,H3~胸腺嘧啶吸收率低,說明生長激素與老化有關(guān)。
八、其它
小鼠還用于其它許多方面的研究,如計(jì)劃生育、物理損傷性疾病、營養(yǎng)學(xué)、悉生學(xué)等。
另外,燒傷、凍傷、放射病、肝硬化、胰腺炎等疾病均可用小鼠復(fù)制。
第三節(jié) 常用品種及品系
一、遠(yuǎn)交群
1. 昆明小鼠(KM) 白色。1926年美國Rockfeller 研究所從瑞士引入白化小鼠培育成瑞士種小鼠(Swiss)。1946年我國從印度Haffkine 研究所將瑞士種小鼠引入云南昆明,1952年由昆明引入北京生物制品所,1954年推廣到全國各地。該小鼠特點(diǎn)是高產(chǎn),抗病力強(qiáng),適應(yīng)性強(qiáng),常見的自發(fā)腫瘤為乳腺癌,發(fā)病率約25%。國內(nèi)各地昆明小鼠遺傳背景不很一致。目前由KM小鼠已培育成C~1(中國1號(hào))、615、TA2、AMMS/1等近交系。KM小鼠廣泛應(yīng)用于教學(xué),生殖生理、腫瘤、毒理、藥理、免疫和微生物的科研工作以及藥品、生物制品的制造和鑒定工作。
2. NIH 白色。由美國國立衛(wèi)生研究院培育而成,曾有一段時(shí)間的近交歷史。繁殖力強(qiáng),產(chǎn)仔成活率高,雄性好斗致傷。廣泛用于藥品的藥理和毒理研究,以及生物制品檢定。
3. LACA 白色。1935年英國Carworth公司由美國Rockfeller研究所引進(jìn),經(jīng)20 代近交培育后,采用隨機(jī)交配繁殖,命名為CFW。后又引入英國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心(LAC),改名為LACA。我國1973年由英國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心引進(jìn)。
二、近交系:
1. A 白化,毛色基因?yàn)閍bcD。特性:乳腺癌發(fā)病中等,老年動(dòng)物有腎病,可的松誘發(fā)先天性腭裂的發(fā)病率高,自發(fā)性肺腫瘤發(fā)病率高,對X-射線非常敏感。
2. AKR 白化,毛色基因?yàn)閍BcD。特性:淋巴細(xì)胞性白血病發(fā)病率為68~ 91 %。AKR/J和AKR/Cum對對方的自發(fā)性淋巴瘤排斥。血液內(nèi)過氧化氫酶活性高,腎上腺脂類濃度低,補(bǔ)體5缺損,干擾素產(chǎn)量高。
3. BALB/c 白化,毛色基因?yàn)锳bcD。特性:乳腺癌發(fā)病率低,與其它品系相比血壓較高,對慢性肺炎敏感,對放射線特別敏感,繁殖期長。
4. C3H 野生色、赤褐色,毛色基因?yàn)锳BCD。特性:繁殖小鼠和幼年小鼠乳腺癌發(fā)病率高。對肝致癌物質(zhì)感受性強(qiáng),對炭疽桿菌有抵抗力。母性不強(qiáng),繁殖困難。
5. C57BL 黑色,毛色基因?yàn)閍BCD。特性:乳腺瘤發(fā)病率低,對化學(xué)致癌劑不敏感。全身照射后淋巴瘤發(fā)病率90~100%。干擾素產(chǎn)量高。常被認(rèn)作“標(biāo)準(zhǔn)”的近交系,為許多突變基因提供遺傳背景。
6. DBA 灰色,毛色基因?yàn)閍bCd。DBA/1特性:對許多DBA/2的腫瘤有抗性,75%一年以上的繁殖母鼠或有些18月齡以上的處女鼠產(chǎn)生乳腺瘤;紅細(xì)胞壓積高;對結(jié)核桿菌敏感,全部老雌鼠都有鈣質(zhì)沉著,對鼠傷寒C5敏感。DBA/2特性:腫瘤發(fā)病率在不同鼠群有差異。血壓相對低。聽源性癲癇發(fā)病率為35日齡100%,55日齡為5%。大約一半動(dòng)物產(chǎn)生肝顆粒細(xì)胞瘤;紅細(xì)胞壓積高。對鼠傷寒C5有抵抗力,乳腺癌發(fā)病率繁殖雌鼠為66%,育成雌鼠為30%;白血病發(fā)病率雌鼠為6%,雄鼠為8%。
