大鼠常用品系
(一)封闭群
1.Wistar
(1)起源:1907年由美国Wistar研究所育成,我国从日本、前苏联引进,是我国引进最早的大鼠品种。
(2)品系特征:其特征为头部较宽、耳朵较长、尾长小于身长;性周期稳定、繁殖力强、产仔多,平均每胎产仔10只左右;生长发育快,性情温顺,对传染病的抵抗力较强,自发肿瘤发生率较低:10周龄雄鼠体重可达280~300g,雌鼠体重可达170~260g。现各地饲养的封闭群遗传性差异较大,实验设计时尽可能避开使用该品种。
2.Sprague Dawley(SD)
(1)起源:1925年美国Sprague Dawley农场用Wistar培育而成。
(2)品系特征及用途:其特点为头部狭长,尾长接近身长,产仔多,生长发育较Wistar快,抗病能力尤以对呼吸系统疾病的抵抗力强;自发肿瘤率低,对性激素感受性高;10周龄雄鼠体重可达300~400g,雌鼠可达180~270g。SD大鼠常用作营养学、内分泌学和毒理学研究。
(二)近交系
1.ACI
(1)起源:1926年哥伦比亚大学肿瘤研究所Curtis和Dunning培育。
(2)品系特征:①毛色:黑色、腹和脚白色(a, h1)。②28%雄鼠,20%雌鼠有遗传缺陷。有时缺少一侧肾或发育不全或囊肿。雄性同侧睾丸萎缩,雌性无子宫或有缺陷。③自发肿瘤:雄性睾丸46%,肾上腺16%,脑下垂体5%,皮肤和耳道及其他类型肿瘤6%,子宫瘤13%乳腺癌11%,肾上腺瘤6%。④该品系大鼠低血压。
2.BN
(1)起源:1958年由Silvers和Billingham用D.H.King和P.Aptekman培育而成。
(2)品系特征:①棕色(a, b, hi);②组织相容性基因:H0c、H0d;③有抗实验性过敏性脑膜炎;④31月龄大鼠心内膜疾病发生率7%;⑤上皮肿瘤,雄性28%,雌性2%。输尿管肿瘤,雄性6%,雌性20%。雄性膀胱自发癌35%,胰腺肿瘤15%。雌鼠脑垂体腺瘤26%,子宫肿瘤22%,肾上腺皮质腺瘤19%,宫颈肉瘤15%,乳腺纤维腺瘤11%,胰腺腺瘤11%。
3.F344
(1)起源:1920年Curtis和Dunning在哥伦比亚大学研究所做癌症研究时研发得到该品系。来源:1949年Heston引入了该品系。1951年被NIH引入。1998年被CRL引入。2001年维通利华从CRL引入第5代核心群。
(2)品系特征:①毛色为白色,毛色基因为a、B、c、h;②免疫:脾脏红细胞的免疫反应性低;。③寄生虫:对囊尾蚴虫敏感;④苯丙酮尿症的模型动物;⑤肿瘤:乳腺癌雄鼠自发率1%,雌鼠23%。脑下垂体腺瘤雄鼠35%,雌鼠24%,睾丸间质细胞瘤85%,甲状腺瘤22%。
单核细胞白血病24%。雌鼠乳腺纤维瘤9%,多发性子宫内膜肿瘤21%。可允许多种肿瘤移植生长;⑥该系大鼠也可作为周边视网膜退化的动物模型。
4.SHR
(1)起源:1963年,京都医学院Okamoto利用远交的有明显高血压症状的Wistar Kyoto雄性鼠和带有轻微高血压症状的雌性鼠交配。自此开始兄妹交配,并连续选择自发高血压的性状。1966年NIH引入了该品系的第13代。1973年CRL从NIH引入第32代,1973年进行了剖宫产。2001年维通利华从CRL引入第23代核心群。CRL命名:SHR/NCrlBR。
(2)品系特征:①毛色:白化(c);②严重自发性高血压(200mmHg),心血管疾病发生率高;③还可作为ADHD(多动症)的动物模型。
5.LOU/C
(1)起源:1972年由Bazin和Beckers培育成的浆细胞瘤高发系。我国于1985年从
NIH引进。
(2)品系特性:①毛色为白色,毛色基因为a、c、h:②免疫:产生单克隆免疫球蛋白IgG占35%,IgE或IgA占36%,广泛用于免疫学研究。尤其是单克隆抗体制备;③肿瘤:回盲部淋巴结产生一种自发性淋巴瘤(免疫细胞瘤),70%的免疫细胞瘤可分泌单克隆免疫球蛋白。肿瘤学性状:8月龄以上的Lou大鼠自发浆细胞瘤发生率雄性30%,雌性16%。
6.Lewis大鼠
(1)起源:该品系是50年代早期由Lewis博士从Wistar品系繁育而成。1970年CRL从Tulane引入34代。1975年进行了剖宫产。2001年维通利华从CRL引入第64代核心群。该鼠由Lewis从Wistar原种繁殖培育而成。
