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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。实验动物之基本常识-實驗動物之基本常識第一節實驗動物l 實驗動物泛指被應用於科學目的之動物。較具體之定義則為被運用於研究與教學、法定安全性測試(biosaftytesting)以及生產生物性製品(bioproduct)等的動物。l 應用實驗動物於研究的歷史，與西方醫學史是並行的。這源於人本下的產物，已被人類應用數千年。在一般具動物保護相關法律之國家，所規範的實驗動物僅指脊椎動物。然無論應用何種動物，若不細心善待這些fuzzytesttubes，怎可能確切達成犧牲它們的目的。一、實驗動物醫學l 實驗動物之
2、健康品質直接影響研究結果之真確性，故由獸醫學(veterinarymedicine)與比較醫學(comparativemedicine)衍生出以專門研究實驗動物疾病診斷與防治之實驗動物醫學(laboratoryanimalmedicine)。二、實驗動物學l 由於生物醫學的進步以及社會道德觀的演進，對於實驗動物的要求愈來愈複雜；例如：1.新動物模式(animalmodel)的開發(比較醫學之研究範疇)；2.實驗動物品系的育種與育種後之繁殖生產；3.無菌(germ-free)、含特定菌(gnotobiotic)與無特定病原(specificpathogenfree,SPF)動物的發展與品管；4.
3、各式投藥、活體(invivo)採樣、麻醉、手術等新動物試驗技術的需求；5.動物屍體與排泄物、人類傳染性疾病試驗、放射性藥品之使用等可能造成公害問題的防範；6.由動物福祉(animalwelfare)所衍生出的動物權(animalright)之社會人道觀的演變與影響等，已使實驗動物學(laboratoryanimalscience)成為生物醫學中的一支。三、飼育實驗動物的共用研究空間l 因在以實驗動物進行試驗的過程，具繁瑣的飼養要求，故進行動物試驗的研究教學單位，多成立一部門負責實驗動物之飼育，由具實驗動物學專長的人員經營。換言之，為使這些動物能夠發揮功能，進而確保試驗重複性、無公害疑慮，並合乎
4、現今人道精神，實驗動物之飼育管理已成為實驗動物學中的一部分。四、動物模式l 一般而言，動物模式(animalmodel)乃指在某種動物或自發或經人為誘導，產生的疾病或特定之生命現象，若與發生於人類者相似；則可應用該種動物為模式，作為瞭解人類發生該疾病或該特定生命現象的機制。l 並非所有動物模式皆被普遍應用，而普遍之動物模式則可稱為實驗動物模式(laboratoryanimalmodel)，其除必須容易且確切地發生該病理或生理現象外，尚應具備下列條件1.容易標準化地飼養2.可大量繁殖3.不太昂貴4.壽命長短(lifespan)恰當5.不是保育類(endangeredspecies)動物等，故囓齒
5、動物(rodent)及兔(rabbit)成為最常見之實驗動物。五、遺傳工程動物l 近年來，由於分子生物學的蓬勃發展，運用遺傳工程技術製造出來的動物(geneticengineeredanimal)，不僅在生命科學各學門之研究扮演越來越吃重的角色，在生物技術產業中，也漸顯現它們的商業價值。l 當今全世界生物醫學界積極參與的人類遺傳基因定序計畫(humangenomesequencingprogram)，已被喻為：即將革命性改變生物醫學面貌的工作。而遺傳工程小鼠，已成為瞭解這些人類基因功能最重要模式。l 這些人造動物，自創造、育種、繁衍，乃至於例行照顧、疾病防治、遺傳品管等，在軟、硬體健全的實驗動