7. TA1 白化,毛色基因?yàn)閍bc。1955 年天津醫(yī)學(xué)院由市售雜種白化小鼠和昆明小鼠近交培育而成。 特性:繁殖母鼠乳腺癌發(fā)病率為1%,處女鼠和公鼠為0。 卵巢癌發(fā)病率為9.5%;肺癌發(fā)病率為2.4%;淋巴性白血病發(fā)病率為1%。對慢性肺炎敏感。平均壽命:雄性555天,雌性673天。平均體重(43天):雄性21克,雌性20克。
8. TA2 白化,毛色基因?yàn)閍Bcd。1963年由天津醫(yī)學(xué)院將市售雜種白化小鼠和昆明小鼠近交培育而成。 特性: 乳腺癌發(fā)病率在繁殖鼠為81.4%,在處女鼠為41.4%,雄性鼠為3.2%。肺癌發(fā)病率為2.7%;卵巢癌發(fā)病率為4.4%;淋巴性白血病為1.3%。壽命:雌性416天,雄性479天。平均體重:雄性22克,雌性21克(56天)。
9. 615 灰色,毛色基因?yàn)閍bC。1961 年中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院輸血及血液病學(xué)研究所將普通白化小鼠與C57BL/血研小鼠雜交,而后采用近親交配繁育而成。 特性:平均產(chǎn)仔數(shù)6~7只,平均斷奶數(shù)6.3只。繁殖鼠乳腺瘤發(fā)病率為14.3%,18 月齡肺腺瘤和白血病發(fā)病率分別是36.7%和5.8%。
三、突變系
小鼠的幾種常見的突變基因如下:
1. nu nude(裸體)。六十年代后期發(fā)現(xiàn),是八號(hào)染色體上的隱性基因突變所致。
當(dāng)nu基因純合時(shí),小鼠表皮無毛,胸腺先天性缺陷,發(fā)育不全,T 淋巴細(xì)胞缺損,缺乏免疫應(yīng)答性,致使免疫機(jī)能低下,易受外界細(xì)菌和病毒的侵染而發(fā)生疾病,因此需在無菌或無特定病原體的條件下飼養(yǎng)。純合的新生仔鼠無鼻毛或有少量卷曲鼻毛,其壽命與環(huán)境控制密切相關(guān),普通環(huán)境下存活14~30天,SPF及無菌條件下壽命達(dá)1年以上,最長2年。
許多不同類型的組織可在裸鼠身上移植成功,而不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),適于免疫生物學(xué)、免疫病理學(xué)、移植免疫、腫瘤免疫、病毒和細(xì)菌免疫學(xué)、胸腺功能研究,為實(shí)驗(yàn)免疫學(xué)和實(shí)驗(yàn)?zāi)[瘤學(xué)提供了新的有效工具,可用于建立人癌移植瘤模型,進(jìn)行抗腫瘤藥物的化學(xué)治療研究。同時(shí)裸鼠也是寄生蟲感染機(jī)制研究、疫苗、菌苗安全性和免疫源性生物制品檢定的最好實(shí)驗(yàn)材料和動(dòng)物模型。裸鼠還能感染麻風(fēng)桿菌并在體內(nèi)繁殖,這對研究麻風(fēng)的發(fā)病機(jī)理和制造麻風(fēng)疫苗提供了原料。
2. dw 是侏儒(dwarf)的縮寫。這種小鼠由于缺乏腦下垂體前葉的生長素和促甲狀腺激素,生長發(fā)生障礙,小鼠出生7天后,可看到小鼠體形相對小。兩性均不育。這種動(dòng)物可以作為研究內(nèi)分泌的動(dòng)物模型。
3. hr hairless(無毛)。出生后14天左右上眼瞼、下腭部、 四腳趾背部開始脫毛,隨后是尾背部及全身,只留下一些散在的毛,但觸須還保留,幾乎成裸體,雌性母性差或不育。
4. ob obese(肥胖癥)。是六號(hào)染色體上的隱性基因純合所致。obob小鼠出生后4~6周即顯示肥胖癥,9~10周出現(xiàn)高血糖, 不育, 可作為人類肥胖癥( obesity 或diabetes)的疾病模型。
第四節(jié) 飼養(yǎng)管理
