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常用實驗動物介紹—豚鼠

放大字體  縮小字體 發布日期:2006-06-27
一、行為和習性
1. 采食行為
豚鼠是嚴格的草食動物,喜食纖維素較多的禾本科嫩草或干飼草。在自然光照條件下,日夜采食,兩餐之間有較長的休息期。饑餓時聽到飼養人員的聲音特別是拿飼料的聲音時會發出“吱吱”的叫聲,常整群一齊尖叫。豚鼠愉快時能發出“啾啾”類似鳥鳴的聲音。豚鼠屬于飲食不潔的動物,如果使用的食具不得當,豚鼠常在食物上邊吃邊排便或把食物扒散、將飲水噴出。
2. 群居行為
一雄多雌的群體構成明顯的群居穩定性。表現為成群活動、休息或集體采食、緊挨躺臥。幼鼠跟隨成鼠追逐發情的雌鼠。群體中占支配地位的豚鼠會咬其它豚鼠的毛。在擁擠或應激情況下,也可發生群內1只或更多動物被其它個體咬毛,毛被咬斷,呈斑狀禿,而造成皮膚創傷和皮炎。如果放入新的雄鼠,雄鼠之間會發生激烈斗毆,導致嚴重咬傷。
3. 性情
豚鼠性情溫順,不會攀登,較少斗毆,很少咬傷工作人員,但腳趾鋒利,可有抓傷。
豚鼠膽小,喜歡安靜、干燥、清潔的環境。突然的聲響、震動或環境變化,可引起四散奔逃、轉圈跑或呆滯不動,甚至引起孕鼠流產。對經常性搬運和擾動很不習慣,搬運、重新安置或觸摸可使豚鼠體重在24~48小時內明顯下降,情況穩定后又很快恢復。這種現象很易影響試驗結果,應引起注意。
4. 聽覺
豚鼠聽覺非常發達,能識別多種不同的聲音,它聽到的音域遠大于人。當有尖銳的聲音刺激時,常表現為耳廓微動以應答,即聽覺耳動反射。聽覺耳動反射減弱或缺失是聽覺機能不良的表現。
二、解剖學特點
1. 外觀
身形短粗、頭圓大、耳朵和四肢短小、尾巴只有殘跡,眼睛明亮,耳殼薄而血管鮮紅明顯,上唇分裂。前足有四趾,后足有三趾,每趾都有突起的大趾甲,腳形似豚,體長225~355mm。被毛緊貼體表,毛色有白色、黑色、棕色、灰色、淡黃色和杏黃色等,其毛色組成有單毛色、兩毛色和三毛色。
2. 齒
齒式為2(1013/1013)=20。門齒呈弓形深入頜部,咀嚼面銳利, 能終身生長。當咬合不正時,門齒臼齒會過度生長。豚鼠嚼肌發達。
3. 骨骼
可分為主軸骨和四肢骨兩部分,其數量因年齡而異,成熟豚鼠約有256~261塊骨。脊椎由36塊椎骨組成,其中頸椎7個,胸椎13個,腰椎6個,薦椎4個,尾椎6個。胸部有13對肋骨,其中真肋骨6對,與胸骨相關節;假肋骨7對。四肢骨可分為前肢骨和后肢骨。前肢骨包括肩胛骨、鎖骨、肱骨、橈骨和尺骨。后肢骨包括髖骨、股骨、脛骨、腓骨和臏骨。
4. 心肺
胸腔內有氣管、肺、心臟和食道。心臟位于胸腔的中部偏左。肺呈粉紅色分為左肺和右肺,右肺由尖葉、中間葉、附葉和后葉組成,左肺由尖葉、中間葉和后葉組成。豚鼠胸腺與大小鼠不同,在頸部皮下氣管兩側,附著不牢固,易摘除。
5. 消化系統
腹腔內有肝臟、腎臟、脾臟、胃、腸、膽囊、胰臟、膀胱和生殖器官等。胃壁非常薄,粘膜呈襞狀。胃容量約為20~30ml。腸管較長,約為體長的10倍,其中盲腸發達約占整個腹部的三分之一。肝臟呈暗黃褐色,分為內側左右葉、外側左右葉和后葉。膽囊位于內側左右葉之間。胰臟為一長而扁平的葉狀腺體,粉紅色,橫位于腹腔前半部胃的背面。分頭、體和尾葉。
