Лабораторная крыса - Laboratory rat
А лабораторная крыса или же Лаборатория крыса это коричневая крыса подвида Rattus norvegicus domestica который разводят и хранят для научных исследований. Пока реже используется для исследования, чем мышей крысы служили важным модель животных для исследований в психология и биомедицинская наука.[1]
Происхождение
В Европе 18 века свирепствовали дикие коричневые крысы, и эта нашествие подпитало индустрию ловли крыс. Крысоловы будет не только зарабатывать деньги, отлавливая грызунов, но и продавая их на еду или, что чаще, на травля крыс.
Травля крыс была популярным видом спорта, который включал заполнение ямы крысами и определение времени, которое потребуется для терьер убить их всех. Со временем разведение крыс для этих соревнований могло привести к вариациям окраски, особенно альбинос и разновидности с капюшоном. Впервые один из этих мутантов-альбиносов был доставлен в лабораторию для исследования в 1828 году для эксперимента по голодание. В течение следующих 30 лет на крысах было проведено еще несколько экспериментов, и в конечном итоге лабораторная крыса стала первым животным. одомашненный по чисто научным причинам.[2]
В Японии была широко распространена практика содержания крыс в качестве домашних питомцев во время Период Эдо а в 18 веке руководства по содержанию домашних крыс были опубликованы Юсо Таманокакехаси (1775 г.) и Чинганом Содатегусой (1787 г.). Генетический анализ 117 линий крыс-альбиносов, собранных со всех частей света, проведенный командой под руководством Такаши Курамото в Киотский университет в 2012 году показали, что крысы-альбиносы произошли от крыс с капюшонами, а все крысы-альбиносы произошли от одного предка.[3] Поскольку есть свидетельства того, что крыса с капюшоном была известна как "японская крыса" в начале 20 века, Курамото пришел к выводу, что одна или несколько японских крыс с капюшоном могли быть завезены в Европу или Америку, а крыса-альбинос возникла как продукт разведение этих крыс с капюшонами было общим предком всех используемых сегодня лабораторных крыс-альбиносов.[3]
Использование в исследованиях
Крыса рано нашла применение в лабораторных исследованиях в пяти областях: W. S. Small предположил, что скорость обучения может быть измерена крысами в лабиринте; предложение, используемое Джон Б. Ватсон для его доктора философии. диссертацию в 1903 году.[4] Первая в Америке колония крыс, использованная для исследований в области питания, была основана в январе 1908 г. Элмер МакКоллум[5] а затем потребности крыс в питательных веществах использовались Томас Бёрр Осборн и Лафайет Мендель определить детали белковое питание. В репродуктивная функция крыс исследовали в Институте экспериментальной биологии Калифорнийский университет в Беркли к Герберт МакЛин Эванс и Джозеф А. Лонг.[6] В генетика крыс изучали Замок Уильяма Эрнеста на Институт Бусси из Гарвардский университет пока он не закрылся в 1994 году. Крысы уже давно используются в исследования рака; например на Институт Крокера по исследованию рака.[7]
Историческое значение этого вида для научных исследований отражено в количестве литературы о нем: примерно на 50% больше, чем на лабораторные мыши.[2] Лабораторные крысы часто подвергаются рассечение или же микродиализ для изучения внутреннего воздействия на органы и мозг, например, для рак или же фармакологический исследование. Не забитые лабораторные крысы могут быть усыплен или, в некоторых случаях, стать домашние питомцы.
Домашние крысы во многом отличаются от диких крыс: они спокойнее и значительно реже кусаются, они могут переносить большую скученность, раньше размножаются и производят больше потомства, а также мозги, печень, почки, надпочечники, и сердца меньше.
Ученые вывели много линий или «линий» крыс специально для экспериментов. Большинство из них получены из альбинос Вистар крыса, которая до сих пор широко используется. Другими распространенными сортами являются Sprague Dawley, Fischer 344,[8] Штаммы альбиносов Хольцмана, крысы Лонг-Эванса и черные крысы Листера. Инбредные штаммы также доступны, но не так широко используются, как инбредные мыши.
