實(shí)驗(yàn)用大鼠　　
一、分類(lèi)(Taxonomy )　

概述　　
1.        舊世界大鼠(Old World Rats) 　　
A.      挪威種大鼠(Rattus norveaicus)－常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)大鼠，實(shí)驗(yàn)用大鼠之始祖，也就是常見(jiàn)之大棕色鼠，可能發(fā)源自亞洲。 　　
B.       大鼠(Rattus rattus)－常見(jiàn)之黑大鼠，即所稱(chēng)的屋頂大鼠或閣樓大鼠。 　　
C.       玻里尼西亞大鼠(Rattus exulans)－玻里尼西亞大鼠 　　
D.      Thamnomys srudaster－樹(shù)大鼠；為Plasmodium berghei的天然宿主，可作為瘧原蟲(chóng)研究。 　　
E.       Mastomys natalensis－具有一些特異的特征 　　
§         其具有多對(duì)乳頭(8至12對(duì)) 　　
§         為小型的大鼠；成熟時(shí)體重在40－　80克　 　　
§         雌鼠有發(fā)育良好之前列腺 　　
§         目前已知是引起拉薩熱之a(chǎn)rena病毒唯一天然的宿主 　　
2.        新世界大鼠(New world Rats) 　　
A.      棉花大鼠(cotton rats) 　　
B.       木頭大鼠[wood rats (pack trade rats)(貨柜大鼠)] 　　
C.       棍棒大鼠( cane rats) 　　
D.      稻米大鼠(rice rats) 　　
E.       攀爬大鼠(climbing rats) 　　
F.       沙鼠(sand rats) 　　
G.      袋鼠大鼠(kangaroo rats) 　　

二、歷史背景　　
大鼠可能是經(jīng)由跟隨人類(lèi)從亞洲旅行到歐洲及美洲。幾乎全世界研究所使用之所有品系皆來(lái)自美國(guó)。大鼠是第一種為研究所馴養(yǎng)之哺乳動(dòng)物。費(fèi)城威斯達(dá)(Wistar Institute)研究所是全世界最大的實(shí)驗(yàn)用大鼠種原庫(kù)。Henry Herbert Donaldson是第一個(gè)將實(shí)驗(yàn)用大鼠標(biāo)準(zhǔn)化的人。Helen Dean King為第一個(gè)在1909年進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用大鼠近親繁殖的人?！　?/span>

三、大鼠的優(yōu)點(diǎn)　　
1.        容易取得 　　
2.        遺傳穩(wěn)定 　　
3.        價(jià)錢(qián)便宜不貴 　　
4.        處理容易 　　
5.        聰明，適應(yīng)能力強(qiáng) 　　
6.        生理學(xué)上已知道的部分很多 　　
7.        菌株已知 　　
8.        對(duì)其所罹患疾病相當(dāng)了解 　　
9.        可作為許多疾病的動(dòng)物模式 　　
四、利用實(shí)驗(yàn)大鼠進(jìn)行的研究　　
1.        生理學(xué)（僅次于實(shí)驗(yàn)用狗） 　　
2.        .呼吸系統(tǒng) 　　
3.        腎臟 　　
4.        消化系統(tǒng) 　　
5.        內(nèi)分泌學(xué) 　　
6.        營(yíng)養(yǎng) 　　
7.        新陳代謝 　　
8.        神經(jīng)系統(tǒng) 　　
9.        溫度控制 　　
10.     齒科的研究 　　
11.     藥物評(píng)估（3千萬(wàn)美元使用大鼠于抗高血壓的研究） 　　
12.     可移植之腫瘤研究 　　
13.     行為和毒理學(xué)（其應(yīng)用僅次于狗） 　　
五、遺傳學(xué)　　
2n=42 單套染色體數(shù)＝21　　
A.      遺傳性疾病 　　
1.        水腦癥(hydrocephalus) 　　
2.        自發(fā)遺傳性癲癇抽筋(autogenic seizure) 　　
