家兔的实验动物学价值-中国养兔杂志2011-10-30修改

第一篇：家兔的实验动物学价值-中国养兔杂志2011-10-30修改

家兔的实验动物学价值

庞有志

（河南科技大学动物科技学院，河南，洛阳，471003）

摘要：家兔具有重要的实验动物学价值，广泛用于生物医学、畜牧兽医学、生物学等各个领域的研究，本文就家兔在生物医学、畜牧兽医学领域的研究以及在生物检定与环境检测、生物制品制造和生物教学等方面的应用作一介绍。

关键词：家兔；实验动物；动物实验

兔（rabbit）起源于欧洲野生穴兔，在动物分类学上属于哺乳纲，兔形目，兔科。兔科中有真兔属、野兔鼠和白尾棕色兔属。家兔（Oryctolagus cuniculus）的祖先是真兔属，作为实验动物的兔都是在家兔培育的基础上按照实验动物的要求进一步培育而成的。家兔作为实验动物和实验用动物的时间无从考证，其最早应用主要是为生物医学研究服务，随着实验动物学和现代科学技术的发展，家兔作为实验动物已广泛应用到多种学科（如生物学、动物学、畜牧学、兽医学、遗传学、微生物学、免疫学、营养学、生态学等）和多种工程技术（如胚胎工程、细胞工程、基因工程、环境工程等）的研究，如今实验家兔在许多国家已成为一项重要的新兴产业。据报道，美国每年用家兔作为实验动物达60万只，目前我国实验兔的养殖在养兔业中也日益受到人们的重视，具有广阔的市场前景。

1.在生物医学领域研究中的应用

1.1生殖生理及胚胎学的研究 利用家兔可诱发排卵的特点进行各种生殖生理和胚胎学的研究。家兔属刺激性排卵动物，雄兔的交配动作或注射绒毛膜促性腺激素（80~100单位/只）均可诱发排卵。注射孕酮或某些药物可抑制排卵；家兔排卵多少可以卵巢表面带有鲜红色的小突起个数表示。由于成熟母兔只能在交配后排卵，所以排卵的时间可以准确判定，同期胚胎材料容易取得。因此家兔常用于生殖生理、胚胎学、妊娠诊断和避孕药物的筛选等研究。

1.2免疫学研究家兔血清产量大，胸淋巴结明显，耳静脉粗，易于注射和采血。最大用兔是用来自备高效价特异性强的免疫血清，用于制备的抗血清种类及其广泛，包括病原体免疫血清、间接免疫血清、抗补体抗体血清、抗组织免疫血清等。常用于变态反应性疾病、自身免疫病和免疫缺陷病等疾病的免疫病理学和免疫药理学研究。常见的动物模型有兔被动皮肤过敏反应、兔马杉型肾炎和兔恶性纤维瘤综合症等。

1.3心血管疾病及冠心病的研究家兔颈部神经血管和胸腔的结构特殊，很适合做急性心血管实验，如直接法记录颈动脉压、中心静脉压，间接法测量冠脉流量、 作者简介：庞有志，男，1963年4月生，河南新蔡县人，博士，教授，硕士研究生导师，主要从事动物遗传育种研究，Email:pyzh20062126.com;Tel:***

心搏量、肺动脉和主动脉血流量等。适用于复制心血管病和冠心病，包括心肌梗塞、缺血性濒危心肌、心源性休克、缺血性心率紊乱、心率失常、冠心病、肺水肿等；最早用于胆固醇代谢和动脉粥样硬化症研究的动物就是家兔，如利用纯胆固醇溶于植物油饲喂家兔，可引起家兔典型的高胆固醇血症，主动脉粥样硬化症和冠状动脉硬化症等。家兔的高脂血症、主动脉粥样硬化斑块、冠状动脉粥样硬化等病变与人类的病变及其相似。因此利用家兔复制心血管病和冠心病的动物模型，对人类心血管疾病及肺心病的研究具有重要的意义。