Большая часть геном Раттус норвегикус был последовательный.[9] В октябре 2003 г. исследователям удалось клонирование две лабораторные крысы передача ядер. Это была первая в серии разработок, которые начали делать крыс податливыми как генетический субъектов исследования, хотя они все еще отстают от мышей, которые лучше поддаются эмбриональная стволовая клетка методы, обычно используемые для генетических манипуляций. Многие исследователи, желающие проследить наблюдения на поведение и физиология к основному гены рассматривать эти аспекты у крыс как более актуальные для человека и более легкие для наблюдения, чем у мышей, что дает толчок развитию методов генетических исследований, применимых к крысам.
В исследовании 1972 года сравнивали новообразования у крыс Sprague Dawley от шести разных коммерческих поставщиков и обнаружил весьма существенные различия в частоте эндокринный и молочная железа опухоли. Были даже значительные различия в заболеваемости мозговое вещество надпочечников опухоли у крыс из одного источника, выращенные в разных лабораториях. Все, кроме одного из яичко опухоли возникли у крыс от одного поставщика. Исследователи обнаружили, что заболеваемость опухолями у крыс Sprague-Dawley из разных коммерческих источников различалась в той же степени, что и у крыс других линий. Авторы исследования «подчеркнули необходимость особой осторожности при оценке канцерогенность исследования, проведенные в разных лабораториях и / или на крысах из разных источников ».[10]
В течение нормирование продуктов питания из-за Второй мировой войны, Британские биологи съели лабораторию крыса, сливки.[11][12][13][14][15][16]
Акции и штаммы
А напряжение применительно к грызунам - это группа, все члены которой, насколько это возможно, генетически идентичны. У крыс это достигается за счет инбридинг. Имея такую популяцию, можно проводить эксперименты с ролью генов или проводить эксперименты, исключающие вариации генетики как фактор. Напротив, беспородный популяции используются, когда идентичные генотипы не нужны или требуется популяция с генетической изменчивостью, и этих крыс обычно называют акции скорее, чем напряжения.[17][18]
Крыса Вистар
Крыса Вистар - беспородная крыса-альбинос. Эта порода была выведена в Институт Вистар в 1906 году для использования в биологических и медицинских исследованиях, и это, в частности, первая крыса, разработанная для использования в качестве модельный организм в то время, когда лаборатории в основном использовали домовая мышь (Mus musculus). Более половины всех линий лабораторных крыс происходят от исходной колонии, установленной физиолог Генри Дональдсон, научный руководитель Милтон Дж. Гринман и генетический исследователь /эмбриолог Хелен Дин Кинг.[19][20]
Крыса Вистар в настоящее время является одной из самых популярных крыс, используемых для лабораторных исследований. Для него характерны широкая голова, длинные уши и длина хвоста, который всегда меньше длины его тела. Крыса Sprague Dawley и крыса Long – Evans были выведены из крыс Wistar. Крысы Wistar более активны, чем другие крысы, такие как крысы Sprague Dawley. В спонтанно гипертоническая крыса и крысы Льюиса - другие хорошо известные животные, выведенные из крыс Вистар.
Крыса Лонга – Эванса
Крыса Лонг-Эванса - беспородная крыса, выведенная доктором Д. Лонг и Эванс в 1915 году путем скрещивания нескольких самок Вистар с диким серым самцом. Крысы Long-Evans белые с черным капюшоном или иногда белые с коричневым капюшоном. Они используются в качестве многоцелевых модельных организмов, часто в исследованиях поведения и ожирения.
Крыса Sprague Dawley
Крыса Sprague Dawley - беспородная многоцелевая порода крыс-альбиносов, широко используемая в медицинских исследованиях и исследованиях в области питания.[21][22][23][24] Его главное достоинство - спокойствие и простота в обращении.[25] Эта порода крыс была впервые выведена на фермах Sprague-Dawley (позже ставших компанией Sprague-Dawley Animal Company) в Мэдисон, Висконсин в 1925 году. Первоначально название было перенесено через дефис, хотя современный стиль бренда (Sprague Dawley, торговая марка, используемая Envigo ) не является. Средний размер помета крысы Sprague Dawley составляет 11,0.[26]
У этих крыс обычно более длинный хвост по сравнению с длиной тела, чем у крыс линии Вистар. Они участвовали в Дело Сералини, где гербицид Округлять утверждалось, что у этих крыс увеличивается количество опухолей. Однако, поскольку известно, что у этих крыс опухоли растут с высокой (и очень непостоянной) скоростью, исследование было сочтено несовершенным по дизайну, а его результаты - необоснованными.[27]
Биологическое разведение крысы
В биоразводная крыса (также известная как крыса с предрасположенностью к диабету или крыса BBDP) - это инбредная линия, у которой спонтанно развиваются аутоиммунные диабет 1 типа. Нравиться NOD мыши, биоплодные крысы используются в качестве животной модели диабета 1 типа. Этот штамм воспроизводит многие черты диабета 1 типа у человека и внес большой вклад в исследования патогенеза СД1.[28]
Крыса Brattleboro
Крыса Brattleboro - это линия, разработанная Генри А. Шредер и техник Тим Винтон в West Brattleboro, Вермонт, начиная с 1961 г., для Дартмутская медицинская школа. Он имеет естественную генетическую мутацию, из-за которой образцы не могут производить гормон вазопрессин, который помогает контролировать функцию почек. Крыс выращивали для лабораторного использования доктором Генри Шредером и техником Тимом Винтоном, которые заметили, что подстилки из 17 человек чрезмерно пили и мочились.