3.        耳聾 　　
4.        重結(jié)合膜炎(ophthalmia) 　　
5.        視網(wǎng)膜變性(retinal degeneration) 　　
6.        白內(nèi)障(cataracts) 　　
7.        侏儒癥(dwarfism) 　　
8.        牙齒異常發(fā)育(dental abnormalities) 　　
9.        黃疸(jaundice) 　　
10.     糖尿病(diabetes mellitus) 　　
11.     肥胖癥(obesity) 　　
12.     高血壓(hypertension) 　　
B.       突變種(mutants) 　　
1.        毛色突變(color mutants) 　　
§         毛色改變－灰色部位(agouti locus)（二個(gè)對(duì)偶基因alleles）
非灰色(not agouti)－全黑的
灰黑色(agouti melanic)－幾乎是全黑的，但毛尖呈黃色且胃部細(xì)毛
棕色突變種－桂皮或巧克力顏色 　　
§         白色斑點(diǎn)—一個(gè)部位，四個(gè)Alleles
愛(ài)爾蘭—胸部斑點(diǎn)
頂罩(Hooded)—頭部，肩膀及背脊毛色白色斑點(diǎn)
鋸齒斑(Notch)—局限在頭部頂端
限制型(Restricted) –白色斑點(diǎn)，致死性同型合子(lethal homozygous) 　　
2.        毛發(fā)突變(hair mutants) 　　
§         無(wú)毛(hairless) 　　
§         裸露(naked) 　　
§         毛囊稀疏[hypotrichotic ( h )] 　　
§         無(wú)毛囊[atrichis ( at )] 　　
§         裸鼠[nude ( nude ) ] 　　
§         絨毛[fuzzy ( fz )] － 成年而且無(wú)毛 　　
3.        生長(zhǎng)突變(growth mutants) 　　
§         侏儒-1 dwarf-1 ( dw1 ) 　　
§         侏儒-2 dwarf-2 ( dw2 ) 　　
§         多脂肪的[fatty ( fa ) ] ： 黑色毛皮體型巨大 　　
§         肥胖[obese ( cp ) corpulent] 　　
§         瘦小皮包骨[skinny ( sk )] 　　
§         小型體型[runt ( rt )] 　　
注意身體的每一個(gè)系統(tǒng)有為數(shù)眾多的突變，以上所述僅是一些例子。　　
六、商品化生產(chǎn)之實(shí)驗(yàn)用大鼠　　
很多種大小體型及毛色 　　
傳統(tǒng)飼育，無(wú)特定病原性的，無(wú)菌的，未污染無(wú)外來(lái)菌的 　　
缺少腎臟，缺少甲狀腺，缺少腎上腺等等。 　　
1.        隨機(jī)交配繁殖的大鼠品系(Random bred stocks) 　　
a.        威斯達(dá)(Wistar)：白色毛皮，寬頭長(zhǎng)耳；尾巴通常較身體短；為費(fèi)城Wistar研究所開(kāi)發(fā)出來(lái)的實(shí)驗(yàn)用大鼠。 　　
b.        SD (Sprague-Dawley)：白色毛皮，頭部窄尾巴較長(zhǎng)（尾巴長(zhǎng)度約與身長(zhǎng)相當(dāng)）；易感乳房腫瘤；本品系大鼠系源自于威斯康星州麥迪遜的SPRAGUE-DAWLEY農(nóng)場(chǎng)所生產(chǎn)，其比威斯達(dá)大鼠(Wistar rat)發(fā)育成長(zhǎng)更快。 　　
c.        Long Evans：體型比白色毛皮之大鼠品系較小，頭部和身體前方有黑色毛。 　　
2.        近親品系(Inbred strains) 　　
a.        ACI-黑色大鼠，白色肚子和白色腳；腦下垂體腫瘤、睪丸腫瘤及各種不同的先天性腎臟異常等有高發(fā)生率。 　　
b.        ALB(Albany)－淡棕色大鼠；非常容易調(diào)教；心理學(xué)家常使用此種品系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 　　