1.4传染病学研究家兔对多种微生物和寄生虫都很敏感，利用家兔可建立细菌性心内膜炎、淋球菌感染、慢性葡萄球菌骨髓炎、狂犬病、天花、脑炎、肺吸虫病、血吸虫病、弓形虫病等疾病的动物模型，用于研究人体相应的疾病。兔感染-日本血吸虫模型用于抗血吸虫药物的实验治疗，观察药物疗效及毒性反应等；兔利什曼原虫模型也用于免疫学研究。

1.5眼科学研究家兔的眼球很大，眼球体积约5~6cm2，重约3~4g，便于进行手术操作和观察，是眼科研究中最常用的动物。常用家兔复制角膜瘢痕模型，在双眼角膜上，复制成左右等大、等深的创伤或瘢痕，用于观察药物对角膜创伤愈合的影响、筛选治疗角膜瘢痕的有效药物及疗效机理研究等。注意作眼科研究选用实验兔必须是有色兔，因为白色家兔的虹膜颜色是白色的，和角膜浅层瘢痕的颜色相似，对比度不鲜明。

1.6发热、解热和检查致热源等实验研究家兔体温变化十分灵敏，最易产生发热反应，而且发热反应典型、恒定，因此常选用家兔进行这方面的研究。如给家兔注射细菌培养液和内毒素可引起感染性发热，注射化学药品或异性蛋白等可引起非感染性发热。

1.7皮肤反应实验家兔皮肤对刺激反应敏感，其反应近似于人类。常选用家兔皮肤进行毒物对皮肤局部实验研究；兔耳可用于进行实验性芥子气皮肤损伤和冻伤、烫伤的研究、化妆品对皮肤影响的研究；耳朵内侧部位特别适于作皮肤反应的研究。

1.8建立转基因疾病动物模型目前利用转基因兔建立疾病动物模型涉及到的疾病主要有传染病、遗传病和肿瘤。利用家兔进行肾素-Ⅱ（Ren-2）基因（与人类高血压有关）、人血Ⅸ因子基因（与血液病有关）和EB病毒潜伏膜蛋白（NBLF-1）基因（与非洲淋巴瘤及人鼻咽癌有关）等的转基因动物均在研究或鉴定中。转基因兔疾病模型的研究与建立，必将大大推动人类医学研究，同时也将大大提高家兔的医学价值和实验动物学价值。

1.9其他方面的研究在心血管药理学、神经药理学、抗生育药理学、毒理学、放射生物学、中医药学等领域的研究中，家兔都是常用的实验动物。另外，家兔的软骨发育不全、低淀粉酶血症、遗传性青光眼、维生素A缺乏、脑小症、脊柱裂、遗传性骨质疏松等都与人类的相应病症类似，因此被广泛用于这些疾病的研究。

2.在畜牧兽医领域研究中的应用

2.1遗传育种学家兔多胎，世代间隔短，可为研究性状的选择反应、选择极限、有效群体含量和选择强度，确定繁育方法、制定选配制度、进行近交与杂交分析、研究基因与环境互作等提供大家畜无可比拟的素材，是动物遗传育种研究很好的实验模型，正因为如此，人们在家兔育种和生产中培育出了生产上众多的品种和品系及各种配套系；家兔在毛色、毛质、血型等方面存在有多种突变型，是培育近交系和纯系的重要遗传基础，目前生产和实验用的多种近交系及纯系，多是来自对不同性状的突变型的培育，位于美国缅因州巴哈伯（Bar Harbor）镇的Jackson实验室已收集到的家兔近交系有34个，我国目前尚没有培育出自己的近交系；家兔对环境敏感，且皮毛性状易于观察和测量，因此家兔也是研究动物诱变育种、抗病育种的好材料。2.2动物繁殖学家兔由于是刺激性排卵动物，给家兔施以诱发条件可确定何时排卵、何时进行剖腹切开宫取胎兔，因而在人工授精、性别控制、胚胎移植和转基因研究中是最佳的实验动物。

2.2.1人工授精人工授精和精子冷冻技术的应用极大地提高了畜禽遗传进展和品种改良速度。在精子获能、精子冷冻保存和精子功能测定等许多研究中，家兔都是首选的实验动物。近年来将动物的精子和卵细胞进行显微操作又促进了显微受精技术的发展。罗军和范必琴（1993）将新鲜兔精子注入卵胞质内获得仔兔。Yang（1990）通过透明带下注射精子技术，使兔胚卵裂率达81%，注射LH后获得的兔卵母细胞囊胚率为41%。