來源清楚的種子動(dòng)物、良好的環(huán)境控制、標(biāo)準(zhǔn)化的飼料和科學(xué)化的管理是培育生產(chǎn)出高品質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)小鼠以及獲得準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果的重要條件,因此必須進(jìn)行嚴(yán)格的科學(xué)化管理。
一、飼養(yǎng)環(huán)境
小鼠對環(huán)境的適應(yīng)性的自體調(diào)節(jié)能力和疾病抗御能力較其他實(shí)驗(yàn)動(dòng)物差,而小鼠的品種和品系繁多,各個(gè)品種和品系都有自己的特殊要求,因此必須根據(jù)實(shí)際情況給予一個(gè)清潔舒適的生活環(huán)境。不同等級的小鼠應(yīng)生活在相應(yīng)的設(shè)施中。
小鼠臨界溫度為低溫10℃,高溫37℃,溫度中性范圍30~33℃。飼養(yǎng)環(huán)境控制應(yīng)達(dá)到如下要求:溫度18~29℃;相對濕度40~70%;最好控制在18~22℃,濕度50~60%。一般小鼠飼養(yǎng)盒內(nèi)溫度比環(huán)境高1~2℃,濕度高5~10%。
要保持溫度、濕度相對穩(wěn)定,日溫差不超過3℃,否則會(huì)直接影響小鼠的生長發(fā)育、生產(chǎn)繁殖、甚至導(dǎo)致小鼠發(fā)生疾病,從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。溫濕度的相對穩(wěn)定對于建筑條件較差的地方可用空氣調(diào)節(jié)器、加濕器、在北方用暖氣進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了保持室內(nèi)空氣新鮮,氨濃度不超過20ppm,換氣次數(shù)應(yīng)達(dá)到10~20次/小時(shí)。
現(xiàn)在我國普遍采用無毒塑料鼠盒,不銹鋼絲籠蓋,金屬籠架。籠架一般可移動(dòng),并可經(jīng)受多種方法消毒滅菌。用清潔層流架小環(huán)境控制飼養(yǎng)二、三級小鼠不失為一種較好的方法?;\盒既要保證小鼠有活動(dòng)的空間,又要阻止其啃咬磨牙咬破鼠盒逃逸,便于清洗消毒。帶濾帽的籠具可減少微生物生物污染,但籠內(nèi)氨氣和其它有害氣體濃度較高,有時(shí)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。飲水器可使用玻璃瓶、塑料瓶,瓶塞上裝有金屬或玻璃飲水管,容量一般為250ml或500ml。
墊料是小鼠生活環(huán)境中直接接觸的鋪墊物,起吸濕(尿)、保暖、做窩的作用。因此墊料應(yīng)有強(qiáng)吸濕性、無毒、無刺激氣味、無粉塵、不可食,并使動(dòng)物感到舒適。墊料必需經(jīng)消毒滅菌處理,除去潛在的病原體和有害物質(zhì)。一般墊料以闊葉林木的刨花或鋸末為宜,也可用玉米芯加工粉碎除塵后使用。
在實(shí)驗(yàn)中切忌用針葉木(松、檜、杉)刨花做墊料,這類刨花發(fā)出具有芳香味的揮發(fā)性物質(zhì),可對肝細(xì)胞產(chǎn)生損害,使藥理和毒理方面的實(shí)驗(yàn)受到極大干擾。
國外有專門的墊料生產(chǎn)企業(yè),進(jìn)行墊料的生產(chǎn),而我國的墊料產(chǎn)業(yè)尚需開發(fā)。目前我國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物部門大部分采用木材加工副產(chǎn)品如鋸末、刨花等,其來源、樹木種類很難控制,給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量控制帶來很多不利影響。
二、飼料和飲水
1. 飼料(feed)
