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实验动物品系及其用途(4)
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常用突变品系
  1.肌萎缩症(Dytrophia Muscularis, 简称dy)小鼠或称肌失营养症即后肢瘫痪小鼠:该鼠与人类有相似的肌萎缩症状,其dy/dy大约出生两周可见后肢拖地, 表现有进行性肌衰弱和广泛性肌萎缩。病鼠出生时是活的,但只有少数病鼠能存活10周以上,无繁殖力。但已证明将dy/dy雌鼠的卵巢移植到正常雌鼠体内具有生殖能力。由于雌鼠基本不育, 因交配无能,且母性不好,一般得留杂合型,如雄鼠与正常雌鼠交配有困难,可人工受精,也可卵巢移植。常用的有REJ129/dy后肢偏瘫小鼠。
  2.肥胖症(Obese, 简称ob)鼠:肥胖症鼠有肥胖小鼠(Obese Mice) 和肥胖大鼠 ( ObeseRat)。肥胖小鼠体重可达60g,这种小鼠无生育力,表现为单纯肥胖而不伴有糖尿病。 纯合体大约在四周龄时即可识别出,此时其增重加速,很快可达到正常同窝鼠体重的3倍。 中等程度的摄食过度可使其几乎不太活动,但在幼年时其血糖和免疫活性胰岛素并不明显增加,5~6月龄后,肥胖趋向稳定,胰岛素和葡萄糖水平上升,这些小鼠不受外来胰岛素的影响,但节制食物可增加对胰岛素的敏感性及延长其寿命。所有的雌鼠均无生殖力,卵巢和子宫萎缩,若坚持节制饮食,则雄鼠偶尔能够繁殖。Langerhans岛的增生与胰岛素分泌增加有关,肾小球发生肾结节状脂肪玻璃样病变,在电镜下可见其局限于肾小球膜和基膜的内皮面。肥胖小鼠的皮下、后腹膜和性腺的脂肪增多,这是脂肪细胞数目增多和体积增加的结果,因此被称为肥大性-增生性肥胖症。这种小鼠的肥胖症与人类的肥胖症很相似。利用这种小鼠曾进行了许多关于肥胖症的生化、症理、激素及药物治疗等的研究。因为这种鼠无生育力,所以必须用杂合子交配以保持此基因。除ob突变形外,后来又发现ad即成年肥胖和糖尿症(Adult obesity and diabetes)。ad/ad型的肥胖症体重相当于正常鼠的两倍,与ob/ob型一样,通常不育,7~10 周龄时表现出高血糖和糖尿症。在新西兰小鼠中也发现一种肥胖症叫NZO(New ZealandObese)。 该鼠通常具有生殖能力,所有的小鼠均发生肥胖,但脂肪沉积主要是在腹内,于2~4月龄时即可发现脂肪沉积,最终达到总体重的70%,高血糖不明显,但胰岛素的水平升高。在快速增重期间,食物的摄入量明显增加。此外,还有一种肥胖Fatty,基因符号为fa, 肥胖同时有糖尿病,受孕率低。日本KK小鼠也发生肥胖。从小鼠的肥胖症知道,肥胖症有不同的遗传型。这对研究人类肥胖症的一系列问题颇有助益。
  3.侏儒症(Dwarf Mice, 简称 dw) 鼠或称矮小畸形鼠:这种畸形又称垂全性侏儒症(Pituiary Dwarfism),因为其缺乏脑下垂体前叶的生长素和促甲状腺激素,故使生长发育障碍。纯合子dw/dw小鼠在12~13月龄时即可被识别,它表现为短尾和短鼻, 到成熟年龄时,其体积约为同窝正常鼠的1/4,8周龄时体重为8~10g,尽管多数能存活到成熟期,但雄鼠和雌鼠均无生殖力,可出现继发的粘液性水肿。给病鼠食入垂体前叶碎片可以使生长速度基本正常。由于该鼠无生育能力,两性均不育,所以只能用杂合子把基因保留下来,这样只能得到25%的矮小畸形鼠。于9日鼠龄时将正常垂全移植到这种鼠的肾脏, 雄鼠可长大到近于正常小鼠体形并可繁殖(但在雌鼠收不到效果,原因不明)。
  4.糖尿症(Deabetes, 简称db)鼠:由Hummel等(1966)最先报导,它是由单隐性突变基因引起,自发于Jackson实验室的近交系小鼠(C57BL/Ks),该基因(db)与肥胖(ob) 不是等位基因,尽管它们的表现型特征相似,db/db基因鼠的第一个表现是当病鼠到3~4周龄时, 腋和腹股沟皮下组织出现脂肪的异常沉积,此时血糖升高,从200mg/100ml 血以下的正常水平上升到一年龄时的682mg/100ml血(平均为563.2mg/100ml血)。雌鼠无生殖力,但其卵巢移植到其它鼠后仍能恢复生殖活性。多数鼠不能存在到8个月以上, 但若在病的早期节制饮食则可延长期生命。临床症状包括肥胖、高血糖、糖尿、蛋白尿、烦渴、多尿,最后可因酮尿而死亡。死后变化包括胰岛细胞中具有很少β颠粒和胰管肿胀。Like(1972)描述了db/db 小鼠肾小球的变化,在外形上与同龄正常小鼠的一样,但比后者大得多,小鼠到了糖尿病发病年龄时,肾小球膜变化更加明显,外周基层持续增厚,并生有许多小结。还认为多尿可能是高血糖对肾小球产生利尿作用的结果。