2.2.2体外受精 体外受精就是将哺乳动物卵细胞从母体取出，在体外进行精卵结合的过程。由于体外受精是在实验室进行，故又称为“试管动物”技术。早在1954年，Thibault等从母兔子宫中回收精子，使兔体外受精成功。1959年张明觉等首次使兔体外受精产仔，获得试管动物。之后关于哺乳动物卵体外受精的研究报告迅速增加，研究逐渐深入，各种试管动物相继出现。

2.2.3性别控制 目前动物的性别控制主要通过X、Y精子分离、受精环境控制、胚胎性别鉴定、胚胎性别改造和性反转等途径来实现，每一种途径又有许多方法，如X精子和Y精子分离技术有物理分离法、免疫法、流动细胞光度测定法等，每一种途径、每一种性别控制的方法，几乎都有以兔为研究对象的试验结果。

2.2.4胚胎移植胚胎移植是目前用于牛羊等单胎或少胎动物一项繁殖生物技术，这项技术主要用于优秀种畜生产。但这项技术成熟之前的一些研究，很多都是以家兔为实验动物的，因为胚胎移植所包括的一系列技术如同期发情、超数排

卵、胚胎采集、胚胎短期保存和培养以及胚胎植入受体等，用家兔作为实验动物都是既方便又经济的。兔通过超数排卵处理，一次可排出100枚左右的卵子，胚胎移植首先从家兔开始，现在小鼠、猫、牛、羊、猪、马等20多种哺乳动物中获得成功。

2.2.5转基因兔生产 转基因动物技术包括显微注射法、逆转录病毒法、胚胎干细胞法及精子载体法等，精子载体法的可行性最早是用兔进行实验的。早在1971年，Brackett等将兔精液与放射性标记的SV40病毒DNA孵育后发现，在精子头部能够检测到放射活性。用放射性标记的精液给母兔进行人工授精，获得的2-细胞受精卵由于整合有SV40病毒DNA，可使CV-1肾细胞感染SV40病毒，说明SV40病毒DNA通过精子带进了卵细胞内。1985年Hammer等通过显微注射技术将人生长素基因注入兔卵内，首次获得了转基因兔。转基因兔的培育不仅可以促进自身基因的表达调控研究，而且能为大家畜转基因研究提供重要的参考。转基因技术用于兔的改良在提高动物生长速度、改善畜产品质量和增强动物抗病性等方面，也已显示出较好的应用前景。

2.2.6克隆动物 将哺乳动物不同发育时期的胚胎或细胞核，通过显微操作技术，移植到同种或异种动物的去核卵母细胞中，经培养、移植而产出的动物，称为移核动物或克隆动物，利用这一方法可以产生大量的同质动物。Stice等（1988）将兔胚的8细胞核，移到兔去核的成熟卵母细胞胞质中，获得了移核兔。陆德裕等（1990）也成功地获得了我国首例移核兔。该技术引起的最具有轰动效应的事件，是英国科学家Wilmut等（1997）年使体细胞核移植的克隆绵羊“多利”（Dolly）问世，这一技术充分说明人类可以更快地生产大量的克隆动物，这对于加速优质种畜和珍贵野生动物的繁殖和培育以及对于人类某些遗传病的防治都具有十分重要的意义。但应该知道在“多利”出世之前，人们利用家兔为实验动物也做了不少研究。

2.3畜禽营养学动物实验是家畜营养学研究的重要途径，家兔作为单胃草食动物，在消化上具有草食动物相同的许多特点，通过兔的饲养、消化和代谢试验，可以为推算其它家畜在各种生理状况（如维持、生长、妊娠、泌乳等）每天对能量、蛋白质、脂肪、粗纤维、矿物质、维生素和水的需要量提供参考。

2.4畜禽疾病防治 家兔作为实验动物在研究多重感染中特别有用，在一些人畜共患病的感染试验中家兔是最常用的实验动物。饲料中缺乏维生素、必需氨基酸和微量元素或能量不足或蛋白质不平衡都会影响机体的免疫功能，从而影响机体对疾病的抵抗力，因此利用家兔可进行许多营养代谢病的研究。

