第三节 豚鼠(Guine-pig;Cavia porcellus)

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一、生物学特性和解剖生理特点

1.豚鼠属哺乳纲,啮齿目,豚鼠科。又名天竺鼠、海猪、荷兰猪。

2.喜群居,头大,颈短、耳圆、无尾,全身被毛,四肢较短,前肢有四趾,后肢有三趾,有尖锐短瓜,有抓人,不喜于攀登和跳跃,故可放无盖小水泥池中进行饲养。习性温顺,胆小易惊,有时发出吱吱的尖叫声,喜干燥清洁的生活环境。

3.嗅觉、听觉较发达,对各种刺激均有极高的反应,如对音响、嗅味和气温突变等均极敏感,故在空气混浊和寒冷环境中易发生肺炎,并引起流产,受惊时亦易流产。

4.豚鼠是草食性动物,嚼肌发达而胃壁非常薄,盲肠特别膨大,约占腹腔的1/3容积,粗纤维需要量较家兔还要多,但不象家兔哪样易患腹泻病。

5.豚鼠食量较大,对习惯了的食欲旺盛,但对变质的饲料特别敏感,常因此减食或废食,甚至引起流产。对抗菌素也特别敏感,投药后容易引起死亡和肠炎,如使用青霉素,不论剂量多大,途径如何,均可引起小肠和结肠炎,甚至使其发生死亡。对青霉素的敏感性比小鼠高1000倍,故用青霉素治疗时应特别小心。与大鼠和小鼠相反,它夜间少食少动。

6.豚鼠属于晚成性动物,即母鼠怀孕期较长,为63(59~72)天,胚胎在母体发育完全,出生后即已完全长成,全身被毛,眼张开,耳竖立,并已具有恒齿,产后一小时即能站立行走,数小时能吃软饲料,2~3日后即可在母鼠护理下一边吸吮母乳,一边吃青饲料或混合饲料,迅速发育生长。

7.体内(肝脏和肠内)不能合成维生素C,所需维生素C必须来源于饲料中。人、灵长类及豚鼠体内缺乏合成维生素C的酶,因此饲养豚鼠时,需在饲料或饲水中加维生素C或给新鲜蔬菜,当维生素C缺乏时出现坏血症,其症状之一是后肢出现半瘫痪,冬季尤其易患,补给维生素C,则症状消失。

8.耳窝管敏感,便于做听力实验,豚鼠对700~2000周/秒纯音最敏感,如常用2000周/秒音频来观察新霉素对内耳毒性的研究。

9.能耐低氧、抗缺氧,比小鼠强4倍,比大鼠强2倍。

10.对结核杆菌、布氏杆菌、钩端螺旋体、马尔他热布鲁氏菌(Brucella meliteusis)、白喉杆菌、Q热病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎(Lymphocytic Choriomeningitis)病毒等很敏感。

11.豚鼠易引起变态反应,血清诊断学上的“补体”即是由豚鼠血清制成的。

12.豚鼠的胸腺全部在颈部,位于下颌骨角到胸腔入口中间,有二个光亮、淡黄色、细长成隋圆形、充分分叶的腺体。肝分四个主叶和四个小叶。肺分七叶、右肺四叶左肺三叶

13.豚鼠的性周期为16.5(12~18)天,妊娠期68(62~72)天,哺乳期21天,产仔数3.5(1~6)只,为全年、多发情性动物,并有产后性周期。

动物性周期分为多周期(一年有多次性周期)和单周期(一年有一次性周期)二大类。除灵长类以外,所有哺乳动物的生殖周期存在着明显的种属差异,有些动物如狗、猫、猎、马、牛等仅在生殖季节才有这种周期性变化,其余时间生殖器官处于萎缩休息状态,但小鼠大鼠、地鼠、豚鼠等动物在正常情况下全年都表现出生性周期的往返循环。

豚鼠和小鼠、大鼠、地鼠、兔鼠实验动物,尚有产后性期,即动物怀孕生仔后,在48小时之内或在哺乳期的某个时间内又可能受孕,称产后性期或反常怀孕。

14.豚鼠正常体温38.6(37.8~39.5)℃,心跳频率280(200~360)次/分,呼吸频率90(69~104)次/分,潮气量1.8(1.0~3.9)ml,通气率16ml(10~28)/分,耗氧量816mm3/g活体重,血压75-120mmHg,红细胞总数5.6(4.5~7.0)百万/(mm3),血红蛋白14.4(11~16.5)g/100ml血,白细胞总数5000~6000mm3,血小板11.6万/mm3,血浆总蛋白5.4(5.0~5.6)g%,血容量占体重的6.4%,染色体32对,寿命5~7年。

二、在生物医学研究中的应用

1.各种传染病的研究,豚鼠对很多致病菌和病毒十分敏感。是进行各种传染性疾病研究的重要实验动物。如结核、白喉、鼠疫、钩端螺旋体、疱疹病毒病、链杆菌、副大肠杆菌病、旋毛虫病、布氏杆菌、斑疹伤寒炭疽等细菌性疾病和Q热、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎等病毒性疾病均常选用豚鼠来进行研究。

2.细菌性和病毒性传染病的实验诊断;结核病、白喉、布氏杆菌病、Q热、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎等疾病的实验诊断常选用豚鼠来进行。如豚鼠对人型的结核杆菌极为敏感,常用作结核病的确诊。将肾结核患者的尿液接种于豚鼠体内,如豚鼠出现结核病症状即确定为结核阳性。血清学诊断上的“补体”就是由豚鼠血清制成的,常用补体结合试验来进行实验诊断。