6. 大腦
在胚胎期42~45天腦發育成熟,大腦半球沒有明顯的回紋,只有原始的深溝,屬于平滑腦組織,較其它同類動物發達。
7. 淋巴系統
淋巴系統較為發達。脾臟呈扁平板狀,位于胃大彎部。肺部淋巴結具有高度的反應性,在少量機械或細菌刺激時,很快發生淋巴結炎。
8. 泌尿生殖器官
腎臟位于腹腔前部背側,體正中線兩側右腎比左腎稍前,表面光滑,棕紅色。腎上腺較大。
雌雄豚鼠腹股溝部都有一對乳腺,但雌性乳頭比較細長位于鼠鼷部。雌性具有無孔的陰道閉合膜,發情時張開,非發情時閉合。卵巢呈囊圓形,位于腎臟下方。子宮有兩個完全分開的子宮角,連接輸卵管末端。子宮角會合后形成子宮頸,開口于陰道。
雄性有位于兩側突起的陰囊,內含睪丸。睪丸呈橢圓形縱行稍向背外側排列于陰囊內,出生后睪丸并不下降到陰囊,但通過腹壁可以摸到。用手壓迫包皮的前面能將陰莖擠出,包皮的尾側是會陰囊孔。
三、生理學特性
1. 生長發育
新生豚鼠的體重與雙親的遺傳特征、母體的營養、窩間距、一窩產仔數和妊娠期的長短有關。一般為50~115g。產仔數5只以上時仔鼠往往因體質太弱,體重太小而難以成活。
由于豚鼠妊娠期長,新生仔鼠出生后即能活動,全身覆有被毛,有門齒,眼耳已張開,數小時后即能采食軟料。生長發育較快,在出生后兩個月內平均每天增重4~5g 。一般二月齡豚鼠體重可達350克;五月齡雌鼠體重可達700克,雄鼠體重可達750克; 成年雄鼠體重可達950g,成年雌鼠體重可達800g。豚鼠壽命一般為4~5年。
2. 血細胞指數
紅細胞、血紅蛋白數量和紅細胞壓積比其它嚙齒動物低。外周血骨髓細胞的形態與人相似。其淋巴細胞中有一種Kurloff細胞,是一種特殊的單核白細胞,胞質內含有大的粘多糖包涵體,稱為庫氏小體。通常在血液、脾、骨髓、胎盤的血管系統或胸腺內發現,在雌激素刺激和妊娠情況下,其數量增多,最高密集點從肺和脾(紅髓)轉移至胸腺和胎盤。這種細胞的起源和機能尚不清楚。一般認為可以幫助保護細胞滋養層免受母源細胞的免疫損傷。
3. 速發型和遲發型超敏反應
致敏豚鼠再接觸某抗原時常導致速發型過敏反應,其特征是發紺、虛脫或因支氣管和細支氣管平滑肌收縮發生窒息、死亡。而皮內注射結核菌素可引起遲發型超敏反應。
4. 腸道菌群
豚鼠消化系統功能較弱,食物通過盲腸、大腸相當緩慢,部分食物可在腸道保持48小時,許多營養成分由腸道微生物菌群將纖維素分解后釋放出來,因而維持腸道微生物菌群的平衡是非常重要的。
豚鼠對青霉素、四環素、桿菌肽、金霉素、紅霉素等抗生素類藥物反應大,較大劑量用藥后常可引起急性腸炎、甚至致死。這是由于豚鼠腸道正常微生物菌群是革蘭氏陽性細菌如鏈球菌占優勢,抗生素使革蘭氏陽性菌明顯減少,從而促使對豚鼠特別不利的革蘭氏陰性細菌大量繁殖,而產生內毒素所致。一次肌注5萬單位的青霉素能殺死75 %以上的豚鼠,死亡發生在注射后的第4天,原因是小腸結腸炎、 大腸桿菌型的菌血癥或細菌內毒素中毒。
5. 其它生理特點
豚鼠體內缺乏左旋葡萄糖內酯氧化酶,其自身不能合成維生素C。