c.        BUF（美洲水牛）－白色毛皮；天生自然發(fā)生齲齒的機(jī)率低，因而用來(lái)作為牙科研究的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物；此品系大鼠于老年時(shí)，期腦下垂體和腎上腺皮質(zhì)等發(fā)生腫瘤的機(jī)率高；自體免疫性甲狀腺炎，移植傳布腫瘤等發(fā)生率高。 　　
d.        COP（哥本哈根）－頭頂棕色毛的大鼠；高發(fā)生率的自發(fā)性胸腺瘤(spontaneous thymomas)。 　　
e.        F344（費(fèi)雪Fischer）－廣泛使用之白毛品系；本品系的乳房腫瘤、腦下垂體腫瘤、Leydig細(xì)胞腫瘤及白血病等發(fā)生率高，是為移植性腫瘤的宿主。 　　
f.         LEW（劉易斯）－白色毛皮；容易調(diào)教；容易受孕繁殖率高；是為腫瘤的宿主；以實(shí)驗(yàn)過(guò)敏性佐劑可誘發(fā)關(guān)節(jié)炎。 　　
g.        SHR（自發(fā)性高血壓大鼠）－由于高血壓易于中風(fēng)；使用于抗高血壓藥品的研究。 　　
3.        同源異基因品系(congenic strains) 　　
七、解剖學(xué)和生理學(xué)　　
1.        脊椎骨式C7，T13，L6，S4，S4，Cd 27-30
骨骼： 　　
a.        長(zhǎng)骨的生長(zhǎng)中心沒(méi)有停止發(fā)育，而是終生繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育，構(gòu)造上大鼠是終生持續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育的。 　　
b.        在成年大鼠的長(zhǎng)骨骨髓，大多數(shù)是由脂肪所取代的。因此研究者不能使用較老的大鼠長(zhǎng)骨作為取得骨髓的來(lái)源。 　　
2.        頭部和頸部的腺體 　　
o        三對(duì)唾液腺 　　
§         (1) 耳旁腺(parotid)：漿液性腺體 　　
§         (2) 頜下腺（下頜下腺）[submaxillary ( submandibular )]：混合的腺體 　　
§         (3) 舌下腺(sublingual)：黏液腺體 　　
o        鼻腺(Nasal glands)－于鼻腔靠近嘴巴的部分有一些腺體，最大的是位于口腔上頜的狹窄腺體(stenos gland)。 　　
o        眶下腺(Orbital glands) 　　
§         (1)內(nèi)眶下腺和外眶下腺(intra and extra orbital glands) 　　
§         (2)哈氏腺(Harderian gland)：位于眼睛后面；分泌紅?咯紫質(zhì)，為眼睛周?chē)t色結(jié)痂樣沉淀物之成分，特別是在冠狀病毒(coronavirus)感染所產(chǎn)生之緊迫。 　　
o        附屬腺體(Adnexal glands)
Zymbal's腺，外耳周?chē)钠ぶ佟?　　
o        冬眠腺(Hibernating gland)－褐色脂肪，暴露于寒冷的冬天下扮演一個(gè)主要產(chǎn)熱的角色。 　　
o        不具扁桃腺(No tonsil) 　　
3.        消化系統(tǒng)(Digestive system) 　　
a.        牙齒 　　
§         齒式(dental formula)：2 ( I 1 / 1 , C 0 / 0 , P 0 / 0 , M 3 / 3 ) = 16 　　
§         琺瑯質(zhì)(enamel)只呈現(xiàn)在門(mén)齒靠近嘴唇的這一面。此有助于維持牙齒切緣的銳利度。門(mén)齒終生不斷地成長(zhǎng)。 　　
b.        食道－角化上皮 　　
c.        胃－無(wú)腺體前胃是為復(fù)層鱗狀上皮 　　
d.        盲腸：大 　　
e.        肝－四大葉：中央葉，右葉，左葉，與尾葉（右葉分成前小葉和后小葉，一個(gè)大的左葉，和一個(gè)小的尾葉）沒(méi)有膽囊（與馬一樣） 　　
f.         雜項(xiàng)－囓齒類(lèi)沒(méi)有汗腺，他們不能喘氣，而且他們對(duì)冷的適應(yīng)比熱好得多。 　　