6、物設施中施行，才較容易進行。l 再者，這些不是自然發生的動物，已對人類道德觀產生衝擊，目前正被哲學家積極辯論著，相信應用這類生物科技的合理性以及所衍生出來的社會問題，乃需經複雜的立法的程序予以規範。第二節常見實驗動物之特徵本節僅簡介本校最常使用之物種(species)，包含嚙齒目(Rodentia)之小鼠(mouse)、大鼠(rat)、天竺鼠(guineapig)與敘利亞倉鼠(Syrianhamster；又稱黃金鼠goldenhamster)以及兔形目(Largomorpha)之家兔。若研究同仁與同學需深入之資料或其他物種的介紹，請應用圖書館或洽動物中心獸醫組。一、消化道特徵1)牙齒l 嚙齒類
7、為哺乳動物(mammal)中，物種最多的一類。而嚙齒目與兔形目動物最明顯的共同的特徵為上、下顎皆有開放性齒根(open-rooted)的切齒(門牙；incisor)且都沒有犬齒(canine)。故切齒的咬合不正(malocclusion)成為它們常見的疾病。l 在切齒的數目上，嚙齒目為上、下顎個一對；兔形目動物則上顎多1對很小的切齒。這些會不停生長的切齒，必須藉咬硬物磨牙，故也是它們打洞的工具。2)胃l 本節所述之動物中，家兔與天竺鼠為草食動物，其餘3種屬於舊世界的雜食性動物。舊世界嚙齒動物的前胃內壁呈角質化，以利消化堅硬的食物。l 而家兔的胃則無論禁食(fasting)多久，皆仍有胃內容物，
8、故行外科試驗之麻醉前不需禁食。3)大盲腸與食糞行為l 嚙齒動物與兔形目動物的盲腸(cecum)都很大，盲腸在這類動物之消化生理上，扮演重要的角色。l 它們皆具有的食糞行為(coprophagy)，即將經由盲腸微生物叢(microflora)代謝之營養分，在每日特定的時間，經糞便排出，再經口吃入。l 在行外科試驗程序後，以投予抗生素避免創口發炎之措施，常導致腸內正常微生物叢之大量死亡，進而產生腸道鼓帳，故在這些動物得避免使用抗生素。二、夜行性動物l 如同大多之哺乳類物種，嚙齒動物為夜行性動物(nocturnalanimal)，白天休息夜間活動；故在動物中心之人工光照控制飼育室，白天少見活躍的老鼠
9、，但熄燈後，在飼育室外即可聽見室內不時發出吵雜聲直到天明。l 野外之兔形目動物也多為夜行性，但馴化的家兔則似乎無明顯的晝夜活動力區分。l 本校動物中心在設計飼育室之光照控制時，為使它們在白天休息時，不會因過量光照而發生緊迫(stress)，故定時器僅控制飼育室1/3至1/2的日光燈。在此，再次提醒使用同仁與同學，在飼育室時，若因照明不足而開啟額外之電燈，切記於離開時將之關閉。再者，飼育室無窗而行人工光照控制的目的，是為了恆定實驗動物的生物鐘(biologicalclock)。若必須在熄燈後進入飼育室者，請依本手冊第三章第二節行之。1)視覺退化其餘感覺極端敏感l 由於嚙齒動物屬夜行性，在五官的敏
10、感度上，視覺已極端退化，觸鬚、聽覺與嗅覺則極端敏感，故在動物中心的籠飼的老鼠，若瞎了眼，多能維持正常生命現象；但對突發的噪音、不熟悉的氣味等，皆非常容易使它們受到驚嚇。本節所述之5種動物中，以天竺鼠最易受到驚嚇。2)費洛蒙是化學語言l 在嚙齒類與兔形目動物，藉特異化之嗅覺器官接收費洛蒙(pheromone)是影響個體之行為與生理狀態的重要媒介。下列於1950年末至60年代初，在小鼠所發現的4種效應，皆已證實是經費洛蒙造成之生理變化。1.Lee-Booteffect：當性成熟之雌鼠密集飼育於小飼育籠，而飼育室中無性成熟雄鼠，則雌鼠之動情週期將自4-5天延長至10-14天(表5-1)。這是因其動情
11、週期(estrouscycle)中之黃體期(lutealphase)，延長了8-10天，且已被證實這生理變化同假孕(pseudopregnancy)。2.Whitteneffect：當雌鼠之生理狀態已出現Lee-Boot效應，若飼育籠中出現一性成熟之雄鼠，則大多之雌鼠將於雄鼠出現後的3-4天後發情。在實驗動物之繁殖上，常應用此效應作為發情同期化之生產管理。3.Vandenbergheffect：當尚未性成熟之雌鼠密集飼育於飼育籠，而飼育室中無性成熟雄鼠，則雌鼠發身(puberty;青春期)的年紀須至7-8週齡，但若飼育籠中出現一性成熟之雄鼠，則雌鼠可在5週齡即發身。4.Bruceeffect：