Безволосая крыса
Безволосые лабораторные крысы предоставляют исследователям ценные данные о ослабленной иммунной системе и генетических заболеваниях почек. По оценкам, существует более 25 генов, вызывающих рецессивный бесшерстность у лабораторных крыс.[29] Наиболее распространенные из них обозначаются как rnu (Rowett nude), fz (нечеткие) и shn (стриженные).
- Голые крысы Rowett, впервые идентифицированные в 1953 г. в Шотландии, не имеют вилочковая железа. Отсутствие этого органа серьезно подрывает их иммунную систему, причем наиболее резко возрастают инфекции дыхательных путей и глаз.[30]
- Нечеткие крысы были идентифицированы в 1976 году в лаборатории в Пенсильвании. Основной причиной смерти крыс fz / fz в конечном итоге является прогрессирующая почечная недостаточность, которая начинается примерно в возрасте 1 года.[31]
- Остриженные крысы были выведены от крыс Sprague Dawley в Коннектикуте в 1998 году.[32] Они также страдают от серьезных проблем с почками.
Крыса Льюиса
Крыса Льюиса была разработана Маргарет Льюис из компании Wistar в начале 1950-х годов. Характеристики включают окраску альбиноса, послушное поведение и низкую плодовитость.[33]Крыса Льюиса страдает несколькими спонтанными патологиями: во-первых, они могут страдать от высокого уровня новообразований, и продолжительность жизни крысы в основном определяется этим. Наиболее распространены аденомы гипофиза и аденомы / аденокарциномы коры надпочечников у обоих полов, опухоли молочных желез и карциномы эндометрия у женщин, а также С-клеточные аденомы / аденокарциномы щитовидной железы и опухоли гемопоэтической системы у мужчин. Во-вторых, крысы Льюиса склонны к развитию спонтанной трансплантируемой лимфатической лейкемии. Наконец, в пожилом возрасте у них иногда развивается спонтанный гломерулярный склероз.[33]
Текущие исследовательские приложения включают исследования трансплантации, индуцированного артрита и воспаления, экспериментального аллергического энцефалита и STZ-индуцированного диабета.[33]
Крыса Королевского колледжа хирургов
В Королевский колледж хирургов крыса (или крыса RCS) - первое известное животное с наследственной дегенерацией сетчатки. Хотя генетический дефект не был известен в течение многих лет, он был идентифицирован в 2000 году как мутация в гене MERTK. Эта мутация приводит к дефектному фагоцитозу пигментного эпителия сетчатки наружных сегментов фоторецепторов.[34]
Трясущаяся крыса Кавасаки
Трясущаяся крыса Кавасаки (SRK) - это аутосомно-рецессивный мутантная крыса, имеющая короткую делецию в RELN (Reelin) ген.[35] Это приводит к пониженному выражению Reelin белок, необходимый для правильного кора ламинирование и мозжечок разработка. Его фенотип аналогичен широко исследованному моталка мышь. Трясущаяся крыса Кавасаки впервые была описана в 1988 году.[36] Эта крыса и крыса Льюиса - хорошо известные животные, выведенные из крыс Вистар.
