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小鼠突變基因的特點

放大字體  縮小字體 發布日期:2006-06-27

  (一)神經系統

  1.腦室、腦水腫

  ⑴腦突出(腦疝,Brhin Hernia,bh):bh/bh小鼠出生時即可見大腦疝,有些發生腦水腫,3/4純合子鼠表現嚴重的小眼或無眼,2~3周后均發生多囊腎。

  ⑵大腦變性(大腦退化,Cerebral Degenereation,Cb):產生腦積水,通常出生時即表現出來。腦積水可能繼發于大腦的廣泛性破壞,與胚胎期病毒感染有關。

  ⑶先天性腦積水(Congenital Hydrocephalus,Ch):妊娠的第11天即發生大腦半球的異常腫脹,顱底軟骨的體積減少,并伴隨蜘網膜下腔的發育遲緩,影響到腦脊髓液的重吸收而直接與腦積水的發生有關。

  ⑷腦積水-3(Hydrocephalus-3,hy-3):與先天性腦積水相似,是腦軟膜蛛網膜發育不全的結果。

  ⑸阻塞性腦積水(Obstructive Hydrocephalus,oh)病鼠很少能活到斷奶,病變從一周齡開始出現,腦室系統擴張,持續發展到二周齡左右,增大的大腦半球壓迫中腦使水管閉塞。大臟皮質中軸突變和樹突的數目減少,神經系統的進行性損傷引起了皮質的進行性破壞和腦室的擴張,最終導致了水管內壓升高。

  2.小腦

  ⑴神經質(Nervous,nr):病鼠(nr/nr)體形通常較同窩鼠小,大約在3.5周齡時表現為明顯的活動力減弱和輕度步態不穩。小腦蚓部浦肯野氏細胞發生變性,小腦皮質分子層反應性膠質細胞增生。nr/nr小鼠還表現有視網膜感光細胞的慢性進行變性。

  ⑵佝僂病(Rachiterata,rh):rh/rh鼠小腦皮層和大腦皮層中的神經原發生錯位和異常移行,18日齡時癥狀完全表現出來,姿勢和步態不穩,共濟失調。小腦的體積減少,小腦葉可發生嚴重病變,顆粒細胞數目減少,浦肯野氏細胞錯位于顆粒細胞層內。

  ⑶蹣跚(Staggerer,sg):sg/sg鼠的的癥狀在出生后四周內發展起來,表現為步態異常,遲緩,運動蹣跚,很少運動,若運動時可伴有短時間的顫抖。小腦體積小于正常的1/3,很少有肉眼可見的腦溝。小腦葉很小,分層不明顯,顆粒層細胞很少,分子層狹窄。

  ⑷搖動(Swaying,Sw):Sw/Sw鼠主要癥狀是軀體共濟失調和四肢強直。小腦前蚓部大多缺失,下丘腦向外側錯位,上丘腦直接與小腦白質混為一體。盡管小腦皮質被破壞,但浦表野氏細胞和顆粒細胞之間的組織學關系基本正常。

  ⑸搖晃(Weaver,Wr):Wv/Wv鼠出生后8~10天可出現步態不穩,倒下和試圖恢復平衡時身體和四肢有顫抖表現。當鼠受刺激或興奮時跳躍較高(一般可達25cm)。小腦的顆粒細胞幾乎完全缺乏。發現于C57BL/6J小鼠。

  (二)髓鞘異常

  1.顫抖(Quaking,qk):發現于PBA/2J小鼠,qk/qk鼠受打攪時,表現為顫抖,3周齡時達高峰,成年鼠可以保持僵硬不運動的姿勢。病變局限于腦和脊髓,肉眼能看到它們缺乏髓鞘。

  2.機敏(Jimpy,jp):10~12日齡鼠在行動時伴有全射顫抖,3~4周時,出現全身陣發性強直驚厥,通常30日齡時發生死亡。腦和脊髓的髓鞘廣泛缺乏,但細胞結構仍保持完整。在有髓鞘神經囊里有載脂巨噬細胞存在。這表明髓鞘曾形成,后又遭到破壞。這些特征與人類的嗜蘇丹腦白質障礙相似。