12、當一雌鼠剛接受交配，其飼育籠中出現一該雌鼠不認識的性成熟雄鼠，則受精卵(zygote)所發育成的胚不在子宮著床(implantation)，而使懷孕終止(表5-1)。表5-1、實驗小鼠、實驗大鼠與敘利亞倉鼠之基本生長與生殖性狀。種別實驗小鼠大鼠敘利亞倉鼠性別出生至離奶之發育出生體重(gm)1.0-2.04-61.5-3下/上切齒長出日齡9/139/13出生即已長出開耳日齡3-43-44長毛日齡6-76-89開眼日齡12-1412-1512-14乳頭對數567-11可見乳頭日齡7-109-10-離奶週齡3-43-43-4離奶體重(gm)8-1530-50-發身日齡35-5027-60*148-6
13、448-6463-9128-56*1睪丸降至陰囊1421-49-陰戶開啟週齡28-3549-65-陰道上皮第一次角化日齡27-60-成鼠體重(gm)25-4020-40300-520250-30085-14095-160成鼠生殖孔至肛門的距離10-15mm5-6mm-動情週期(天)4(3-9)4-54濾泡期(天)222黃體期(天)22-32動情期(小時)12-1410-204-23懷孕期(天)18-2121-2315.5-16交配至受精(小時)22-交配至囊胚期(天)2-43-5-交配至著床(天)4-55-75-6假孕期(天)10-13*210-14*27-13*2每胎產仔數3-153-185
14、-9產後發情(+)(+)(+)*3胎距(週)3-63.5-75-6例行繁殖配種週齡6-106-108-148-1410-146-10配種制一夫一妻或多妻一夫一妻或多妻*4一夫一妻繁殖指數(離奶隻數/種母/週)0.5-2.50.5-2.00.7-1.0生產胎數後淘汰2-104-104-7配種至淘汰月數4-124-106-246-186-126-12消化道排空時間(小時)8-1412-24-染色體數目404244*1見Vandenbergheffect。*2除受配因故不孕而引起外，Lee-Booteffect也可造成。*3倉鼠有產後發情(postpartumestrus)，但不受孕。*4大鼠也可以
15、多夫多妻同時交配。l 由上述可知，雌性嚙齒動物之卵巢生理，除易受到環境影響，即使在恆定的環境條件，仍因卵巢內分泌的週期性變化，影響整體之生理。故除非特殊目的，一般進行非生殖現象之研究或法定之安全性測試時，多使用雄性動物。進而造成實驗動物繁殖供應單位，在動物需求量上，產生約每供應3隻雄性動物；僅需要1隻雌性動物的不平衡現象。而本校心血管研究所例行應用的SHR與WKY大鼠，則幾乎不需要雌鼠。(a)小鼠或大鼠(b)倉鼠(c)天竺鼠(d)家兔圖5-1.性別分辨。小鼠、大鼠(a)以及倉鼠(b)可以肛門至生殖孔(尿道口與陰道口處)的距離分辨，雄鼠明顯較長，故(a)與(b)之左側皆為雄性動物；右側則為雌性。
16、小鼠與大鼠之肛門與生殖孔(a)，在相關位置與型態皆非常相似，僅物種之大小不同。天竺鼠(c)與家兔(d)則因位於左側之動物可將陰莖自包皮(生殖孔)擠出，而得知為雄性。此外，雌性天竺鼠之生殖孔與肛門構呈一Y字形凹口(c)之右側)，也可分辨性別。嚙齒動物之鼠蹊管(inguinalcannel)為開放性，當雄性嚙齒動物緊張或寒冷時，會將睪丸自陰囊縮至腹腔內。而在性成熟之雄性家兔(d)之左側)，因睪丸不會縮回腹腔，故可見明顯的陰囊。U=尿道口、V=陰道口、A=肛門、S=陰囊、P=陰莖、I=鼠蹊腺(inguinalscentgland)為兔之特異化皮脂腺(d)之右側)。三、無法避免的變數l 在進行動物試驗
17、時，雖標準化環境條件與實驗動物之遺傳，但仍有許多變數是無法控制的，例如：即使近親品系之基因已99%相同，但在繁殖時，雌性動物每胎所生隻仔數(littersize)並不會一定相同，而當胎仔數不同的狀態下，仔鼠之初生體重、成長速率等也會有差異，故即使在嚴謹地人工控制下，仍有許多無法避免的變數(intangiblevariance)存在。四、性別分辨l 如同一般哺乳動物，雄性動物肛門與生殖孔的距離(anogenitaldistance)，經胚胎期之性分化(sexdifferentiation)；雄性素(androgen)作用於此處，使此二孔之距離較雌性動物者為長，故可為主要分辨動物性別的方法(圖5-