(2)品系特征:①毛色:白化(a,h,c)。②免疫:接种豚鼠髓磷脂碱蛋白后,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(这与主要组织相容性复合物有关)。易感染实验过敏性脑炎和药物诱发的关节炎。③生理学: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。④肿瘤:常见淋巴瘤,肾肉瘤,纤维肉瘤 MC-39,ML-1,ML-7,Lewis10瘤和Lewis3肉瘤。⑤饲养繁殖:易驯养,繁殖率高。2年龄大鼠的存活率为26%。
(三)突变系
1.Nude(裸大鼠)
(1)起源:1975年在苏格兰Rowett研究所发现了rnu(Rowett nude)突变。1986年从
NIH31到IMLAS。
(2)品系特征及用途:①毛色和毛色基因:白化(cc)。②免疫:裸大鼠免疫器官的组织学,与裸小鼠极为近似。先天性无胸腺,为棕色脂肪取代,缺少T细胞,T细胞功能明显丧失。rnu裸大鼠对结核菌素无阳性迟发型超敏反应。用破伤风类毒素和卵蛋白免疫,rnu裸大鼠血中未能测出IgM及IgG抗体。对T细胞有丝分裂原(植物血凝素、刀豆球蛋白和美洲商陆)的淋巴细胞转化试验呈阴性反应。一般说B细胞功能是正常的。NK细胞活力增强。在肠系膜淋巴结,rnu裸大鼠NK活力比杂合子(rnu/+)高达10倍之多。③生理:纯合为裸鼠,但并非像裸小鼠那样完全无毛,而是体毛稀少,在头部或其他身体部位常有短毛出现,有时暂时完全消失,以后又复现。年龄较大的雄裸大鼠的尾根往往多毛。有触须但弯曲。2~6周龄时,皮肤上有棕色鳞片状薄征覆盖。随后变得光滑无毛。6周龄之后,有些个体可长出稀毛。发育相对迟缓,其体重相当于正常大鼠的70%。雌性裸大鼠妊娠期无乳腺发育,仔鼠因得不到母乳,生后很快死亡,故裸大鼠的繁殖,仍用雄纯合鼠(rnu/rnu)与雌杂合鼠(mu/+)交配繁殖方法。在洁净环境下,寿命最长的裸大鼠可活1~1.5年。
2.SHR/N—cp
(1)起源:该品系是美国国家健康动物遗传资源研究所培育的用于肥胖症研究的两个同源品系之一。由SHR/N雌性与正常血压的SD雄性大鼠杂交培育几代后自发出现突变肥胖基因(cp),将这一基因导入SHR/N品系,最少回交12次以排除非cp Koletsky基因。但纯合体(cp/cp)不能繁殖使得回交复杂化,解决这一问题需要对每代进行测试交配以识别下一轮回交需要的杂合体。完全回交的SHR/N-cp品系在遗传上靠cp基因区别于其配偶 SHR/N品系。杂合体交配产生的大鼠胖瘦比为1:3,瘦大鼠中2/3为杂合体(cp/+),1/3为纯合体(+/+)。
(2)品系特征:自发高血压-NIH肥胖大鼠品系(SHR/N-cp)是新培育的一个用于肥胖症和糖尿病研究的遗传动物模型。肥胖大鼠表现出的和组织病理学特征与人的非胰岛素性糖尿病相似。这是唯一的雌雄性都显示不耐葡萄糖的啮齿动物模型。SHR/N-cp品系肥胖症的特性主要是脂肪聚积层,脂肪细胞体积和数量增加并损害发热作用。雄性肥胖大鼠是轻度高血压,当饲喂高糖类食物时,表现出与人非胰岛素依赖性糖尿病相似的代谢改变,包括胰岛素分泌过多,高血脂,不耐葡萄糖和糖尿病。雄性肥胖大鼠与同窝瘦者相比,除血清胰岛素外,其他激素,如葡萄糖调节激素等(皮质甾酮、胰高血糖素、生长激素和胰生长激素抑制素)也分泌升高。该品系患有糖尿病并发症。SHR/N-cp品系大鼠中所发现的与糖尿病有关的组织形态变化包括胰岛增生,肝细胞脂变,肾病和内耳毛细胞丧失,雌性肥胖大鼠还出现肾上腺皮质肥大。肥胖大鼠肾组织的形态改变包括糖尿病和炎症(间质炎性浸润),与糖尿病有关的肾小球病变特性是节段性、弥散性和结节性毛细管间的系膜扩张。在雌雄性肥胖大鼠中均显示出相似的肾小球病变,而雌性受影响的程度较轻。喂蔗糖饲料比淀粉饲料能加重肾脏病变。SHR/N-cp肥胖大鼠的主要功能并发症是肾功能异常,饲喂高糖类饲料3个月后,肥胖雄性糖尿病SHR/N-cp大鼠与肥胖雄性非糖尿病LA/N-cp大鼠相比,肾小球滤过率降低,出现蛋白尿。动物模型中,与高血糖有关的其他功能并发症是胰腺的胰岛素分泌异常和适应性产热能力降低。