  5.骨骼硬化症(Ostepetrosis, 简称op)鼠:发生于侏儒症(dwarf)小鼠。这个隐性基因(op)位于第12号染色体上。大约10日龄时(op/op)即可识别出,其头呈圆顶状,脚短, 门缺如,主要的骨骼缺陷是骨重建不良造成的,出生前后6周最明显、随着小鼠的成长, 骨形成减速,重建时骨的消除与形成的速度几乎相等,因此症状表现比较轻微,病鼠的破骨细胞数较同窝正常鼠为小,酸性磷酸酶出现于整个细胞,而不是仅集中在破骨细胞和骨头的界面上。op/op小鼠的长骨受到的影响最大,至少在出生后的6个月里,骨髓腔闭合,出现原始的海棉骨,病鼠的骨片似乎比同窝正常鼠密实,当病鼠到6~10月龄时骨髓腔重新出现, 并充满正常的造血成分,其中巨核细胞的数目增多。与其它骨硬化突变体不同,它们不伴随色素异常,因此不同于小眼畸形mi/mi,和灰色-致死gl/gl小鼠。op/op突变体生存的时间较长,骨骼的病变可随小鼠的成长而消失,在骨骼病变消除前,骨基质形成和甲状腺滤泡旁细胞水平的比率大幅度下降。由于病鼠骨质生长异常,骨质硬,骨髓腔消失,所有骨骼都硬化,并伴有无齿症。因此往往在同窝仔鼠中发现死亡仔鼠。第二窝才出现断奶后死亡的小鼠无牙齿,系因不能吃食而死亡,但于断奶后喂软饲料可保留下来。op为隐性基因,无齿型发生于肥胖型父母,第二代出现无齿。正常时上下颌骨有牙齿的生发点,骨硬化症时有生长牙齿的生发点,但因骨质硬而不能长出。这种鼠的病变与人类大理石样骨病相似。
  6.显性斑点(Dominant Spotting)突变贫血鼠:W/W V骨髓衰竭性贫血小鼠的大红细胞减少,血细胞比容减少及平均细胞体积增加为特征的细胞性贫血,是研究人类再生不良性贫血的良好动物模型。因为斑的大小是指白斑(White Spotting)大小,所以缩写为W。正常时是小写ww,当呈WW时则表现出贫血。在W处有五个等位基因, 任何两个等位基因都可引起严重的大红细胞性、发育不全性贫血,同时引起肝脏造血功能障碍。贫血的严重性受环境和基因型影响。W/WV贫血小鼠来自两个品系,在杂合状态携带WV等位基因的C57BL/6J小鼠和在杂合状态携带W等位基因的WB/ReJ小鼠交配产生的F1小鼠,在繁殖这些小鼠时,产生4个分离基因型的F1小鼠,即+/+、W/+、WV/+和W/WV小鼠。这些突变体均无生育力,表现为黑眼、白色。WW出生后只能存活几天,当有修饰基因存在时,则Ww呈部分显性,可出现90~98%白斑,如无修饰基因存在,则呈现纯白,但为黑眼,如有一些修饰基因存在可出现不同程度的花斑。W是一组复等位基因,如WV的v是Viable(活)的意思。WVWV可活到成年,为白色、黑眼,通常是不育的,偶然表现出有限的生育力,其红细胞只有正常的半数,与人类贫血相似。(1)W/WV遗传性贫血小鼠,能活到成年,如:WBB6F1/J-W/WV小鼠。(2)+/+非贫血小鼠,红细胞计数正常,如:WBB6F1/J-+/+小鼠。(3)W/W:遗传性贫血小鼠,造血干细胞正常,是造血微环境发生缺陷的小鼠。(4)W/Wa遗传性贫血小鼠,造血微环境正常,是造血干细胞发生缺陷的小鼠。
  7.白内障(Catarct, 简称Cat)突变鼠:这是显性遗传,10日龄至14周龄时晶状体混浊,还会发生晶状体液化和核的上超咬合。当Cat呈杂合状态时出现白内障。 这种性状在一般情况下很容易观察到,可作为眼科的动物模型。
  8.无脾(Asplenia, 简称As)突变鼠:该鼠脾脏完全缺如,它作为一个遗传性疾病出现于显性半肢畸形的杂合子小鼠。这些小鼠已被广泛应用于脾脏功能的研究,也是研究中医中药的重要动物模型,还是研究血吸虫病的良好实验材料。
  9.灰色致死(Grey-Lethal, 简称GI)突变鼠:gl/gl突变鼠除显纯灰色外,很主要的性状是生长障碍,出生14d后即比正常为小。牙不萌,形态不正常,牙齿不钙化。肢体长骨不正常。一般死于22~30日龄,利用其骨骼系统的障碍,可用作锶的代谢研究。
  10.视网膜退化(Retinal Degeneration, 简称rd) 突变鼠:此种病鼠与人类的色素性视网膜炎相似,人类的色素性视网膜炎也是一种遗传病,呈现进行性视网膜硬化,有色素沉着及视网膜血管闭锁萎缩。人类这种病例很难取得标本进行病理等研究,而动物模型则提供了极为理想的实验材料,还可进行其它一系列研究。
  11.淡化致死基因(Dilte-Lethal, 简称dl)突变鼠:dl/dl除淡化的性状外,还有惊厥、瘫痪,大约死于生后三星期。后来有人发现这种病的苯丙氨酸氢氧酶的活性大大下降,因此此模型相似于人类的苯酮尿病。
  12.针尾(Pintail, 简称Pt)突变鼠:当Pt/+杂合状态呈现显性突变性状,见削短与卷曲的尾巴,且椎间盘逐龄产生快速退化,这就类似人类的椎间盘突出症,适用于该项研究。 (待续)

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发表时间: 2003/3/22
来自:jiansuo.net 作者:揭伟(编辑)


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