3.生物检定和环境检测 生物检定是在任何生物制品推向临床应用之前都必须经过的一个环节，用来作为检定测试对象的“活仪器”就是实验动物。

3.1家兔因对内毒素等发热物质特别敏感，在药物生物检定中，热源（热源是微生物及其尸体或微生物代谢产物，其化学成分为菌蛋白、脂多糖、核蛋白或这些物质的水解物）的检查均选用家兔来进行。将一定量的供试品液，静脉注入兔体内，在规定时间内，观察兔体温升高的情况，以决定供试品中所含热源的浓度是否符合规定。家兔广泛用于制药工业和人、畜用生物制品等各类制剂的热源质试验。

3.2各种人用和畜用生物制品中的毒素、类毒素和病毒等皮肤反应试验，以及制品的效价试验，安全试验等。

3.3环境检测家兔作为实验动物可以用来检测环境中的污染因子。如对某种放射性物质污染区的检测、重金属污染测定、对某个新型农药的生物学测试以及对生物毒素（如黄曲霉毒素）的测试等，通过急性、亚急性和慢性测试，为环境评价和保护提供科学依据。

4.生物制品制造

4.1人用和畜用各类诊断血清制品，预防治疗用血清及其它制剂的制造。家兔耳静脉大而明显，注射采血方便，其血清量按体重相比也将其它动物多。广泛地用于人、畜各类血清和诊断血清的研制，免疫学研究中常用的各种免疫血清，大多是采用家兔制备的。包括：

（1）病原体免疫血清：如细菌、病毒、立克次氏体等免疫兔血清。

（2）间接免疫血清：如兔抗人球蛋白免疫血清，羊抗免疫血清等。

（3）抗补体抗体血清：如免疫豚鼠球蛋白免疫血清等。

（4）抗组织免疫血清：如兔抗大白鼠肝组织免疫血清，兔抗大白鼠肝铁蛋白免疫血清等。

4.2制备生化药物 利用兔胆、肝、脾、脑等脏器可以制备多种生化药物。

4.3制备疫苗在家兔预防上使用的多种疫苗如兔产气荚膜梭菌（A型）灭活苗，巴氏杆菌A群苗，兔瘟、巴氏杆菌二联灭活苗，兔瘟、巴氏杆菌、产气荚膜梭菌三联苗都是利用家兔制备的。

4.4制备动物生物反应器转基因动物也称为动物生物反应器或动物个体表达系统，可用于基因产品的制备，用于制备家兔生物反应器的表达系统主要是乳腺和血液。利用转基因兔生物反应器可生产一些具有重要药用价值的生物活性蛋白如β-干扰素、γ干扰素和尿激酶等；Buhler等（1990）利用兔的β酪蛋白启动子构建了人白细胞介素-2（IL-2）基因，获得的转基因兔的乳腺中可分泌出具有生物学活性的蛋白浓度达50~430ng/ml，这些研究虽还存在转基因方面的一些困难，但其研究方法已为大规模生产提供了重要的技术支撑；利用转基因兔还可以制备单克隆抗体，Weidle等（1991）将小鼠的单抗的轻重链基因重组，导入家兔

体内，获得的转基因兔血清中单抗的含量为100~200μg/ml，经免疫固定实验，证明在转基因家兔的血液中可表达编码小鼠单克隆抗体的基因，利用血液生物反应器制备单克隆抗体与常规单克隆制备的方法相比，省去了动物免疫的步骤，这为获得能适用于临床诊断和治疗的单抗提供了新的方法。

5.生物学教学 家兔作为教学用动物广泛用于中学及大专院校生物学、畜牧兽医学教学实验和实习。家兔由于其特殊的生物学特性和解剖生理特点，作为哺乳动物的代表，一直作为生物学、解剖学、生理学的实验教学动物并编入相应的实验指导书。高等农业院校畜牧兽医专业的多门课程如家畜生理学、家畜解剖学、动物生物化学、动物遗传学、动物传染病学和动物免疫学等课程所开设的很多教学实验都是以家兔为实验动物来完成的。

参考文献

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