
大小鼠基本常识速成手册
大小鼠是生物医学研究中使用最广泛的两种实验动物,被称为“活的试剂”或“生物医学研究的基石”,了解它们的基本常识是进行相关研究和实验操作的前提。
第一部分:生物学与分类
基本分类
- 小鼠:
- 学名:Mus musculus
- 分类:哺乳纲、啮齿目、鼠科、小鼠属。
- 俗称:小白鼠(虽然品系繁多,毛色各异,但白色最为常见)。
- 大鼠:
- 学名:Rattus norvegicus
- 分类:哺乳纲、啮齿目、鼠科、大鼠属。
- 俗称:大白鼠。
核心区别(小鼠 vs 大鼠)
| 特征 | 小鼠 | 大鼠 |
|---|---|---|
| 体型 | 较小,成年体重通常在 20-40克。 | 较大,成年体重通常在 250-500克。 |
| 尾长 | 尾巴长度与身体长度几乎相等。 | 尾巴长度短于身体长度。 |
| 行为 | 较为胆小、敏捷,喜欢攀爬,夜间活动频繁。 | 相对温顺、聪明,不易受惊扰,可进行复杂行为学训练(如水迷宫)。 |
| 生理 | 心率快(~500-600次/分钟),寿命短(5-2年)。 | 心率较慢(~300-400次/分钟),寿命稍长(2-3年)。 |
| 应用 | 遗传学研究王者,基因编辑技术成熟,品系极多。 | 生理学、药理学、神经科学、毒理学研究的经典模型。 |
| 解剖 | 胆囊有,呕吐反射无。 | 胆囊无,呕吐反射有(因此更适合研究止吐药)。 |
第二部分:饲养与健康管理
环境要求
- 温度:20-26°C,最适22-24°C,温度过高或过低都会导致应激。
- 湿度:40-70%,最适50-60%,湿度过高易滋生细菌和真菌,过低易导致粉尘飞扬。
- 光照:12小时明/暗循环,避免强光直射,规律的光照有助于维持其正常的生理节律。
- 通风:提供每小时10-15次的换气次数,保证空气清新,排除氨气等有害气体。
- 噪音:环境应安静,避免突发性噪音,否则会引起动物应激。
笼具与垫料
- 笼具:通常为聚碳酸酯等无毒材料制成,有通风盖。
- 垫料:铺在笼底,用于吸收尿液、保温和筑巢,常用材料有玉米芯、纸屑、木屑等,垫料必须无尘、无异味、无毒性,并需定期更换。
饮食与饮水
- 饲料:提供符合其营养需求的标准化颗粒饲料,饲料应存放在干燥、阴凉处,防止霉变。
- 饮水:使用酸化水(pH 2.5-3.0,通常用盐酸或柠檬酸酸化)或无菌水,以抑制细菌生长,保障饮水安全,水瓶或饮水管需定期清洗消毒。
健康监测
- 日常观察:每天检查动物的精神状态、被毛光泽、饮食量、饮水量、粪便形态(正常应为颗粒状)和活动情况。
- 常见疾病:
- 呼吸道疾病:打喷嚏、呼吸困难,由细菌(如巴氏杆菌)或病毒引起。
- 皮肤病:脱毛、皮肤红肿,由真菌、寄生虫或咬斗引起。
- 消化系统疾病:腹泻、软便,由饮食不当或细菌感染引起。
- 咬斗伤:常见于雄性或密度过高时,需及时分笼处理。
第三部分:实验操作与伦理
动物福利与伦理(3R原则)
- 替代:尽可能使用非活体动物方法(如细胞实验、计算机模拟)。
- 减少:在保证科学性的前提下,使用最少数量的动物。
- 优化:改进实验程序,减轻动物疼痛和痛苦,提升动物福利。
个体识别
- 耳缘剪口:用专用打孔器在耳缘打上不同组合的孔,用于永久性标记。
- 趾间刺青:用刺青墨水在脚趾上刺上数字,清晰且持久。
- 尾刺:用记号笔在尾巴上做临时标记。
- 耳标/颈圈:适用于长期、大型实验,但可能引起不适或感染。
常见实验操作
- 抓取与保定:
- 正确方法:动作要轻柔、果断。小鼠:用拇指和食指抓住尾巴根部,将其放在笼盖上,然后用另一只手的拇指和食指抓住背部皮肤。大鼠:同样先抓尾根,但需用另一只手的手掌和手指抓住整个背部和腹部,使其呈“一”字形,防止其回头咬人。
- 禁忌:切忌抓提尾巴末端,易导致脊髓损伤和尾部坏死。
- 给药途径:
- 腹腔注射:最常用,将针头从下腹部侧面刺入,避免刺伤内脏。
- 皮下注射:在背部皮肤下注射,形成小包。
- 静脉注射:小鼠通常用尾静脉,大鼠可用尾静脉或舌下静脉。
- 灌胃:通过灌胃针将药物或液体直接送入胃部,操作需轻柔,避免损伤食道。
- 采血:
- 眼眶后静脉丛采血:适用于小鼠,可反复采血。
- 尾尖采血:适用于小量采血。
- 心脏采血/断头采血:用于获取大量血液或安乐死时。
- 安乐死:
- 颈椎脱臼法:常用且人道,需快速、准确,使动物瞬间死亡。
- 吸入性麻醉法:如使用二氧化碳(CO₂),需严格控制浓度和流速。
- 过量麻醉法:注射大剂量麻醉剂。
- 原则:必须由经过培训的人员操作,确保过程迅速、无痛,并符合动物伦理委员会的规定。
第四部分:常用术语与品系
常用术语
- SPF (Specific Pathogen-Free):无特定病原体动物,指在人工隔离环境中饲养,没有携带某些特定病原体的动物,是现代动物实验的标准。
- IACUC (Institutional Animal Care and Use Committee):机构动物保护和使用委员会,负责审查和监督所有涉及动物的研究,确保其符合伦理和法规。
- F0, F1, F2...:F0指代通过基因编辑(如CRISPR)获得的首代动物(Founder),其后代依次为F1, F2等。
- C57BL/6:最常用的小鼠近交系,毛色为黑色,是基因编辑、免疫学研究的“标准背景品系”。
- SD (Sprague-Dawley) 大鼠 / Wistar 大鼠:最常用的两种远交群(封闭群)大鼠,具有生长快、性情温顺、适应性强等优点。
品系特点
- 近交系:兄妹连续交配20代以上,基因几乎完全纯合,个体间遗传背景一致,实验结果重复性好,适用于需要遗传均一性的研究(如肿瘤移植、免疫研究)。
- 远交群/封闭群:在固定环境中,以非近交方式繁殖5代以上,群体内存在遗传多态性,繁殖力强,成本低,适用于一般性药理、毒理学研究。
- 基因工程模型:通过基因敲除、敲入、转基因等技术构建的具有特定基因改变的模型,如KO (Knockout)、KI (Knock-in)、Tg (Transgenic)。