小鼠應(yīng)飼喂全價(jià)營養(yǎng)顆粒飼料,飼料中應(yīng)含一定比例的粗纖維,使成型飼料具一定的硬度,以便小鼠磨牙。同時(shí)應(yīng)維持營養(yǎng)成分相對穩(wěn)定,任何飼料配方或劑型的改變都要作為重大問題記入檔案。
不同種類的小鼠有不同的營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),如純系小鼠和種鼠的飼料所含蛋白質(zhì)成分高于一般小鼠,DBA小鼠需要高蛋白質(zhì)低脂肪的飼料。
2. 飲水(drinking water)
小鼠的水代謝相當(dāng)快,應(yīng)保證足夠的飲水。一級動(dòng)物飲水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)不低于城市生活飲水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。二級動(dòng)物的飲水須經(jīng)滅菌處理。也可用鹽酸將水酸化(PH2.5~3.0),使小鼠飲用酸化水,酸化水在一定程度上可抑制細(xì)菌的生長并殺死它們,其滅菌效果可達(dá)到要求。三、四級動(dòng)物飲水用高壓高溫方法滅菌。
三、一般飼養(yǎng)管理
小鼠的飼養(yǎng)管理非常繁瑣,要求飼養(yǎng)人員具有高度的責(zé)任心,隨時(shí)檢查小鼠狀況,出現(xiàn)問題立即加以糾正。為了使飼養(yǎng)工作有條不紊,必須將各項(xiàng)操作統(tǒng)籌安排,建立固定的操作程序,使飼養(yǎng)人員不會(huì)遺漏某項(xiàng)操作,同時(shí)也便于管理人員隨時(shí)檢查。
1. 飼喂
小鼠胃容量小,隨時(shí)采食,是多餐習(xí)性的動(dòng)物。成年鼠采食量一般為3~7克/天,幼鼠一般為1~3克/天。應(yīng)每周添料3~4次,在鼠籠的料斗內(nèi)應(yīng)經(jīng)常有足夠量的新鮮干燥飼料,在小鼠大群飼養(yǎng)中,每周應(yīng)固定兩天添加飼料,其它時(shí)間可根據(jù)情況隨時(shí)注意添加。
根據(jù)小鼠不同階段的生長發(fā)育特點(diǎn),應(yīng)有不同的給飼標(biāo)準(zhǔn)。由于種鼠群和生產(chǎn)鼠群交配繁殖頻繁,尤其生產(chǎn)種母鼠的負(fù)擔(dān)重,能量消耗大,因此除供給足夠的塊料外,還要定時(shí)飼喂少量葵花籽、麥芽和拌有雞蛋的軟料??ㄗ压?yīng)量為0.5~1克/天/只成年鼠。而麥牙和軟料由于微生物條件較難控制,目前趨于淘汰不用,而致力于顆粒料的全價(jià)營養(yǎng),即用維生素合劑代替。
2. 給水
用飲水瓶給水,每周換水2~3次,成年鼠飲水量一般為4~7ml/天,要保證飲水的連續(xù)不斷,應(yīng)常檢查瓶塞,防止瓶塞漏水造成動(dòng)物溺死或飲水管堵塞使小鼠脫水死亡。小鼠在吸水過程中,口內(nèi)食物顆粒和唾液可倒流入水瓶。為避免微生物污染水瓶,換水時(shí)應(yīng)清洗水瓶和吸水管。嚴(yán)禁未經(jīng)消毒的水瓶繼續(xù)使用。
3. 清潔衛(wèi)生和消毒
每周應(yīng)至少更換兩次墊料。換墊料時(shí)將飼養(yǎng)盒一起移去,在專門的房間倒墊料,可以防止室內(nèi)的灰塵和污染。一級以上動(dòng)物的墊料在使用前應(yīng)經(jīng)高壓消毒滅菌。
要保持飼養(yǎng)室內(nèi)外整潔,門窗、墻壁、地面等無塵土。
堅(jiān)持每月小消毒和每季度大消毒一次的制度。即每月用0.1 %新潔爾滅噴霧空氣消毒一次,室外用3%來蘇爾消毒,每季度用過氧乙酸(0.2%)噴霧消毒鼠舍一次?;\具、食具至少每月徹底消毒一次,鼠舍內(nèi)其它用具也應(yīng)隨用隨消毒??筛邏合净蛴?.2 %過氧乙酸浸泡。
應(yīng)有周轉(zhuǎn)用房,在飼養(yǎng)室使用一年時(shí),將小鼠全部移入,原飼養(yǎng)室徹底整修消毒。