g.        胰：彌漫分布遍及整個(gè)腸系膜組織，而且比小鼠更甚。 　　
4.        呼吸系統(tǒng)(Respiratory system) 　　
a.        出生時(shí)肺臟不含肺泡及支氣管。氣體交換則發(fā)生在管道和小囊。約4到7天才發(fā)生結(jié)構(gòu)的改變。 　　
b.        肺靜脈含心肌纖維，因此難以與肺動(dòng)脈區(qū)別。 　　
c.        分葉： 　　
§         左邊：一葉 　　
§         右邊：(1) 顱葉 (2) 中間葉 (3) 尾葉 　　
§         中間（腔后或橫膈葉） 　　
5.        泌尿生殖系統(tǒng)(Urogenital systems) 　　
a.        .腎－囓齒類(lèi)為單一腎乳頭。他們有正常的蛋白尿(proteinuria)現(xiàn)象（0.4-1.0mg/毫升尿） 　　
b.        雄性生殖系統(tǒng) 　　
§         睪丸于出生后30至40天后下降至陰囊　(15－51天) 　　
§         附屬性腺(accessory sex glands)： 　　
·         輸精管腺(glands of ductus deferens 　　
·         二對(duì)攝護(hù)腺(prostate glands) 　　
·         二個(gè)儲(chǔ)精囊(seminal vesicles) 　　
·         凝固腺coagulating glands 　　
八、生殖，繁殖和新生兒學(xué)(neonatology)　　
1.        性別： 　　
a.        肛門(mén)生殖器間距離(anogenital distance)－雄性的比雌性大，睪丸由尾巴凸出 　　
b.        腦下垂體和腎上腺：雌性的遠(yuǎn)大于雄性 　　
c.        腎臟鮑氏囊上皮(epithelium of Bowman's capsule in kidney)：
雄性：立方上皮(cuboidal)
雌性：鱗狀上皮(squamous) 　　
2.        性成熟發(fā)春期(puberty)：雄性及雌性皆為50至60日 　　
3.        繁殖期(breeding age)：傳統(tǒng)上一般在100至120日齡交配 　　
4.        生育力(fertility)：最大生育力約在100至300日齡 　　
5.        懷孕期：交配至分娩平均22－23日 　　
6.        分娩期(duration of parturition)：一個(gè)半鐘頭（從1-4個(gè)鐘頭的范圍間） 　　
7.        停經(jīng)期：450－540日齡 　　
8.        新生兒學(xué)(neonatology) 　　
a.        出生體重約５公克 　　
b.        眼睛和耳朵緊閉 　　
c.        無(wú)毛 　　
d.        體璧透明 　　
e.        比初生小鼠大五倍 　　
9.        乳腺(mammary gland)：四到六對(duì)乳房(通常為六對(duì))，位于胸部和腹股溝部。乳房組織伸展至大鼠的背部，但不像小鼠般伸展得遠(yuǎn)。因此，大部份的大鼠乳房腫瘤是位于腹部。 　　
10.     子宮(uterus)：雙子宮，或有雙角，每個(gè)子宮皆連接到子宮頸(cervix)。 　　
九、衰老老化損傷(Aging lesions)　　
1.        慢性腎病(chronic renal disease)：淀粉樣變性病(amyloidosis) 　　
2.        心肌變性與纖維化變性(myocardial degeneration and fibrosis) 　　
3.        神經(jīng)根神經(jīng)病變(radiculoneuropathy)[脊神經(jīng)根變性( spinal nerve root degeneration )] 　　
4.        骨骼肌變性與萎縮癥(skeletal muscle degeneration and atrophy) 　　
5.        結(jié)節(jié)性動(dòng)脈外層炎(polyarteritis nodosa) 　　
6.        視網(wǎng)膜變性(retinal degeneration) 　　