18、1)。l 在天竺鼠與家兔，兩性在肛門與生殖孔的距離上並無明顯的差距，故在分辨性別較需經驗，可藉輕壓生殖孔突起處，若可將陰莖自生殖孔(包皮)擠出，則可知為雄性(圖5-1(c)與(d)。五、雄性動物與訂時交配1)嚙齒動物l 雄性嚙齒動物之附性腺(sexaccessorygland)很發達，在交媾射精時，附性腺所分泌之精液會在雌性動物之生殖道口凝固，形成陰道栓塞(vaginalplug)，並附著在該處2-12小時。在進行訂時交配(time-mating)時，可以陰道栓塞作為雌鼠是否已接受交配的依據。2)家兔l 家兔之附性腺並不發達，也沒有陰道栓塞，但其交配過程(courtship)短於1分鐘，故行兔
19、之訂時交配，僅需將發情雌兔置種用雄兔飼育籠中，由雄兔在射精時，所表現之明顯姿勢即可確知。六、白老鼠的紅眼睛l 一般人稱實驗動物為小白鼠、大白鼠、大白兔等，是不當的稱呼。事實上，有許多族群(stock)及品系(strain)不是白子(albino)的動物。l 若真為白子的動物，其眼睛因缺乏色素而呈無色透明，故紅眼睛乃為血色。當一白子動物有嚴重貧血或血液循環不良時，眼睛呈暗紅色，而往生後則呈透明。七、實驗小鼠(laboratorymouse)1)使用量最多的物種l 據2000年Science(288:248-57)報導，在實驗小鼠的使用上，全球每年已超過25,000,000隻，較1980年代已多了
20、2倍，且佔了所有科學目的應用之哺乳動物的90%以上。是當今使用量最大，且品系與族群皆最多之物種。l 小鼠之所以被大量應用於科學目的，除因其為當今常見之實驗動物中，最符合實驗動物模式條件者；也由於其為最重要的遺傳工程動物模式，故在爾後的10年，其使用量應仍會繼續以每年增加10-20%的速率攀升。2)勿用二名法稱之l 實驗用小鼠源於家鼠屬(Mus)，因在20世紀初大量育種的過程，應用了至少2物種(M.musculus與M.domesticus)。現今使用的實驗室小鼠多已無法考證其原始來源，故國際遺傳品系小鼠標準化命名委員會(InternationalCommitteeonStandardizedG
21、eneticNomenclatureforMice)建議所有小鼠之科學應用，除非確知使用小鼠之物種，勿用二名法表示，而直接以小鼠之品系或族群名稱；或直接稱之為實驗小鼠(laboratorymouse)。3)小鼠之成長l 小鼠出生時之體重約1.0-2.0gm，而依族群或品系之不同，其成長速率有些微差異，而成鼠之體重也依族群或品系有所差異(表5-1、圖5-2)。圖5-2.MF-1與NMRI小鼠之增重(meanstd)。MF-1小鼠之數據得自6胎小鼠，每胎仔數為11-14隻，而種鼠以一雄一雌之永久配對法(permanentmonogamy)配種，這些MF-1小鼠皆為雌種鼠所生育之第3-5胎。離奶前(
22、至3週齡)，僅以整胎秤之，離奶後則每隻量秤；於繁殖與測量期間，飼料以PMILaboratoryRodentDiet5001任飼(adlibitum)；飲水以RO水；飼育籠則以鞋盒型籠加濾網蓋(micro-isolator)。NMRI小鼠則得自雌、雄鼠各5隻之數據。自1週齡起，由分屬5胎之雌、雄小鼠各一，連續秤重至8週齡。測量期間，飼料以PMILaboratoryAutoclavableRodentDiet5010；而飲水以經高溫滅菌之RO水；飼育籠則以IVC(individualventilatedcage)。l 圖5-2為本校動物中心繁殖之MF-1與NMRI小鼠之成長。MF-1為逢機族群小鼠