4. 動(dòng)物健康的外觀檢查
這是檢查動(dòng)物健康狀況的一項(xiàng)常規(guī)工作。外觀判斷小鼠健康的標(biāo)準(zhǔn)是:
①食欲旺盛;
②眼睛有神,反應(yīng)敏捷;
③體毛光滑,肌肉豐滿,活動(dòng)有力;
④身無傷痕,尾不彎曲,天然孔腔無分泌物,無畸形;
⑤糞便黑色呈麥粒狀。
5. 性別鑒別
成年鼠性別很易區(qū)分,雄鼠的陰囊明顯;雌鼠可見陰道開口和五對乳頭。
幼鼠或仔鼠則主要從外生殖器與肛門的距離判定,近者為雌,遠(yuǎn)者為雄。另外,雌鼠肛門和生殖器之間有一無毛小溝,而雄鼠則在肛門和生殖器之間長毛。再者,雌鼠有比雄鼠明顯很多的乳頭。
6. 疾病預(yù)防
作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)健康無病,所以應(yīng)積極進(jìn)行疾病預(yù)防工作,而一旦發(fā)病則失去了作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的意義。飼養(yǎng)繁殖過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)有疑似傳染病的小鼠應(yīng)將整盒全部淘汰,然后檢測是否確有疾病,再采取相應(yīng)措施。
(2)為了保持動(dòng)物的健康,必須建立封閉防疫制度以減少鼠群被感染的機(jī)會(huì)。 即應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①新引進(jìn)的動(dòng)物必須在隔離室進(jìn)行檢疫,觀察無病時(shí)才能與原鼠群一起飼養(yǎng)。
②飼養(yǎng)人員出入飼養(yǎng)區(qū)必須遵守飼養(yǎng)管理守則,按不同的飼養(yǎng)區(qū)要求進(jìn)行淋浴、更衣、洗手以及必要的局部消毒。
③嚴(yán)禁非飼養(yǎng)人員進(jìn)入飼養(yǎng)區(qū)。
④嚴(yán)防野生動(dòng)物(野鼠、蟑螂)進(jìn)入飼養(yǎng)區(qū)。
第五節(jié) 繁殖生產(chǎn)
不同品系、不同種群有不同的繁殖方法,適宜的繁殖方法是保證小鼠質(zhì)量的前提。
一、種鼠
種鼠可由外單位引入,也可由本單位自己保種。引種小鼠必須遺傳背景明確,來源清楚,有完整的資料,包括種群名稱、來源、遺傳基因特點(diǎn)及主要生物學(xué)特性等。
進(jìn)入生產(chǎn)的種鼠要經(jīng)過挑選,即選種。選種在小鼠離乳時(shí)進(jìn)行初選,種鼠應(yīng)符合該品系的遺傳學(xué)特征,無變異。雙親體質(zhì)健康無疾病,活力強(qiáng)。初選時(shí)按健康標(biāo)準(zhǔn)一般選留2~5胎的仔鼠,適當(dāng)延長哺乳期到23天,然后雌雄分開。同時(shí)做好記錄。在育成期中出現(xiàn)異常者應(yīng)立即淘汰,同時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制營養(yǎng),以防種鼠過度肥胖,影響配種。配種前按健康標(biāo)準(zhǔn)和生殖器情況進(jìn)行定選。小鼠初配的適齡期為60~90天。應(yīng)選擇體質(zhì)強(qiáng)壯、活潑、被毛緊披而有光澤、尾肥嫩粉紅血管明顯、眼鼻無異物、無外傷腫脹潰爛、外生殖器發(fā)育良好、生長發(fā)育正常的小鼠作為種鼠。
二、繁殖方法
將種鼠按事先定的配種方案置于繁殖盒中,建立繁殖卡。配種方案因小鼠的種類品系不同而不同。
廣義的繁殖如大群生產(chǎn),有兩種方法:
1. 長期同居法:又稱頻密繁殖法,此法在管理上較簡單, 可減少疾病傳染機(jī)會(huì)。采用將1只雄鼠與1只雌鼠同居。在雌鼠分娩后幾小時(shí)內(nèi)可再行交配受孕。一般情況下每只雌鼠每月可產(chǎn)1胎。這樣可充分利用小鼠的繁殖能力(特別是利用雌鼠產(chǎn)后發(fā)情)。由于雌鼠邊懷孕邊哺乳負(fù)擔(dān)過重,應(yīng)注意加強(qiáng)營養(yǎng)。
2. 定期同居法:又稱非頻密繁殖法。將1只雄鼠與6只雌鼠編為一繁殖單元。 每周向雄鼠籠放入1只雌鼠,即依周次使雄鼠與1只雌鼠同居,同時(shí)將受孕雌鼠提出,置單籠分娩、哺乳、離乳,以此類推。每只雌鼠生產(chǎn)周期為42天,比長期同居法要長。但便于有計(jì)劃供應(yīng)和生產(chǎn),而哺乳仔鼠又得到充分的營養(yǎng),仔鼠發(fā)育好,離乳時(shí)平均體重較前法重1~2g。這時(shí),要經(jīng)常檢查種鼠的生殖能力,及時(shí)淘汰受孕能力低的種鼠并增補(bǔ)新種。
三、不同類型鼠群的繁殖
1. 近交系的維持和生產(chǎn)
繁殖用原種小鼠必須遺傳背景明確,來源清楚、有完整的譜系資料,包括品系名稱、近交代數(shù)、遺傳基因特點(diǎn)及主要生物學(xué)特征等。引種小鼠應(yīng)來自近交系的基礎(chǔ)群, 以2~5對同窩個(gè)體為宜。
小鼠近交系一旦育成,應(yīng)按保種的有關(guān)規(guī)定,維持其特定的生物學(xué)特征的穩(wěn)定,保持其基因性同一和基因純合性。近交系小鼠的維持和生產(chǎn)包括4個(gè)群。生產(chǎn)過程一般是從基礎(chǔ)群移出種子,經(jīng)擴(kuò)大群擴(kuò)增后,建立生產(chǎn)群,由生產(chǎn)群繁殖仔鼠進(jìn)入供應(yīng)群。
(1)基礎(chǔ)群:嚴(yán)格采用全同胞兄妹交配,用基礎(chǔ)平行線系統(tǒng)保持品系的種源,為擴(kuò)大群提供種鼠。在繁殖過程中一般保持2~4個(gè)平行譜系分支,在4~7代時(shí)進(jìn)行一次修飾。每個(gè)譜系分支上,保留7~12個(gè)繁殖對,留種的同胞兄妹保持相應(yīng)的數(shù)量及與原品系相同的特性。應(yīng)保證小鼠不超過5~7代能追溯到一對共同祖先。
(2)血緣擴(kuò)大群:種鼠來源于基礎(chǔ)群,采用全同胞兄妹交配繁殖。用來擴(kuò)大群體個(gè)體數(shù)量,為生產(chǎn)群提供種鼠。血緣擴(kuò)大群應(yīng)設(shè)個(gè)體繁殖記錄卡,本群小鼠不應(yīng)超過5~7代而能追溯到其在基礎(chǔ)群的一對共同祖先。
(3)生產(chǎn)群:隨機(jī)交配,用于生產(chǎn)供實(shí)驗(yàn)用的小鼠,經(jīng)4 個(gè)世代繁殖后即可淘汰。生產(chǎn)群種小鼠來自基礎(chǔ)群或血緣擴(kuò)大群。為了便于控制隨機(jī)交配不超過4個(gè)世代,可采用掛指示牌的方法:從擴(kuò)大群來的種鼠F0代掛白牌,F(xiàn)1代掛藍(lán)牌,F(xiàn)2代掛黃牌,F(xiàn)3代掛紅牌。紅牌表示已繁殖到第三世代,需更換種鼠,從擴(kuò)大群取來種鼠,繼續(xù)生產(chǎn)。
(4)供應(yīng)群:來源于上述生產(chǎn)群中每個(gè)世代繁殖的仔鼠,育成后供實(shí)驗(yàn)用。
為保證上述4個(gè)種群連續(xù)性,應(yīng)做好配種計(jì)劃。
注意在生產(chǎn)中從基礎(chǔ)群到生產(chǎn)群必須控制在15代以內(nèi),即生產(chǎn)群的小鼠上溯15代可在基礎(chǔ)群找到共同祖先。各群之間不能有小鼠逆向流動(dòng)。當(dāng)小鼠出現(xiàn)斷代時(shí),可從血緣擴(kuò)大群中選譜系記錄清楚的小鼠重新建立基礎(chǔ)群。
同時(shí)應(yīng)注意某一品系小鼠混入其它小鼠時(shí)應(yīng)立即淘汰,逃出鼠盒的小鼠應(yīng)立即淘汰。經(jīng)過某些技術(shù)處理如人工代乳、卵巢移植等的小鼠可能形成亞系或亞群,而不應(yīng)與原種群混雜。
