【6.2】老鼠与小鼠(mouse/mice/rat/mus)

  • 小鼠或老鼠都指mouse。 mouse、mice都指的是小鼠(mice是mouse的复数形式啊),学名Mus musculus
  • rat指的是大鼠,学名Rattus norvegicus
  • 实验室常用小鼠有C57BL/6(题主所言B57c1/6应该是这个?)和Balb/C 。实验室常用的大鼠有Sprague-Dawley和Wistar 成年大鼠体长可以达到20cm, 而小鼠则通常在10cm左右

paper里还会看到各种不同的xx mice,指的就是不同品系了,以下文为例:

一、概况

该文从open-acess论文里随机挑选了276篇学术论文,其中252篇使用小鼠,16篇使用大鼠,其他还有兔子豚鼠等实验动物

  • 大鼠没有胆囊,小鼠有。
  • 大鼠没有呕吐反射,小鼠有。
  • 大鼠是雌性更凶,小鼠是雄性更凶。

  • 大鼠可以群养,小鼠雄性的话还是不要群养了打架太严重。

  • 大鼠的期望寿命可以到2年(Wistar长一些到2年的概率比较大,SD短一点到2年的概率可能稍微小一点),小鼠期望寿命大概可以到1年。

  • 大鼠对缺饮用水的耐受度稍微强一些,小鼠一晚上没水就有可能死。

  • 大鼠大,小鼠小,相同周龄的话体重相差一个数量级左右。看起来是废话,实际涉及到方方面面:

    1. 给药的话,大鼠需要的量多一个数量级
    2. 大鼠能采的血比小鼠多,一般实验常用年龄7-12周的话,大鼠可以2-4 ml也没有大事,小鼠差不多0.2-0.3 ml内才比较安全;终末期的话大鼠能采10-20 ml,小鼠可能至多1 ml左右吧。
    3. 大鼠尾静脉给药的话比小鼠容易的多。

二、具体例子

2.1 小鼠mouse

小鼠是应用最多的实验动物,因为其99%的基因能在人类基因组中找到同源基因,,饲养管理具有非常成熟和相对廉价的方案,繁殖迅速使得科研人员可以研究不同代次间小鼠生物学特性的变化,生理学和基因学特征研究清晰使得研究可以顺利开展。

我们今天所见的多数实验用小鼠都是白色的,这是酪氨酸酶基因突变使得机体无法合成黑色素导致先天白化病的缘故。在早期人们在培育实验动物时将白化病作为一种选择标志,也有不以白化病作为选择标志培育出来的小鼠,如C57BL/6。多数实验小鼠为近交品系。

C57BL/6

首先最基础的小鼠,C57BL/6,它是一种常见的近交品系实验鼠,我们常听到的 “C57”或者“B6”都是它。

因为该小鼠品系已经完成了基因组测序,且对许多肿瘤不易发,但能够发生饮食诱导性肥胖和动脉粥样硬化等。所以它常常作为肥胖模型,Ⅱ型糖尿病模型,动脉粥样硬化模型,用于生理学与病理学的相关研究。

重要的是,它也常用于构建基因修饰动物模型,因为可以保证遗传背景上的高度稳定性和实验数据的一致性。

C57BL/6 (简称B6)是第二种完成全基因组测序的物种,仅在人类全基因组测序之后。这个品系的小鼠于1921年被培育出来,属于近交品系。

B6的主要用途有如下三个方面:

  1. 作为生理学与病理学的实验动物模型
  2. 构建转基因动物模型
  3. 作为产生自发突变和诱发突变的同基因型小鼠的背景品系

Balb/C

是另外一种广泛使用的实验室小鼠。这个品系具有白化、免疫缺陷的特征,是一个近交品系。该品系的老鼠从1913年开始培育,到1974年正式定名为BALB/cByJ。Balb/C是一种极为温顺的品种(答主注:亲测一千只几乎没被咬过哦!)。Balb/C对致癌物极其敏感,常用于肺癌、肾癌等实验动物模型的建立。也用于制造单克隆抗体、免疫学实验和传染病学实验等。