23、(randombredstock)，而與NMRI小鼠為經近親品系育種，連續兄妹交配到第16代，但在尚未完成育種程序，即以逢機族群的方式續代。這二族群之繁殖力皆佳，成鼠之體型較一般近親品系為大，也如同所有小鼠，雄鼠皆較雌鼠大(表5-1)。4)小鼠之侵略性與飼育l 國際標準化飼育實驗小鼠的方式，即本校動物中心目前使用的方式。在飼育家鼠屬動物時，應先瞭解它們的行為特性。以下以2雄小鼠之行為特徵為例1.雄性小鼠間之侵略性(inter-maleaggression)為其行為特徵之一。家鼠屬為社群動物，在野外多為小族群，這與獼猴(Macacasp)類似，由一雄鼠為首領(dominantmale;-male
24、)主導族群之和諧，族群中之雌鼠多為-雄鼠之妻妾，其它雄小鼠(subordinate)在成長後或離開族群；或在恰當時機挑戰-雄鼠，期取而代之(見Bruceeffect)。故在飼育籠密集群飼雄小鼠下，雄鼠達性成熟後常會打架，且常打到只剩一隻存活。再者，當一性成熟雄鼠在單獨飼育於一飼育籠；或與雌鼠共飼於一飼育籠後，若將之與其他雄鼠共飼，也會凶性大發。2.用於繁殖之雄鼠，除非一直與雌種鼠共飼，否則若在交媾後，馬上遇見剛出生之仔鼠(neonate)，也會大發凶性地殺嬰(infanticide)，若這雄鼠於3週內不再交配，則這凶殘的殺嬰行為會在交配後3週轉為見新生仔即保護的父親行為(paternalbeh
25、avior)。本行為特徵已被喻為天擇(naturalselection)中的自私選擇(selfishselection)。也曾被應用於解釋黑猩猩社群的類似行為；即當一雌黑猩猩帶著哺育中的小猩猩，投靠一新族群時，新族群的雄性黑猩猩會先將其子殺死，該雌性黑猩猩才會被新族群接受。l 故在飼育實驗小鼠時，自實驗設計至飼養管理，皆應考量上述雄性小鼠之侵略性行為特徵，避免因無知而產生不人道的結果。5)離奶年紀之小鼠非常活潑l 在本校動物中心另一常發生的小鼠問題，為打開快離乳之小鼠飼育籠時，這些約3週齡的小鼠跳了滿地，又常因記錄不明，而不知是否將所有逃脫的小鼠抓回。l 這也可算是小鼠之行為特徵，當其達離乳之
26、年紀時，非常喜歡跳躍，又期探索巢外的環境，故也請同仁與同學應特加注意。十、大鼠(Rattusnorvegicus)1)對生物醫學的貢獻l 在20世紀，重大生理學研究發現多得自大鼠模式，人類實應感恩實驗大鼠對生物醫學之貢獻。l 可能由於研究方向的演進、試驗技術之精進、精密儀器設備的輩出；加上大鼠之飼育成本遠高於小鼠，故在大鼠的使用量上，有越來越少的趨勢。l 本校動物中心目前所飼育的各物種中，仍以大鼠數量最多，這可能在短期內會有很大的改變。圖5-3.SpragueDawley(SD)、SHR與WKY大鼠之增重(meanstd)。SD/Crj大鼠之數據，蒐集自雄、雌各10隻，這些動物分屬於4胎，離奶
27、前之飼料與飲水，分別為經高溫滅菌PMI5010與RO水，離奶前之飼育籠為IVC；離奶後，飼料以PMI5001、飲水為RO水、飼育籠則為鞋盒型籠加濾網蓋。本組SD大鼠之種源來自國家動物中心，而其於1996年由日本CharlesRiver公司(Crj)引進。這源於CharlesRiver的SD大鼠，雖為逢機族群，但其成鼠體重遠較源於Harlan公司之SD/Hsd大鼠為重(約重50gm)。本圖之雄性SHR/NCr與WKY/NCr大鼠，為自美國CharlesRiver公司(Cr)引進之種源所生育的第二代，在蒐集數據期間，皆飼育於動物中心6樓之隔離區，以經高溫滅菌的飼料與飲水飼育，飼育籠則以IVC。由於
28、這2種用於高血壓研究之近親品系大鼠，多僅使用雄鼠，故仔鼠在出生時，即將大多之新生雌仔鼠安樂死，僅維持每胎5-7隻，直至離奶。2)大鼠體重之變化l 如同小鼠，不同之性別、族群或品系，在增重與成鼠之體重有些微差異，而近親品系大鼠之體型較逢基族群為小，成長速率也較緩慢(圖5-3)。l 一般而言，大鼠最常被應用於試驗的體重為200-300gm(或6-8週齡)，在這年紀之體重增長最為快速，約每週增加50gm(圖5-3)，然本校購自國家動物中心的大鼠，常在抵達動物中心時，發現較所需求者輕了許多，這可能是因為這些大鼠自離開正常飼育環境、被包裝再至運抵本校約需12-20小時，這些在運輸紙箱的大鼠，可能因緊迫而