豚鼠對麻醉藥物及其它某些有毒物質如DDV也很敏感,麻醉死亡率較高, 飼喂感染黑斑病的甘薯可引起豚鼠中毒而大批死亡。
豚鼠抗缺氧能力強,比小鼠強4倍,比大鼠強2倍。
6. 豚鼠的一些生理生化正常值如下:
(1)一般生理值
體重:成年雄性900~1000g,雌性700~900g
初生重:50~115g
體表面積:400g為565cm2,800g為720cm2
直腸溫度:37.2~39.5℃
胃腸排空時間:13~30小時
壽命:4~5年
二倍體數:64
飲水:10ml/100g體重/日
排尿量:15~75ml/只/天
飼料:6g/100g體重/日
排便量:21~85g/只/天
妊娠期:65~72天(平均68天)
性周期:15~16天
臨界溫度:30℃
(2)心血管和呼吸系統
心率:230~380次/分
血壓:80~94/55~58mmHg
呼吸量:1.0~3.9ml/次
呼吸率:69~104次/分
血漿PH:7.15~7.53
血容量:69~75ml/kg體重
心輸出量:240~300ml/分/kg體重
紅細胞:5.4×106/mm3±12%
紅細胞壓積:43±12%
血紅蛋白:13.4g/dl±12%
血紅蛋白濃度MCHC:30%
紅細胞平均體積MCV:81μm3
白細胞:9.9×103/mm3±30%
嗜中性白細胞:42(22~50)%,4.2(2.0~7.0)千/mm3
嗜酸性白細胞:4(2~12)%,0.4(0.2~1.3)千/mm3
嗜堿性白細胞:0.7(0~2)%,0.07(0~0.3)千/mm3
淋巴細胞:49(37~64)%,4.9(3.0~9.0)千/mm3
Kurloff細胞:3.5(3~4)%,0.43(0.25~2.0)千/mm3
血小板:250~850×103/mm3
(3)臨床生化
血清總蛋白:4.6~6.2g/dl
白蛋白:2.1~3.9g/dl
球蛋白:1.7~2.6g/dl
血糖:60~125mg/dl
血尿氮:9.0~31.5mg/dl
肌酸酐:0.6~2.2mg/dl
總膽紅素:0.3~0.9mg/dl
血脂:95~240mg/dl
磷脂:25~75mg/dl
甘油三脂:0~145mg/dl
膽固醇:20~81.5mg/dl
血鈣:5.3~12mg/dl
血磷:3.0~7.6mg/dl
鎂:2.4mg/dl
鈉:84.7~88.2mg/dl
鉀:3.9~5.2mg/dl
四、生殖生理
1. 性成熟
豚鼠有性早熟特征(雌鼠一般為30~45日齡,雄鼠為70日齡)、雌鼠一般在14日齡時卵泡開始發育、于60天左右開始排卵。雄鼠30天左右開始出現爬跨和插入動作,90日齡后具有有生殖能力的射精。
2. 發情
雌鼠為全年多發情期動物,發情的雌鼠有典型的性行為,即用鼻嗅同籠其它豚鼠,爬跨同籠其它雌鼠。與雄鼠放置一起,則表現為典型的拱腰反應,即四條腿伸開,拱腰直背,陰部抬高。將一只手的拇指和食指,放在雌鼠的兩條后腿之間,生殖器兩側,髂骨突起前部,很快有節奏地緊捏,發情的雌鼠會采取交配姿勢。檢查雌鼠是否發情也可取陰道涂片,通過觀察其角化上皮細胞是否積聚來確定。
雌豚鼠性周期為15~16天,發情時間可持續1~18小時,平均6~8小時,多在下午5點到第二天早晨,排卵是在發情結束后。發情時間可因交千/mm3配而縮短。
