实验动物

不同品系大鼠介绍

RCS大鼠
About Royal College of Surgeons rats(RCS)

RCS大鼠(Royal College of Surgeon rat)是被发现的第一个遗传性视网膜变性(retinal degeneration)的大鼠,也是最常用的视网膜变性实验动物。

RCS大鼠的来历:

在1935年前后,伦敦大学学院(University College London)和米德兰和伯明翰的眼科医院(the Midland and Birmingham Eye Hospital)的Bourne(MC Bourne)、Campell(DA Campell)和Tanslcy(M Tanslcy)三名等研究者注意到Messrs Vitamins公司提供的健康实验大鼠中有的发生了双眼白内障,而与饮食、喂养环境、损伤等都没有关系, 因此,他们估计是白内障遗传性的。于是,先是得到一只白内障的母鼠与其一窝11只仔鼠,然后又得到7只白内障的母鼠,对这些白内障母鼠进行杂交繁殖6代得到200只。

这些大鼠原先是红眼、带有花斑的白鼠(pink-eyed piebald agouti),在杂交得到的仔鼠中除了一些是白色,有些花斑鼠头部毛色各异(浅灰色、深黄褐色), 尤其是,每一代中白内障都出现,由于饮食、环境等各方面都严格控制,显然,这些杂交的大鼠中引起白内障的基因得到保留。同时,他们在对不同年龄段(5天龄~21月龄)115只大鼠的解剖中注意到,发生白内障的大鼠中,虽然虹膜和睫状体是正常的,但是晶状体中的白内障改变总是伴有一种特殊的视网膜变性。

于是,他们对这115只大鼠的视网膜进行研究。发现视网膜改变首先发生在3周龄,双侧同时发生,在后来的4个月内白内障不同动物都以相同程度进行性加重,但在后来不同动物之间视网膜变性出现程度上的差别。他们将视网膜变性分为三个阶段的表现。

他们的这些工作随之引起的大量研究的兴趣和进一步研究。尤其是:

上述研究中繁殖的大鼠中2对体部白毛、棕褐色头毛(tan-hooded)红眼的视网膜变性大鼠到达英国皇家外科学院(RCS,Royal College of Surgeons)并维持繁殖,Sorsb(Arnold Sorsby)教授将RCS繁殖的大鼠给了美国哈佛医学院Sidman(Richard L. Sidman),Sidman在1965年前通过近交筛选形成了RCS近交系视网膜变性大鼠。

根据文献,1994年4月美国Ilinois大学眼科病理研究所将RCS大鼠惠赠北京大学第三医院眼科,由北京大学医学部实验动物科学部饲育,至2001年5月已繁殖了 16代。

RCS大鼠的近交系和同类系:

近交系:a.h.p(Pink-eyed-dilute),红眼,毛色:体部白色,背部花斑色,头、颈、肩部棕褐色(tan-hooded)。

同类系:RCS有4种不同的同类系。即:

(1) 与近交系相同,为RCS-p/p;

(2) 红眼白化,作为对照,称为RCS-c (RCS-rdy-c),基因标志:a, h, C, rdy (autosomal recessive) Albino;

(3) 黑眼,头、颈、肩部黑色,RCS-p/+,其子代为50% RCS-p/p和50% RCS-p/+;

(4) 与(3)相同,但其子代为 100%RCS-P/+。

RCS-p+大鼠的视网膜变性发展较慢。

注:同类系(congenic strain)是指除MHC不同而其他遗传背景完全相同的纯系,建立同类系的方法是:采用近交获得的纯合子与原母本品系((maternal strain))或父本品系(parental strain)进行回交获得的品系。

源于:Monographs on Pathology of Laboratory Animals,1991

 

RCS大鼠视网膜变性的遗传和发生原因:

常染色体隐性遗传。疾病基因不清楚,直到2000年报道,可能是由于MERTK基因突变导致视网膜色素上皮不能清除感光细胞外节脱落碎片和血流减少。

RCS大鼠视网膜变性的病理机制:

视网膜感光细胞的外节碎片堆积在视网膜下间隙。正常大鼠是在出生后第12天(P12)开始有视网膜视盘脱落。RCS大鼠在P20时视网膜感光细胞外节碎片层形成,P90时视网膜完全变性。基因嵌合体研究表明,这种异常是由于视网膜色素上皮的细胞自发作用,而不是感光细胞本身的原因。在体和离体研究都证明异常的原因是视网膜色素上皮不能吞噬清除脱落的外节膜。

发病的时间过程是,大约在P20时感光细胞快速变性,P60时外核层有少量感光细胞核残留。在感光细胞变性发生后视网膜色素上皮开始变薄和萎缩。感光细胞死亡的原因不清楚,可能是由于所形成碎片区影响氧的扩散从而发生低氧,或者影响代谢物的清除,以及感光细胞间质异常。 

RCS大鼠用途:

(1) 视网膜变性机制及药物功效观察的研究

RCS大鼠具有常染色体隐性遗传性视网膜变性,是研究某些形式的视网膜色素变性、脉络膜缺损等的经典动物模型。

(2) 白内障研究

(3) 毛色遗传学研究。

RCS大鼠购买和使用注意:

(1) 应当注意是近交系还是同类系大鼠。

(2) 生殖力低,平均每窝6.8只。雌性体重在5-6月龄时达到平台,大约185g,雄性275g。

RCS大鼠喂养方法:

建议采用LAD0011饲料AIN93标准饲料

 

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