29、停止攝取箱中的飼料與飲水。由過去的經驗，它們多在抵達本校動物中心後的48小時內，體重突然增加30-50gm，爾後之增重則趨緩。故在此提醒同仁與同學，由校外運抵本校的動物，不應馬上開始進行試驗，應使之恢復正常生理狀態並適應新環境後，方進行試驗，故約需等待3-7天。3)大鼠容易馴服l 在進行試驗時，若善待大鼠，它們很容易如寵物般地變成非常溫馴，也常會撒嬌，這是在小鼠不易見的。l 大鼠在外型上，如同放大的小鼠，但在解剖構造上不盡相同，最明顯的眼觀差異為大鼠沒有膽囊，故俗語中的膽小如鼠指的是大鼠吧。事實上，雄大鼠也不如小鼠具侵略性，故單獨飼育後的雄性大鼠可以再與其他雄大鼠共飼一籠，不會發生打群架的問題
30、。4)不築巢穴l 大鼠也不如小鼠與倉鼠會築巢穴，故在飼育籠中不用提供易於築巢穴的墊料，而以吸濕性佳的墊料為較重要的考量。5)尾皮易被剝離l 大鼠尾部皮膚也不同於小鼠，其尾皮並未與皮下組織緊密黏合，故切記勿隨便即抓起大鼠的尾巴，以免如同脫手套般地將其尾皮脫下。九、敘利亞倉鼠(Mesocricetusauratus)1)最晚實驗動物化的常見物種l 目前在國內使用之實驗倉鼠，僅敘利亞倉鼠一種。l 這尾短、嘴大、全身皮鬆鬆的沙漠鼠於1930年代才被實驗動物化，是由以色列希伯來大學之學者，自野外捕獲，由在實驗室僅生育的一胎(含1雄、2雌)開始繁衍，目前全世界使用之實驗敘利亞倉鼠皆為這胎倉鼠的後代。l 由
31、於它們疾病少，大小適中，繁殖力佳，故成為一實驗動物模式。2)頰囊l 倉鼠之一解剖特徵為具一對無淋巴循環之頰囊(checkpouch)(如獼侯)，這是它們用於運輸食物的器官，在免疫不全鼠尚未發展出前，曾被作為繫代無法在離體(invitro)培養之人類腫瘤細胞的活體培養基。3)光週期與冬眠l 因敘利亞倉鼠之生物鐘對光照期極端敏感，且易誘導冬眠，使之成為這類研究的重要動物模式。近來常被用作抗衰老的健康食品：褪黑激素(melatonin)，即1960年代，由應用敘利亞倉鼠探討光週期與繁殖現象的研究學者所發現。4)常被應用之安全性試驗l 由於敘利亞倉鼠之懷孕期僅16天，自胚在子宮著床至胎兒出生，僅10餘
32、天，故常被用於畸胎學(teratology)之研究以及相關之安全性測試。l 目前動物中心的倉鼠，主要是醫院婦產科在行人工受精前，先將備製之培養液培養倉鼠胚，確定無毒性後，方供培養人胚用，換言之，也是用於安全性試驗。5)常見之行為特徵l 敘利亞倉鼠如同多數之嚙齒動物，可應用所發出之超音波作為語言，在倉鼠，這些語言可能與它們相互表示敵意有關。l 在實驗室中，若粗魯地對待它們，它們常站立並將嘴張至最大，以表敵意。若雌倉鼠在哺育仔鼠時受到驚嚇，常將仔鼠含在頰囊中，而在飼育籠中，張惶失措地將自己埋在墊料中，若時間過長，仔鼠會被悶死。l 雌倉鼠之體型較雄倉鼠稍大，在配種時，雌倉鼠對雄鼠非常挑剔，若雌鼠不肯
33、接受雄鼠，常攻擊之，常凶狠地將雄鼠置於死地。l 它們力氣不小，又似有軟骨功，若飼育籠沒有蓋緊，倉鼠常會自行離開飼育籠，但少有會自行回家，這不同於大鼠。十、天竺鼠(Caviaporcellus)1)為新世界之物種l 天竺鼠英文稱為guineapig，但並非產於新幾內亞的豬，也非產於天竺(印度)，而是來自南美洲。其酷似沒有大耳朵的兔子，胖胖似小豬的身材、無尾、雌鼠與雄鼠皆僅具一對位於鼠蹊部之明顯乳頭。2)溫和之社群動物l 天竺鼠生活於草原，為草食性之社群動物，若將它們群飼在夠大的空間(例如直接飼養在飼育室地面)，則可見它們之社群關係。雖與小鼠相似，由一-雄鼠帶領著族群其他成員一起作息，常可見年紀輕