2. 封閉群小鼠的維持和生產(chǎn)
(1)維持
根據(jù)封閉群遺傳學(xué)要求,封閉群中不應(yīng)產(chǎn)生小群體,也不應(yīng)改變封閉群特有的雜合性,應(yīng)保持其遺傳基因的穩(wěn)定及其異質(zhì)性和多態(tài)性,小鼠保種時(shí)應(yīng)盡可能多的保留繁殖個(gè)體。因此其維持和生產(chǎn)可采用以下幾種避免近交的交配制度進(jìn)行,以使近交系數(shù)的上升率不超過1%。
①隨機(jī)配對交配:配種前將雌雄個(gè)體或組分別編號(hào),同一父母的留種鼠或同一生產(chǎn)單元的留種鼠編為同一號(hào),隨機(jī)與不同號(hào)的留種鼠配對。此法適用于中等或大群體維持生產(chǎn)。
②分組交叉交配:將同一批種鼠,雌雄分別分組編號(hào),配種時(shí)按組別交叉配種,可避免同窩雌雄近親交配。如按飼養(yǎng)室或籠架,可將生產(chǎn)群分為1到n的n個(gè)組,每組留種鼠按組別編為相應(yīng)的號(hào),配種時(shí)用1號(hào)雄鼠配2號(hào)雌鼠,2號(hào)雄鼠配1號(hào)雌鼠,依此類推。此法用于大群體生產(chǎn)。
③循環(huán)交配:將留種同窩雌雄個(gè)體分別編號(hào),如雌雄鼠都編為1號(hào), 在配種時(shí)雄性編號(hào)不變,與相鄰編號(hào)的雌鼠如2號(hào)交配,2號(hào)雄鼠與3號(hào)雌鼠交配,依此類推,n號(hào)雄鼠與1號(hào)雌鼠交配,如此形成一個(gè)環(huán)狀循環(huán)。此法用于小群體生產(chǎn)。
(2)生產(chǎn):
常用的方法有一雄多雌同居交配法和雌雄1:1同居交配法。前法優(yōu)點(diǎn)是孕鼠另居分娩,泌乳好,仔鼠健康。缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長,也可因打架而咬傷。后法優(yōu)點(diǎn)是繁殖周期短,每月一胎。缺點(diǎn)是母鼠體質(zhì)消耗很大,如營養(yǎng)跟不上,會(huì)影響動(dòng)物質(zhì)量。
在封閉群小鼠的生產(chǎn)中,不應(yīng)與外來個(gè)體交配繁殖,而導(dǎo)致遺傳污染。也不應(yīng)使群體內(nèi)的小鼠長期與大群隔離,而出現(xiàn)遺傳分化。應(yīng)盡力避免有意識(shí)地留種或選擇小鼠進(jìn)行繁殖包括對小鼠繁殖能力的選擇,否則可導(dǎo)致小鼠固有遺傳特征的改變。
四、不同鼠群的管理
1. 生產(chǎn)鼠群的管理
繁殖種鼠負(fù)擔(dān)重消耗大,要保證充足的營養(yǎng),應(yīng)提高飼料中蛋白質(zhì)含量,在飼料中加入雞蛋或奶粉,定時(shí)補(bǔ)充葵花籽。
要及時(shí)進(jìn)行懷孕檢查,通過觀察陰道栓可知其準(zhǔn)確懷孕日期。同時(shí)小鼠懷孕10天左右時(shí),腹部隆起。當(dāng)?shù)固嵝∈髸r(shí)這種隆起可非常容易的觀察到。
對于封閉群小鼠,種鼠置同一籠中配種后20天或仔鼠離乳后20天仍未受孕,可調(diào)換公鼠,20天后仍未受孕可將其淘汰。
及時(shí)淘汰體質(zhì)差,與原品系特征不同的種鼠,繁殖種鼠月齡超過9~11 月也要及時(shí)淘汰。
雌鼠分娩時(shí)其周圍環(huán)境盡量不要變動(dòng),否則可使雌鼠受驚,導(dǎo)致食仔。
2. 核心種群的管理
核心種群是為生產(chǎn)鼠群提供種鼠的種群,對于近交系則核心鼠群就是基礎(chǔ)鼠群,其飼養(yǎng)管理比生產(chǎn)鼠群更細(xì)致。要根據(jù)育種計(jì)劃進(jìn)行配種留種,選2~5胎的仔鼠留種,新生仔鼠按1:1的比例選留,哺乳期可延長至23天。
3. 育種鼠群的管理
