实验动物
不同品系大鼠介绍
大鼠属于小型啮齿动物。在实验所使用的小型啮齿类动物中,大鼠使用量约一半以上,其次是小鼠。大鼠使用量超过小鼠的主要原因是组织标本一般能够满足实验需要。
实验室大鼠最初来自两方面,一是直接从野外捕获,另一方面是来自家养或商业养殖的大鼠。由于实验大鼠的来历和演变在大量的文献资料中有些混乱,南通特洛菲饲料科技有限公司对实验大鼠的来历和演变进行了文献调研,结果如下:
根据资料,大鼠起源于中国北部和内蒙古一带,然后到达世界各地。在欧洲一带,最有名的一种老鼠体型小、毛色褐色但攻击性强的野生大鼠,被称为Norway大鼠(挪威大鼠),学名称为Rattus norvegicus(norvegicus=挪威),这种野大鼠为什么以挪威命名不得而知,因为一些资料中认为英国出现Norway rats时,挪威还没有呢,还有资料中说挪威大鼠是在1728年从挪威在运送木材的商船中到达英格兰的。还有专家推测可能早在16世纪(1553年)已经在中欧出现,而根据可追溯资料,这种大鼠最可能是在十八世纪出现在欧洲了(例如,英格兰1730年,法国1735年,东德1750年,西班牙1800年),可能在这个时期(1755年或1775年),大鼠通过船只到了美国。
在18世纪,欧洲流行将Norway大鼠作为宠物或欣赏动物,此外,人们还用大鼠进行打赌,比较流行的是一种打赌方式是看谁的狗能够最快地把一个大的容器中的所有大鼠处死,这种赌博方式称为(rat-baiting)。由于这些方面对大鼠的需要,商业化养殖应运而生。这个时期已经出现多种不同毛色的突变大鼠,例如,白化大鼠(大白鼠),黑鼠,花鼠(piebald rats,或头巾大鼠:hooded rats)。这些毛色基因自然突变的Norway大鼠有两种可能的来源,一种可能是自己从野外捕获的,另一种可能是在一些农场在商业化养殖中由于大规模群养繁殖,毛色自然突变现象容易被发现,人们的好奇和偏爱驱动了商人们针对不同毛色的大鼠进行选择性交配和繁殖而成的。
到了19世纪早期,已经有科学家将大白鼠进行生理学研究,例如,1828年科学家第一次报道了使用大白鼠进行的科学实验:饥饿试验。在19世纪中期,有些科学家在采用大鼠进行了营养和内分泌方面的研究。在1866年,孟德尔报道了孟德尔遗传规律,不久(1877~1885年间),Crompe(Hugo Crampe)使用15000只不同毛色(黑色,灰色,白色,头巾)大鼠进行了毛色基因遗传的研究,证实了孟德尔定律的合法性。孟德尔定律还驱动了科学家们通过大鼠远交和近交繁殖试验开展遗传学研究,包括建立各种疾病模型或者具有各种代谢特点的大鼠。总的来说,在19世纪后期进入了大鼠和小鼠遗传学研究的繁荣期,而20世纪上半世纪成为大鼠和小鼠遗传学研究的鼎盛时期,在这个时期,诞生了大量品系的大鼠。我们如今使用的大多数品系大鼠都是来源于这个时期建立的品系,或者基于这些品系进行的杂交(远交)、近交以及利用转基因或基因敲除技术诞生的基因工程大鼠,小鼠的情况也是。
最近,有专家利用DNA分析技术了解白化大鼠(大白鼠)与头巾大鼠(hooded rats)在历史上出现的先后关系,结果证明,对来自世界各地的117个品系大白鼠样品进行,所有这些品系大白鼠都携带了头巾大鼠的Kit基因,因此,大白鼠是从头巾大鼠群体中突变而来。根据这个研究,可能的顺序是:Norway褐色大鼠突变为头巾大鼠,再突变出大白鼠。
综上所述,我们应当注意以下2点:
(1) 实验用大鼠是不正常的大鼠
作为实验室使用的大鼠最初源于野鼠:Norway大鼠,灰色,体型较小,进攻性较强,而从基因角度来说,实验室大鼠都属于不正常大鼠,至少存在毛色突变,而毛色基因与营养和健康密切联系,因此,无论是从毛色,还是健康角度,实验室大鼠都是不正常大鼠。事实上,实验用大鼠,无论哪一种品系,都是不健康的,例如,自发肿瘤发生率高,等等。
因此,我们是实际工作中,不应当将大鼠称为正常大鼠,也不应当成健康大鼠。对于没有实验干预的对照组,不应当称为正常对照组(normal control),而应该称为“空白对照组”或“未处理组”(untreated control)。
(2) 关注大鼠的来源对大鼠品系的选用和对照设置非常重要
点击左边菜单中了解我们对每一种品系进行的介绍,在其中,我们特别对你感兴趣的大鼠品系的来源进行了介绍,通过帮助你了解他的基因背景,从而在科研中分析参考文献中为什么要采用这种品系,同时,也有助于了解实验结果异同与遗传基因背景的可能关系。
(1) 没有胆囊。
(2) 红细胞血型特殊,有多种血型抗原。
(2) 除了某些特殊品系,一般呈现为对胆固醇吸收较差,对胆固醇代谢较强。
关于大鼠血脂的特点,详见“不同动物之间以及与人类血脂和脂蛋白代谢与转运的比较”。
参考文献:
Hedrich HJ. Chapter 1 "History, Strains and Models". The Laboratory Rat (Handbook of Experimental Animals). Gillian R. Bullock (series ed.), Tracie bunton (series ed.). Academic Press. pp. 3–16, 2000.
Kuramoto T, Nakanishi S, Ochiai M, Nakagama H, Voigt B, Serikawa T. Origins of albino and hooded rats: implications from molecular genetic analysis across modern laboratory rat strains.PLoS One. 2012;7(8):e43059.
https://en.wikipedia.org/wiki/Brown_rat.
Wildt SJ, Brooks AI, Russell RJ. Chapter 20.Rodent Genetics, Models,and Genotyping Methods. In Sourcebook of Models for Biomedical Research.Ed.Conn PM. Humana Press Inc. 2008.
Castle WE. Variation in the hooded pattern of rats, and a new allele of hooded.Genetics. 1951 May;36(3):254-66.
Kren V. The major histocompatibility system (H-1) alleles of some British rat strains. Transplantation. 1974 Jan 1;17(1):148-52.
Spiteri M, Eyquem A. Studies on Erythrocytic Factors in Rats. In Blood Groups of Animals Proceedings of the 9th European Animal Blood Group Conference (First Conference Arranged by E.S.A.B.R.) held in Prague, August 18–22, 1964 Editors: Josef Matoušek.pp 205-209.
Günther E, Štark O. The Major Histocompatibility System of the Rat (Ag-B or H-1 System). In The Major Histocompatibility System in Man and Animals. Ed.Dietrich Götze. pp 207-253.