十、動(dòng)物房舍(Housing)　　
1.        溫度：18　-26℃　 　　
2.        濕度：40-70％ 　　
3.        光照：每天12-14個(gè)鐘頭 　　
4.        籠飼(caging) 　　
a.        直接接觸墊料之鞋盒式飼育盒 　　
b.        金屬纜線(xiàn)底部之飼育盒(suspended wire-bottom cage) 　　
c.        每300公克成年大鼠的飼育空間至少要有258平方公分 　　
d.        飼育籠高度至少應(yīng)有　18公分　
*大鼠比小鼠強(qiáng)壯，他們能夠撐開(kāi)不牢靠的金屬纜線(xiàn)飼育籠而逃竄 　　
5.        參考實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)管理指南 　　
十一、飼料　　
1.        飼料和給水采取任意采食(ad libitum)方式。 　　
2.        粒狀(丸狀)商品化囓齒類(lèi)飼料；這些飼料調(diào)配成需用力嚼咬的硬度。此有助于維護(hù)門(mén)齒，在囓齒類(lèi)由于門(mén)牙不斷地生長(zhǎng)發(fā)育，必須以足夠硬度的飼料幫助囓齒類(lèi)磨牙。 　　
3.        自動(dòng)給水裝置。 　　
十二、動(dòng)物的抓取和保定(Handling and Restraint)　　
1.        由尾巴的基底部抓取，而不是尾巴尖端。 　　
2.        一手捉住尾巴，另外一手放在動(dòng)物的背面，馬上以拇指和食指往下頜骨后壓制住頭部。不可以緊抓大鼠胸廓避免阻礙呼吸。 　　
十三、血液采集(Blood Collection)　　
1.        尾巴靜脈(tail vein) 　　
2.        眶竇(orbital sinus) 　　
3.        于股內(nèi)側(cè)的隱靜脈(saphenous vein in medial thigh) 　　
4.        心臟內(nèi)穿刺術(shù)(intracardiac puncture) 　　
5.        剪尾巴(tail snip) 　　
十四、公共衛(wèi)生之考慮　　
1.        動(dòng)物皮屑和尿液時(shí)常使人類(lèi)產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)，且大鼠引起皮膚和上呼吸及下呼吸道過(guò)敏反應(yīng)則頗為常見(jiàn)。較老的大鼠之尿液可能含有大量的血清蛋白，可能引發(fā)人類(lèi)肺部嚴(yán)重過(guò)敏反應(yīng)。 　　
2.        大量，擁擠的大鼠族群，空氣循環(huán)不良，以及不常更換飼育盒與清洗籠架等皆可引起氨氣的蓄積作用，而使得人類(lèi)的過(guò)敏問(wèn)題更加復(fù)雜。 　　
3.        由大鼠所帶原或傳播的人畜共通傳染病包括鉤端螺旋體病(leptospirosis)，鏈球菌感染，沙氏桿菌癥salmonellosis，絳蟲(chóng)癥，韓國(guó)出血熱，與大鼠鼠咬熱和Haverhill熱。森林惡疫[Sylvatic plague（Yersinia pestis）]是由大鼠鼠蚤所帶原傳播。禽恙蟲(chóng)(Liponyssus sylviarum)能傳播圣路易腦炎病毒，和bacoti氏?直接攻擊感染人類(lèi)。 　　
十五、應(yīng)用在研究　　
美國(guó)每年約使用3千5百萬(wàn)只鼠應(yīng)用于研究和測(cè)試。使用實(shí)驗(yàn)大鼠進(jìn)行的研究包括老化，腫瘤neoplasia，藥效與毒性，含特定菌之動(dòng)物gnotobiology，齲齒的研究，脂質(zhì)新陳代謝，維他命之作用，行為，酒精中毒和肝臟硬化，關(guān)節(jié)炎，苯酮尿癥(phenylketonuria)，黃疸，果糖不耐癥，高血壓、胚胎學(xué)，畸胎畸形學(xué)，腎性尿崩癥及傳染性疾病等皆可使用大鼠進(jìn)行研究?！　?/span>
大鼠生理數(shù)值　　
以下所列數(shù)值僅為趨近值，有可能于所飼養(yǎng)的族群中不出現(xiàn)在正常值范圍內(nèi)。　

利用大鼠作為人類(lèi)疾病動(dòng)物模式試驗(yàn)研究之優(yōu)缺點(diǎn)