34、的跟著年紀大的成鼠一起移動，而-雄鼠則緊跟著發情雌鼠(estrousfemale)。它們之侵略性肢體語言非常溫和，不會打架至見血，所謂的打架為相互咬耳，故天竺鼠之耳朵邊緣常有小缺口，而呈不規則之鋸齒狀。l 在野外，天竺鼠遇到掠食者時，以突然完全靜止不動為求生之基本方法，期掠食者沒有發現它們。這突然的靜止的行為可維持數秒至20分鐘，特稱為freeze(scatter)reaction。故其雖有膽囊，仍為非常膽小的動物。l 沒有聽過天竺鼠會咬人，故若有人被天竺鼠啃咬，應該很幸運吧。3)挑食l 天竺鼠非常挑食，在飼育時應特別注意供應它們的飼料，它們在出生後，若習慣一種食物後，則不再食用其它的食物，故
35、不可輕易更換它們所吃飼料之廠牌。l 它們喜歡玩水，但不會保持食槽的清潔，一旦將飼料弄濕搞髒，則拒絕再攝取。4)臼齒也為開放性齒根l 天竺鼠之臼齒也會持續生長，故若發生臼齒咬合不正，將影響進食而長不大，常可見這種年輕天竺鼠下顎被毛，因不斷流口水而隨時濕濕的。表5-2.天竺鼠與家兔之一些生長與生殖性狀。種別天竺鼠家兔性別出生至離奶之發育出生體重(gm)70-10030-80下/上切齒長出日齡出生時已長出-開耳日齡出生時已開耳-開眼日齡出生時已開眼-乳頭對數14可見乳頭日齡出生時出生時-離奶週齡2-34-8離奶體重(gm)180-240-發身月齡2.5-3.51.5-2.55-63.5-5成體體重(
36、Kg)0.9-1.00.7-0.92.0-6.02.0-4.0動情週期(天)15-17誘導性排卵濾泡期(天)22黃體期(天)12-1614-18*1動情期(小時)1-18隨時懷孕期(天)59-7228-35假孕期(天)無14-18*1每胎產仔數2-54-10初乳分泌期間(天)-2-3產後發情(+)無例行繁殖配種月齡3-42-36-104-9配種制永久一夫多妻暫時一夫多妻繁殖指數(離奶仔數/種母/月)0.7-1.42-4生產胎數後淘汰4-57-25配種至淘汰月數18-4818-4812-3612-36體溫(C)(肛溫)37.2-39.538.5-40.0消化道排空時間(小時)13-304-5染色
37、體數目6444*1兔為誘導性排卵動物，若雌兔沒有接受交配，不會排卵，故沒有排卵後之濾泡(ovarianfollicle)可分化成黃體(corpuslutium)。若受配而排卵，卻因故沒有懷孕時，卵巢會有黃體出現，此即黃體存在卵巢的期間稱之為黃體期；也為其假孕期。5)VitC為必要維生素l 天竺鼠與人類相同，必須由體外攝取維生素C(VitC)，它們一旦缺乏VitC，馬上出現臨床症狀。l 目前國內所使用之天竺鼠飼料皆來自美國，因VitC易自行衰解，故天竺鼠飼料即使在正常保存下，有效期限也僅3個月，為確保天竺鼠能攝取足夠的VitC，動物中心在飼育天竺鼠時，每日皆在飲水中添加VitC。6)早熟之新生仔
38、l 天竺鼠之懷孕期長達2個月，其新生仔自出生即已長滿被毛、開眼、開耳、有牙齒、可吃固體食物、會自行活動。這與單蹄動物(馬)及反芻動物相似，具早熟之新生仔(precociousyoung)(表5-2)。7)在聽覺的研究l 由於天竺鼠的鼓室胞(中耳；tympanicbullae)非常大，內耳也非常突出，耳朵(外耳)會隨音源轉向(Preyer(pinna)reflex)，故在聽覺機制的研究上，天竺鼠作出重大貢獻。8)在免疫學上的用途l 因天竺鼠非常容易被誘導過敏(immediateanaphylaxis)，故成為探討過敏原與支氣管平滑肌收縮間關係之動物模式。十一、家兔(Oryctolaguscuni
39、culus)1)並非嚙齒類實驗動物l 家兔並非嚙齒動物，由演化的證據顯示，兔形目之動物之所以與嚙齒目動物之外型與內部構造皆很相似，乃趨同演化(convergence)的結果。l 飼育於動物中心之實驗用兔，大多應用於生產研究所需之特定抗體(antibody)，換言之，它們為最常見之生物性製品生產者。l 家兔是本節所簡介之物種中最大型的動物。可能是因為它們的大耳朵，具有明顯的動、靜脈，故易採大量血液也易經耳靜脈投藥，故成為實驗動物。l 請切記在保定兔子時，勿抓它們的耳朵，它們除聽覺靈敏外，耳朵對痛覺也非常敏感，這種捉拿方式常引起家兔因疼痛而不停亂踢懸空的後肢，常因此造成它們腰椎斷裂，導致後半身癱瘓