  3.搖擺致死(Wabbler-Lethal,WL):wl/wl鼠12日齡時,表現為行走困難(后肢抱地)和步態不穩及顫抖,3~4周齡時,癥狀持續加重直至死亡。前庭脊髓囊和脊髓小腦囊、結合臂、紅核、紅核脊髓囊、前庭神經、前庭核、附繩狀體、斜方體及橄欖核中的髓鞘變性,未見端腦中發生變性的報導。各種有髓鞘系統的包繞結構似乎與其發育的次序有關。

  4.突變低頭(Ducky,du):du/du鼠10日齡時即可見步態跠跚,協調不好,在3~4周時,病鼠表現出驚厥,它們可以活到性成熟且能繁殖的年齡,但其壽命常常較短。中樞神經系統某些區域發育不全,影響最嚴重的部位還是脊髓、脊神經節、脊神經、小腦和延腦。

  (三)其它神經突變

  1.搖擺(Wobbler,Wr):發現于C57BL/FA小鼠。Wr/Wr病鼠是一種運動系統疾病。3~4周齡時,表現為顫抖和前爪抓握無力,頸部和前肢的肌肉進行性衰弱,導致步態不穩,失去攀爬和正常使用肢體的能力。但能存活一年以上。腦干和脊髓中運動神經原的病理變化極為顯著。

  2.痙攣(Spastic,Spa)Spa/Spa鼠14日齡時,表現為四肢和尾巴快速顫抖,姿式僵硬。對某些藥物反應良好,如氨基含氧乙酸能明顯改善其臨床癥狀,脫氧吡哆酮可以加重痙攣鼠的臨床癥狀。缺乏維生素B6的飼料也可加重痙攣鼠的臨床癥狀。

  3.肌肉緊張不足(Dystonia Musculorum,dt):dt/dt鼠共濟失調癥狀隨鼠齡加大而加重,肢體發生交替性伸展過度和屈曲過度,3~4周時,腿部的蠕動和姿式的異常具有特征性,但這種肢體運動再不可能是有效的行動。病變主要見于外周神經、感覺根、脊神經節、腦神經節、脊髓和腦干。

  4.蹌踉(Shambling,Shm):Shm/Shm鼠16~18日齡時,體小,顫抖,步態不穩,后肢運動協調不好,經常呈后肢僵直向外伸去的姿勢。主要病變在腰部脊髓,包括延髓。

  5.蹣跚(Tottering,tg):tg/tg鼠2周齡即可見到神經癥狀,步態異常,常會跌倒,間歇性局部痙攣,后肢重復出現痙攣性外展和伸直達幾少鐘,到3周齡時,痙攣方式已固定。

  6.缺乏胼胝體(Absence of Corpus Callosum,ac):該鼠胼胝體缺失是偶然發現的,未見有任何臨床癥狀。病鼠的解剖學病變可分為三型:第一型的胼胝體全部缺失,這是最明顯的病變;第二型是胼胝體前部的缺失;第三型是胼胝體后部的缺失,

  7.篩狀退化(Cribriform Degeneration,Cri):Cri/Cri純合體鼠2.5~3周齡時,體小,衰弱,行動共濟失調。貧血、電解質不平衡和神經系統的病變是Cri突變基因的多效性作用。最明顯的病理變化是在脊髓白質中出現對稱性的篩狀病變。垂體前葉、睪丸和甲狀腺等內分泌腺的體積減少,鉀、氯、鈉離子的分布異常。