3.药理学研究:豚鼠对某些药物极为敏感,因此它是研究这些药物的“专门动物”。例如豚鼠对组织胺极敏感,所以很适合作平喘药和抗组织胺药的研究;豚鼠对人型结核杆菌具有高度的敏感性,因此常用作抗结核病药物的药理学研究。

4.营养学研究:是进行维生素C研究的重要动物。豚鼠体内不能合成维生素C,对维生素C缺乏十分敏感,如果饲料中缺乏时,很快会出现一系列坏血病症状,是目前唯一用于研究实验性坏血病的动物。

5.过敏反应或变态反应的研究:因为豚鼠易于过敏,最适合进行这方面研究。如给豚鼠注射马血清很容易复制成过敏性休克动物模型。常用实验动物接受致敏物质的反应程度不同,其顺序为:豚鼠>家兔>狗>小鼠>猫>蛙。

6.适于观察出血和血管通透性变化的实验:豚鼠的血管反应敏感,出血症状显著。如辐射损伤引起的出血综合征在豚鼠表现得最明显,狗也相当显著,猴和家兔中等,而小鼠和大鼠很少见。

7.内耳疾病的研究:豚鼠的耳窝管对声波极为敏感。特别对700~2000周/秒纯音最敏感。常选用豚鼠进行若干内耳疾病的研究。

8.毒物对皮肤局部作用实验:豚鼠和家兔皮肤对毒物刺激反应灵敏,其反应近似于人。

9.豚鼠对缺氧的耐受性强,适于作缺氧耐受性和测量耗氧量实验。

10.实验性肺水肿实验:切断豚鼠颈部两侧迷走神经可以复制典型的急性肺水肿动物模型,症状比其它动物更明显。

11.动物代血浆的研究也常选用豚鼠。

三、主要品种和品系

1.近交品系豚鼠目前世界上有12个。由于豚鼠妊娠期较长为68(62~72)天,一胎生得少,一般2~3只,培育一个近交品系需要20~30年,所以近交品系较少。用于医学科研的近交品系纯系2号和纯系13号。

(1)近交系2:此品系1906年引自美国农业部,在1951年11代时,Wright采用兄妹交配繁殖到1933年的33代后,改为随机交配,一直到1940年。1940年Heston继续采用兄弟交配。1950年引入美国国立卫生研究院(NIH),并分布于世界各国,其毛色为三色(黑、红、白),大部分在头部,其体重小于13系,但脾脏、肾脏和肾上腺大于13系,老龄豚鼠的胃大弯、直肠、肾脏、腹壁横纹肌、肺脏和主动脉等部都有钙质沉着,对结核杆菌抵抗力强,并具有纯合的GPL-AB.I(豚鼠主要组织相容性复合体)抗原,血清中缺乏诱发迟发超敏反应的因子,而对实验诱发自身免疫性甲状腺炎却比13系敏感。

(2)近交系13:其毛色也有三色(黑、白、红),大部分在头部,其育成历史与2系相同,所有的亚系都是从美国NIH输出的,这个品系对结核杆菌抵抗力强,性活动比2系差,体形较大,GPL-AB.1抗原与2系相同,而主要组织相容性复合体1区与2系不同,对诱发自身免疫性甲状腺炎的抵抗力比2系和Hartley远交群强,生存期一年的豚鼠其白血病自发率为7%,流产率为21%,死胎为45%,血清中缺乏诱发迟发超敏反应的因子。在已有的30多种远交群豚鼠中,使用最广泛的是Hartley品系1,它是1926年Dunkin-Hartley用英国种豚鼠繁育而成。

我国1973年曾从英国实验动物中心引进DHP远交群豚鼠,也是属于Dunkin-Hartley品系,由于饲养在Pirbright单位,而被称为DHP,引进我国后经过8代兄妹交配繁殖,又改用随机交配到现在,目前对其特性还不清楚,尚未推广使用。

2.豚鼠经过人工驯化后,分为四个变种:

(1)英国种:毛短,体分健壮,毛色有纯白、黑色、棕黑色、棕黄色、灰色等。英国种豚鼠主要有4个品种:顿金哈德莱(Dunkin Hartley)、哈德莱(Hartley)、勃莱特哈德莱(Pirbright Hartley)和短毛种(Shorthair)。

(2)安哥拉种:毛细而长,能把脸部、头部、身体覆盖住。对寒冷和潮湿特别敏感,不易饲养繁殖,雌鼠一般一胎只生一只仔鼠,而且仔鼠成活率较低。这种豚鼠不适于做实验。

(3)秘鲁种:毛细长有卷,体质较英国种差。与安哥拉种有新缘关系。

(4)阿比西尼亚种:短毛,但毛长成后似蔷薇花状的卷涡毛。这种豚鼠极易感染各种疾病,因而亦不适于用作试验。

目前我国各研究教学单位使用的豚鼠多为短毛的英国种豚鼠。不同毛色的英国种豚鼠杂交可形成不同的变种,如纯白色、黑色、棕色等,因此这些非纯种短毛豚鼠,被毛颜色是多样的,但基本是棕黄、黑、白三种颜色,可以棕黄、黑、白相同,形成不规则的斑点,称三色豚鼠,也可有二色或单色豚鼠。安哥拉种、秘鲁种、阿比西尼亚种豚鼠抵抗力较差,很容易感染疾病,均不适宜作试验,都用来作观赏动物。

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