40、。2)一些解剖特徵l 如同天竺鼠，家兔也為草食性動物，故它們的消化道與體長之比例，皆遠較上述其它3種雜食性動物為大，尤其盲腸更是碩大。l 一般之哺乳動物食道僅具2層平滑肌，而家兔之食道具3層肌肉。l 家兔之心臟，因脂肪與結締組織含量少，使其成為最早被發現心臟節律點之動物；其心臟房室間之瓣膜為左2右2，這也不同於其他常見之哺乳動物。3)誘導性排卵l 上述之5種嚙齒動物則與人類相同，屬於自發性排卵動物(spontaneousovulator)，自發性排卵之雌性動物，除非懷孕，在性成熟到停經(menopause)期間，卵巢呈自發的週期性的變化。l 家兔與貓、貂等相同，為誘導性排卵動物(induced
41、ovulator)，雌兔之排卵，依賴交媾時雄兔陰莖對陰道所產生的神經刺激，在生理學上稱之為神經內分泌反射(neuroendocrinereflex)，故無動情週期(estrouscycle)(表5-2)。4)用被毛築巢l 兔常用其細軟之被毛作為築巢之材料，尤其在分娩前，自行拔毛築巢的行為更加明顯。l 其新生仔無毛，出生後之前10天，完全依賴母奶，而兔之哺育行為異於其他常見動物，其每天僅花費非常短的時間哺乳，且每次哺乳僅少於10分鐘。l 兔與貓相似，常在理毛時，食入過量之毛髮，進而造成食慾不振，有時甚至在胃部出現如乒乓球大小般之毛球，嚴重者可造成腸道阻塞而死亡，故當動物中心同仁發現家兔之食慾不振
42、時，常先投予油脂，期能幫助它在消化道中之毛髮能順利排出。5)泌尿之特徵l 家兔很能忍尿，小便的頻率很低，但每次排出的量很大(30-35mL/天)，故在進行兔的試驗前，應作萬一在試驗進行當中泌尿的預防措施。l 家兔的尿液中含大量MgPO4、CaCO3等鹽類之沉澱，這尿垢沾著在飼育籠，常無法洗淨。此外，家兔之尿液有時會出現血球，進而造成其尿液呈現深褐色。若並非持續出現潛血尿液，僅偶爾出現，仍屬正常之家兔。6)常見之腳部傷口l 一般為使所飼養之家兔容易保持清潔，多用底網式金屬飼育籠，其趾甲少有與地面磨擦的機會，故趾甲過長成為飼育家兔時常見的問題，趾甲過長可能插入皮肉或趾甲折斷，故動物中心，每3-4週
43、皆例行替所飼育之家兔修剪趾甲。l 另一常見之腳部外傷也是因為使用底網式金屬飼育籠，即腳底遭金屬飼育籠尖銳處刮傷，若同仁及同學發現兔有腳部之外傷，應立即通知動物中心獸醫組。第三節常見實驗動物之保定、投藥與活體採樣保定技術要熟練，方易順利進行試驗，也不會使動物產生緊迫，而遭動物攻擊。保定技術並無標準動作，只要能不易發生意外地迅速確實達成目的，皆為人道的好方法。故本節所述之技術，僅針對上述5種實驗動物，簡介最常見的方法。在此提醒，在捉拿動物時，應隨時以眼睛餘光注意動物頭部之動向，以免被啃咬或抓傷，再者，只要不怕遭動物攻擊，動作很快就會熟練，進而使動物產生最少之緊迫。保定過程中，若遭動物抵抗，應立刻放
44、開，待其休息一會兒，重新再試。若在動物中心遭動物攻擊受傷，輕微之皮肉傷，可至行政辦公室(534室)，內備有急救箱，若嚴重者，請迅速請求協助，至慈濟醫院急診處求診。在此再次提醒，將動物自飼育籠拿出前，應先以肥皂洗手，戴上恰當之手套，方可進行。一、實驗小鼠之保定圖5-4.最常見之小鼠保定方式。左圖為雙手並用；再將小鼠保定成右圖之姿勢。也可以單手保定，直接成為右圖之姿勢，以利用另一隻手進行投藥或採樣。1)雙手保定l 小鼠之尾巴皮膚緊貼皮下組織，故可提著小鼠尾巴任何部分，將之提出飼育籠，放在飼育籠不鏽鋼絲籠蓋上，但抓住尾巴的手不要放，而依圖5-4.左圖之方式，用另一隻手之拇指與食指輕捏住其頸部背側鬆弛的皮膚，順勢以該手之無名指或小指勾住其尾根部，即可成為圖5-4.右圖之保定姿勢。2)單手保定l 熟練者可以單手進行保定小鼠，以保定之手直接自飼育籠提起小鼠尾巴，置不鏽鋼絲籠蓋時，使其前腳握住鋼絲，提其尾之手速將尾巴向小鼠後上方輕扯，順勢以小指勾繞其尾；而以拇指及食指捏住其頸部背側皮膚，即成為圖5-4右圖所示。二、常見之小鼠投藥法若能熟練地將小鼠保定成圖5-4右圖