  (四)耳

  1.耳聾(Deaf,Vdf):僅表現耳聾,是由Conti器、蝸螺旋神經節及血管紋變性結果。

  2.耳聾(Deafness,dn):耳蝸和球囊斑發生變性引致。

  3.抽筋(Jerker,je):是耳蝸的感覺細胞、球囊和橢園囊變性的結果。

  4.趾尖旋轉(Pirouette,pi):Conti器、蝸螺旋神經節、血管紋、球囊斑及壺腹嵴變性,并有趾間旋轉癥狀。

  5.搖擺-1(Shaker-1,sh-1):Conti器、蝸螺旋神經節、血管紋及耳蝸變性,球囊斑及前庭迷路變性,并有搖擺癥。

  6.轉圈(Rotating,rg):從40日齡起發生球囊斑變性,半規管的發育受到限制,不聾,但有轉圈癥狀。

  (五)眼

  1.眼瞼翻開(Gaping Lids,gp):出生時眼瞼開放,角膜不透明,從妊娠的第15天起晶狀體增大,并有裂唇。

  2.眼瞼翻開(Open Eyelids,oe):出生時眼瞼翻開,角膜混濁,有些發生小眼,晶狀體和視網膜錯位,角膜也可能發生錯位。

  3.小眼畸形(Microphthalmia,mi):眼小,眼腔閉合,常有白內障,多數mi/mi死于斷奶年齡左右,嚴重的有骨骼缺陷。

  4.白內障(Catarait,cat):晶狀體呈乳白色,出生時混濁,患白內障。

  5.異位(Ectopic,ec):5周齡發生晶狀體混濁,晶狀體囊破裂,核異位。

  6.水晶體破裂(Lens-Rupture,lr):白內障開始于3周齡左右,晶狀體囊破裂,晶狀體異位到玻璃體中。

  7.眼遲鈍(Ocular Retardation,or):眼遲鈍,純合體在出生時眼小,中間動脈和靜脈不發育,視神經和視交叉缺乏。

  8.視網膜變性(Retianl Degeneration,rd):視網膜變性,從10月齡開始光感受細胞即不發育,到20日齡時,桿細胞缺乏,神經節和兩極細胞層完整。

  (六)皮膚

  1.無毛(Hairless,hr):為無毛鼠,與nu/nu差不多,但有區別。6個月齡后胸腺皮質萎縮,CVH降低,細胞免疫性降低,GMULV滴度增加,體液免疫反應性降低,接觸性、敏感性都降低。

  2.無毛(Rhino,hrrh):是hr無毛的等位基因,表現型與無毛相似,但一般來說缺陷更嚴重。

  3.裸體(Nakek,N):雜合體胎毛生長幾乎正常,但從10~14日齡起即開始脫落,并循環發生,從而引起周期性的禿斑和毛斑。純合體出生時無觸須。少數能存活到繁殖期。

  4.缺皮脂(Asebia,ad):ab/ab鼠的皮膚上有發育不良的毛并完全缺乏脂腺,毛囊數目減少(缺乏毛囊)。

  5.魚鱗狀皮膚(Ichthyosis,ic):6日齡鼠皮膚粗糙且呈乳頭狀,體側、體背和尾部的皮膚出現破裂,2周齡時毛被稀薄,短且卷曲,3~4周齡時,皮膚變得干燥,硬實,且呈鱗狀,然后破裂膠落,常見有真皮層的繼發感染。

  (七)肌肉系統

  1.肌肉發良不全(Muscular Dysgenesis,mdg):mdg/mdg小鼠的骨骼上的成肌細胞不分化,出生時常發生死胎或出生后很短時間死亡。其體型短而寬,皮膚松馳而光滑,頜小和腭裂。

  2.肌營養不良(Muscular Dystrophy,dy):發生于129J小鼠。病鼠(dy/dy)在出生時活的,但大約到3周齡開始表現進行性肌衰弱和廣泛性的肌萎縮,無生殖力dy/dy雌鼠的卵巢移植到正常雌鼠體內是具有生殖力的。該鼠肌纖維較正常的大或小,結締組織量增加,有些區域肌纖維被脂肪組織代替,肌原纖維漸進性喪失。

   (八)骨骼系統

  1.小眼畸形(Microphthalmia,mi)眼小,常有晶狀體白內障和視網膜裂。門齡通常不冒出牙床,長骨缺乏正常的重建,使長骨變短,其近端呈圓錐形,在骺后下方不形成正常骨頭的特征性形狀。

  2.并趾畸形(Syndactylism,Sm)發生A/Fa近義系小鼠中,sm/sm小鼠的四只腳均受到影響,多數鼠第三和第四趾是融合在一起的,有些鼠的第一和第二趾也是這樣,前足的趾聯合是軟組織的融合,而后足的趾是骨融合引起。

  3.皮膚增厚(Tight-skin,TSK)發現于B10·D2(58N)/Sn近交小鼠中。病鼠皮膚增厚,頸和肩部的皮膚更緊。TSK/ 鼠的結締組織、軟骨和骨生長過度,胸廓擴大,發生肺氣腫。