核心種群來的育種幼鼠要雌雄分開飼養(yǎng),同窩雄鼠可置于同一籠中,注意不同窩離乳的雄鼠不應(yīng)同籠飼養(yǎng),否則可引起打斗而致傷。注意營養(yǎng)適中防止過肥,而影響配種。其它飼養(yǎng)管理同生產(chǎn)種鼠一樣,要保證充足的飼料飲水,及時(shí)更換墊料。如有可疑病鼠立即全盒小鼠淘汰。
對于生長發(fā)育異常,仔鼠有卷尾、腦水腫、眼睛異常、腹瀉、發(fā)育不良、鼻端脫毛、被毛脫落、斷尾、被毛變質(zhì)、咬傷和其它不正常的小鼠應(yīng)及時(shí)淘汰。
4. 待發(fā)鼠群的管理
繁殖鼠潤群中離乳的幼鼠可轉(zhuǎn)入待發(fā)鼠群飼養(yǎng),雌雄嚴(yán)格分開,放入群養(yǎng)盒,并根據(jù)小鼠的體重及時(shí)將過分擁擠的小鼠再次分開。此時(shí)不同鼠籠的待發(fā)鼠不可混養(yǎng),以防咬傷。及時(shí)做好轉(zhuǎn)入、供應(yīng)記錄,使帳目相符。其它方面的管理與生產(chǎn)種鼠相同。
五、計(jì)劃生產(chǎn)和記錄
1. 計(jì)劃生產(chǎn)
(1)計(jì)劃配種日期=使用日期-需要天數(shù)
(2)需要天數(shù)=性周期+妊娠期+達(dá)到要求體重所需日齡
如:某實(shí)驗(yàn)人員需于八月一日使用體重18~20g的昆明小鼠,則
需要天數(shù)=5+21+28=64天
其中28天是小鼠從出生到生長至體重為19g 左右所需時(shí)間(查昆明小鼠日齡與體重的相關(guān)關(guān)系表)。
計(jì)劃配種日齡=五月二十九日
2. 記錄
科學(xué)管理必須有各種完好的記錄。小鼠生產(chǎn)繁殖中的記錄工作非常重要,應(yīng)隨時(shí)記錄生產(chǎn)情況,并及時(shí)總結(jié),以發(fā)現(xiàn)和解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的任何問題。
工作記錄包括:
(1)種群記錄和生產(chǎn)記錄:包括譜系記錄、品系記錄、個(gè)體記錄、繁殖記錄和工作記錄。
對于近交系小鼠應(yīng)包括:
①繁殖盒上的繁殖卡,包括品系名稱、近交世代數(shù)、雙親號(hào)碼、個(gè)體編號(hào)、出生日期、斷奶日期、兄妹分窩日期、配種日期、產(chǎn)仔數(shù)、仔鼠雌雄數(shù)、體重、淘汰日期等。繁殖卡應(yīng)永久性保存。
②譜系記錄本,主要用于小鼠個(gè)體的編號(hào),可依出生日期順序填寫,包括鼠號(hào)、代數(shù)、胎次、父號(hào)、母號(hào)、生日、交配繁殖號(hào)等。譜系記錄本應(yīng)與繁殖卡相對應(yīng),并永久保存。
③譜系圖。根據(jù)繁殖卡和譜系記錄本可畫出小鼠繁殖的直觀的親緣關(guān)系圖,便于生產(chǎn)的總體安排。
④生產(chǎn)記錄,用于匯總某飼養(yǎng)區(qū)的生產(chǎn)情況,記錄小鼠的離乳、淘汰、留種、意外死亡、供應(yīng)等情況。
⑤工作日志,記錄工作人員的每日操作情況。
⑥供應(yīng)記錄,用于記錄小鼠的日齡、品系、體重等情況,以便迅速及時(shí)地供給實(shí)驗(yàn)者。
對于封閉群小鼠應(yīng)包括:
①繁殖卡,包括品種、編號(hào)、父母鼠號(hào)、出生日期、同窩個(gè)數(shù),配種比例及繁殖情況等。繁殖卡應(yīng)永久保存。
②留種卡,包括品種、編號(hào)、父母鼠號(hào)、出生日期、同窩個(gè)數(shù)等。
③生產(chǎn)記錄和工作日志同近交系小鼠。
(2)環(huán)境記錄:溫濕度記錄、天氣情況記錄、消毒滅菌記錄。
(3)動(dòng)物健康記錄。
(4)實(shí)驗(yàn)處理及觀察記錄
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