3. 交配
豚鼠一般在5月齡左右才達到體成熟,此時方可進行配種繁殖, 否則不但母鼠體質過度損耗,其產生的后代體質和生命力也較弱。
雌鼠發情期間,雄鼠接近追逐并發出低鳴聲,隨后出現嗅、轉圈、啃、舐和爬跨等動作。雌鼠交配時采取脊椎前凸的拱腰反應姿勢。雄鼠進行插入,然后射精,終止交配。交配完成表現為舐毛,迅速跑開。射出的精液含有精子和副性腺分泌物,分泌物在雌性陰道內凝固、形成交配栓。此栓被陰道上皮覆蓋,并在適當的位置停留數小時后脫落。查找陰栓(即交配栓)可確定交配日期、準確率達85%~90%。另外還可檢查雌鼠陰道內容物,看有無精子,以確定是否交配。
4. 妊娠
豚鼠妊娠期為65~72天,平均68天,比其它嚙齒類動物長得多,青年豚鼠妊娠期有延長的趨勢。在分娩2~3小時后,母鼠出現一次產后發情,此時交配妊娠率可達80%。
5. 分娩
分娩前一周恥骨聯合出現分離,最大限度可達3cm左右,可做產期判斷。 雌鼠于分娩時蹲伏,產后把仔鼠身上添食干凈并吃掉胎盤。
6. 哺乳
產仔數1~8只,多數為3~4只。豚鼠雖然只有一對乳房,但泌乳能力強,可很好地哺乳4只仔鼠。母鼠間有互相哺乳的習慣,這一點與其它嚙齒類及兔、狗不同。仔鼠一般在15~21天斷奶。
7. 繁殖時限
豚鼠繁殖使用期限一般為1~1.5年。
五、主要用途
1.免疫學
豚鼠特別是老齡雌鼠的血清中含有豐富的補體,是所有實驗動物中補體含量最多的一種動物,其補體非常穩定,免疫學實驗中所用的補體多來源于豚鼠血清。
由于致敏的豚鼠再次接觸抗原會引起支氣管平滑肌收縮甚至死亡的急性反應,因而豚鼠適合用于研究速發型過敏性呼吸道疾病。注射馬血清很容易復制過敏性休克動物模型。豚鼠遲發性超敏反應與人類相似,如皮內結核菌素試驗,因而較適合于進行這方面的研究,其中2~3月齡、350~400g的豚鼠最適于過敏反應的研究。
2.傳染病研究
豚鼠對多種病原體敏感,常用于病原的分離及診斷。如豚鼠對結核桿菌有高度敏感性,感染后的病變酷似人類的進行性結核病變,是結核菌分離、鑒別、診斷和各種抗結核病藥物的篩選以及病理研究最佳動物。
3.藥物學
豚鼠妊娠期長,胎兒發育完全,幼鼠形態功能已成熟,適用于藥物或毒物對胎兒后期發育影響的試驗。
豚鼠對多種抗生素類藥物非常敏感,是研究抗生素如青霉素的專門動物。豚鼠還用來研究麻醉藥及鎮咳藥的藥效。
4.營養學
豚鼠體內不能合成維生素C,對其缺乏十分敏感,是研究實驗性壞血病和維生素C生理功能的理想動物模型和維生素C的生物學檢測的標準動物。豚鼠也可用于葉酸硫胺素(VB1)和精氨酸的生理功能,酮性酸中毒、眼神經疾病的研究。
5.耳科學
豚鼠耳殼大,存在明顯的聽覺耳動反射。耳窩對聲波極為敏感, 特別是對 700 ~2000周/秒的純音最敏感。所以豚鼠常用于聽覺和內耳疾病的研究。如噪聲對聽力的影響、耳毒性抗生素的研究等。
6.悉生學
由于可準確查知豚鼠剖腹產時間,幼仔發育完全,易成活, 所以經常用于悉生生物學的研究。
 
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