  4.多并趾(Polysyndactyly,PS)ps/ 小鼠表現為軸后多并趾以及并趾加姆趾軸前碎裂。在后足,拇趾(第一代或大的爪),厚而短,其它趾可變短或融合。

  5.搖擺和并趾畸形(Shaker-with-synda-ctylism,sy),sy/sy鼠并趾(軟組織聯合或骨性聯合)在四只腳均可表現,長骨較細,迷路異常,中間充質組織過多,造成部分內淋巴間隙萎縮,最終發生膜迷路的變性,動物發生仰頭、轉圈和耳聾。

  6.軟骨發育不全(Achondroplasia,Cn)Cn/Cn小鼠腿短,趾短而粗,脊柱短,尾短而粗,頭呈圓頂形,上頜縮短而呈“叭喇狗”外形,牙齒錯位咬合,鼻短而寬(可造成發紺)。

  7.短而寬的畸形突變鼠(Brachymorphic,bm);垂耳(Droopy-Ear,de);短頭突變鼠(Short-head,Sho);矮胖(Stubby,stb)突變鼠。

  此外尚有:短肢(Phocomelic,PC),短趾(Hypodactyly,Hd),多趾(Extra-toes,xt),短尾(short-tail,Sd),駝背(Kyphoscoliosis,Ky),少趾(Oligodactyly,ol),短耳(Short-Ear,se),顯性半肢畸形(Dominant Hemimelia,dh)等。

  (九)血液、淋巴和免疫系統

  1.米色突變小鼠(Beige mouse):鼠全身被毛基部以及耳和尾巴皮膚的色素減少,病鼠眼色淡,對感染的易感性高,出血性素質以及某些細胞中出現異常顆粒。其色素變化是由于這種突變體發生部分白化的結果。這些癥狀與人類、牛和水貂的部分白化相似。因此米色小鼠可作為Chediak-Higashi綜合征的一個模型。

  2.泡沫細胞性網狀細胞增多(Foam cell Neticulosis)小鼠:這種鼠病與人類Gaucker氏和Nieman-pick氏病相似。發現于3月齡的CBA小鼠,淋巴器官發生明顯改變,胸腺腫大不透明,縱隔和系膜淋巴結也常發生類似的變化。正常組織被大巨噬細胞(直徑15~40μ)所代替,這些泡沫細胞的胞漿中含有多量脂肪等物質。

  3.能活的黃色(Viable yellow,AVY)小鼠:免疫研究用,GVH下降,對肝癌、乳腺癌、膽管瘤的易感性降低,易發生肥胖癥。

  Ay:yellow與Avg相似。

  4.米黃色(Beige,bg)小鼠:影響顆粒細胞的趨化性,降低對肺炎的易感性,降低對金黃葡萄球菌的殺傷力,如人的Chediak-Higashi綜合?開。

  5.Ames矮小(Ames dwarf,df)小鼠:有很多免疫缺陷,斷奶后胸腺萎縮,血中淋巴球減少癥(Lymphopenia),GVH降低,對PHA與Con-A反應低,SRBC體液反應降低,垂體功能缺陷。

  6.顯性半肢畸形(Dominant himimelia,Dh)小鼠:半肢畸形顯性,淋巴結大,白細胞增多,網狀內皮系統功能降低,脾臟缺乏,后肢少一塊骨頭。

  7.矮小(Dwarf,dw)小鼠:斷奶后胸腺萎縮,胸腺激素降低,GVH降低,對SRBC反應降低,自家免疫性降低。

  8.無毛(Hairless,hr)小鼠:無毛鼠與nu/nu差不多,但與nu/nu有區別,6月后胸腺皮質萎縮,GVH降低,細胞免疫性降低,接觸性敏感性降低。

  9.嗜睡(Lethargy,lh)小鼠:嗜眠癥(是容易睡覺的品系),胸腺與脾臟的大小縮小,胸腺25天萎縮,Peyer′s斑減少,血中淋巴球減少,GVH移植反應降低,45天前死亡。

  10.淋巴細胞增生(Lymphoproliferation,Lpr)小鼠:淋巴細胞增生是一對隱性基因,40周齡前有大的淋巴結,免疫球蛋白增加,高免疫復合物引起的腎炎,有風濕樣關節炎。