其次为Cre鼠和flox鼠。

Cre为一种酶,因其具有位点特异性,可以使Loxp片段间的基因序列被删除或重组。因此,Cre与Loxp一起组成Cre-Loxp系统,从而实现在时间和组织上的基因调控表达。

CD4Cre表示CD4基因启动子驱动Cre重组酶表达,又因为在T细胞发育的早期有一个CD4CD8双阳的阶段,所以CD4Cre也可以理解为在T细胞中都能表达Cre酶的实验鼠。

文中Bcl6fl/fl(纯合子)表示在Bcl6序列两端各放置loxp序列,当flox鼠与带细胞特异性表达cre鼠交配繁殖,获得特定细胞目标基因敲除小鼠,即CD4CreBcl6fl/fl表示T细胞Bcl6基因敲除小鼠,一般用于研究Bcl6基因在T细胞发育中的作用。

TCR转基因小鼠模型,OT-Ⅱ。

该小鼠表达与CD4共受体配对的小鼠α链和β链T细胞受体,对鸡卵白蛋白323-339具有特异性。在这些小鼠中,外周血CD4/CD8 T细胞比率增加了4倍,主要用于研究CD4+T细胞对抗原反应中的作用。

同理,相对应的是OT-Ⅰ小鼠模型,该小鼠所有外周CD8+T细胞特异性识别由MHC I类分子H-2Kb提呈的卵清蛋白肽:257-264。主要用于研究CD8+T细胞对抗原反应中的作用。

除了上面提到的条件性敲除小鼠外,全敲小鼠也是在广泛应用。Tcrbd-/-表示该基因在小鼠全身所有组织和细胞中都不表达。

早期基因敲除主要利用DNA的同源重组原理,通过ES细胞打靶技术,设计同源片段代替靶片段。近年来随着CRISPER/Cas9的发展,利用CRISPER/Cas9技术能够更快更方便地构建基因敲除小鼠。主要用于研究目的基因在肿瘤或特殊疾病中的作用。

总结

下表总结了主要实验小鼠的特征

其他

最后除了基因敲除,基因敲入也是常用的转基因鼠模型。基因敲入是基于基因重组原理,将外源基因插入生命体基因组中,并使其在体内表达的技术。包括两种方式,即定点敲入和原位敲入。

  • 定点敲入指通过插入特定启动子位点来表达外源基因。
  • 原位敲入指在原基因敲除的位点插入新的基因。

利用小鼠自身的启动子,在原基因敲除的位点插入新的基因CDS区,一般为引入报告基因以观察启动子表达情况,如GFP。比如文中的Bcl6-RFP,Foxp3-GFP小鼠根据RFP和GFP荧光来观察Bcl6和Foxp3基因的变化,尤其应用在探究目的基因在一些细胞发育分化过程的追踪上。

在有些文章中,实验鼠配来配去很复杂。但是万变不离其中,都是根据不同的目的将单一元素的小鼠进行杂交,筛选鉴定最终获得可供实验的小鼠。

2.2 大鼠rat

大鼠是应用第二多的动物模型,相对于小鼠,大鼠更大因而更加方便解剖操作,性格更暴躁,对疾病抵抗力更高。Sprague-Dawley和Wistar是最常用的两种大鼠,两者均为白化品系。与小鼠不同,多数实验大鼠均为远亲杂交,所有大鼠均由褐家鼠培育而来(答主注:就是饭店厨房垃圾场随处可见那货-,,-)。大鼠同样具备繁殖迅速、饲养管理成熟廉价,背景清晰等优势。

Sprague-Dawley 大鼠 SD大鼠于1925年被培育出来,其脾气较为温顺,肿瘤发生率低。

Wistar 大鼠Wistar大鼠于1906年被培育出来用于生物医学研究,是第一种专门作为实验动物的大鼠品系。在涉及到化学品毒性试验(急毒试验和亚慢性毒性,以及慢性毒性等)这个品种是首选。

参考资料

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