  11.脂多糖應答(Lipopolysaccharide response,LPS)小鼠:對脂多糖體液與引起絲狀分裂(Mitogemic)的應答減少。

  用兩種小鼠C3H/HeJ與BL/10ScCr同型合子做實驗時發現對內毒素抵抗力增強,其它則對內毒素敏感,研究這兩類小鼠對內毒素反應可提供人類對內毒素的反應,包括內毒素引起休克等等。

  Lps是細菌外殼革蘭氏陰性。抗原成分Lps內毒素在體內可刺激許多的細胞,包括B細胞、巨噬細胞、纖維母細胞、T細胞均可受到Lps作用,殺腫細胞能力降低,由于突變,可有很多的指標測定其變化。

  12.早蛀(Motheaton,Me)小鼠:影響免疫系統的隱生突變,引起T及B細胞的免疫缺陷,脾大,胸腺縮小,淋巴結減少,無GVH反應,對羊紅細胞反應極少,對各種突變原反應降低,多克隆高免疫球蛋白血癥,抗DNA抗體增加,免疫復合物腎炎增加。

  13.肥胖(Obese,ob)小鼠:對羊紅細胞(SRBC)反應降低,血清里的IgG減少,對同種異體移植排斥延遲,肥胖病(obesity),高胰島細胞減少(B細胞的演化發生成熟均減少),降低對sss-ⅢIgM 反應(肺炎雙球菌多糖第Ⅲ型IgM反應),對依賴胸腺抗原的反應降低。其它特點同前述。

  (十)胃腸道

  1.巨結腸(Megacolon)小鼠:特征為結腸慢性便泌和擴張,結腸中含有糞便。這種鼠病與人類的遺傳性巨結腸(Hinschspwrong氏病)很相似,兩者的基本病變都是結腸肌叢中神經節細胞的數目減少或完全缺乏,致病作用是肛門直腸反射紊亂,以致肛門擴張時,直腸不擴張或持續收縮而阻止糞便的排出,結腸末端10毫米常常缺乏神經節細胞。

  2.致死性花斑(Piebald-lethal,sv)和致死斑點(Iethal-spotting,ls)突變鼠,鼠的被毛可產生花斑點或白斑點。最終均死于巨結腸。

  3.新生鼠腸道脂沉積癥(Neonatalintstinal Lipdosis,Nil)發現于A系小鼠,出現后4天內,哺乳后幾小時,部分小腸呈瓷白色,絨毛固有層中有脂肪聚集,粘膜下層聚集的量更多,這些脂肪大大增厚了粘膜下層,而造成腸道的白色外觀。這是由于小腸運輸脂肪能力先天性缺乏所造成。

  (十一)泌尿系統

  1.腎發育不全(Dysgenesis of the kidney)小鼠:可以遺傳,突變鼠出生后表現腎靜脈或動脈異常,腎發育不全(小腎),腎發育阻滯(馬蹄腎),一側或兩側腎臟缺乏。如顯性半肢畸形突變鼠(Dominant hemimclia,dh);眼皰疹突變鼠(Eye-bleb,eb);少趾突變鼠(Oligodactyly,ol);Danforth氏短尾突變鼠(danforth′s short-tail,sd);少并指突變鼠(Oligosyndacty lism,os)。

  2.腎盂積水(Hydronephrosis)小鼠:如可發生于髓腦皰疹突變鼠(Myelencephalon,my);脫位突變鼠(Lnxate,lx)短耳突變鼠(Short ear,se)。

  3.多囊腎(Polycystic kidney)小鼠:如可發生于腦疝突變鼠(Brainhernia,bh);腎病突變鼠(Kidney disease,kd);ur突變鼠(Urogeuital)。

  (十二)生殖系統

  1.睪丸雌性化(Testicuiar feminization,Tfm)突變鼠:它在許多臨床、形態和生物化學特征方面與人類的睪丸雌性化綜合征相似。這是假兩性畸形的一種表現,病鼠具有外部正常的雌性表現型,有陰道但無子宮或輸卵管。

  2.跳一不育(Hop-sterile,hop)小鼠:純合體雄性動物精子發育不完全,所產生的精子無功能性尾,超微結構研究表明精子尾部缺失或缺陷。

 
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