Крыса цукера
Крыса Цукера была выведена как генетическая модель для исследования ожирения и гипертонии. Они названы в честь Лоис М. Цукер и Теодора Ф. Цукера, пионеров в области изучения генетики ожирения. Есть два типа крыс Цукера: поджарые крысы Цукера, обозначаемые как доминирующий признак (Fa / Fa) или (Fa / fa); и типично тучная (или толстая) крыса Цукера, которая на самом деле рецессивный признак (fa / fa) из рецептор лептина, способный весить до 1 килограмма (2,2 фунта), что более чем в два раза превышает средний вес.[37][38][39]
У тучных крыс Цукера высокий уровень липиды и холестерин в их кровотоке устойчив к инсулину не будучи гипергликемический, и набрать вес за счет увеличения как размер и номер из жировые клетки.[40] Ожирение у крыс Цукера в первую очередь связано с их гиперфагический природа и чрезмерный голод; однако прием пищи не полностью объясняет гиперлипидемию или общий состав тела.[38][40]
Нокаутные крысы
Крыса-нокаут (также пишется нокаутировать или же нокаутировать) это генно-инженерный крыса с единственным геном, отключенным через целевая мутация. Крысы-нокауты могут имитировать человеческие болезни и являются важным инструментом для изучение функции генов и для открытие лекарств и развитие. Производство крыс-нокаутов стало технически возможным в 2008 году благодаря работе, профинансированной на 120 миллионов долларов из фонда Национальные институты здоровья (NIH) через Консорциум проекта по секвенированию генома крыс, а также работу, выполненную членами Консорциума Knock Out Rat (KORC). Нокаутные модели болезни крыс для болезнь Паркинсона, Болезнь Альцгеймера, гипертония, и сахарный диабет, использующие технологию нуклеаз цинкового пальца, коммерциализируются компанией SAGE Labs.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Ванденберг Дж. Г. (1 января 2000 г.). «Использование домашних мышей в биомедицинских исследованиях». Журнал ILAR. 41 (3): 133–135. Дои:10.1093 / ilar.41.3.133.
- ^ а б Кринке Г.Дж., Баллок Г.Р., Кринке Г. (15 июня 2000 г.). «История, штаммы и модели». Лабораторная крыса (Справочник экспериментальных животных). Академическая пресса. С. 3–16. ISBN 0-12-426400-X.
- ^ а б Курамото Т. (ноябрь 2012 г.). "Происхождение лабораторных крыс-альбиносов". Информационный бюллетень биоресурсов. Национальный институт генетики. Получено 20 декабря 2013.
- ^ Джон Б. Ватсон (1903) «Психическое развитие белой крысы», доктор философии. Чикагский университет
- ^ День HG (1974). "Элмер Вернер МакКоллум". Биографические воспоминания Национальной академии наук. 45: 263–335. PMID 11615648.
- ^ Лонг Дж. А., Эванс Н. М. (1922). Эстральный цикл у крысы и связанные с ним явления. Калифорнийский университет Press.
- ^ Suckow MA, Weisbroth SH, Franklin CL (2005). «Глава первая: Исторические основы». Лабораторная крыса. ISBN 0080454321.
- ^ «43-й ежегодный курс патологии лабораторных животных». Архивировано из оригинал 16 августа 2000 г.. Получено 15 сентября 2008.
- ^ «Геномный проект». Ensembl.org. Получено 17 февраля 2007.
- ^ Сравнение новообразований у шести источников крыс
- ^ Diamond JM (Январь 2006 г.). Коллапс: как общества выбирают неудачу или успех. Пингвин. стр.105ff. ISBN 978-0-14-303655-5.
крыса со сливками.
- ^ Лори Д.Е. (2003). Глобальные экологические проблемы XXI века: ресурсы, потребление и устойчивые решения. Роуман и Литтлфилд. стр.210 ff. ISBN 978-0-8420-5049-4.
- ^ McComb DG (1 сентября 1997 г.). Ежегодные издания: всемирная история. McGraw-Hill Высшее образование. п. 239. ISBN 978-0-697-39293-0.
- ^ Павлин К.А. (1996). Жизнь с Землей: Введение в экологическую философию. Harcourt Brace Canada. п. 71. ISBN 978-0-7747-3377-9.
- ^ Спирс Д. (29 июля 2003 г.). Улучшение навыков чтения: современные чтения для студентов колледжей. Макгроу-Хилл. п. 463. ISBN 978-0-07-283070-5.
- ^ Суверенитет, колониализм и коренные народы: читатель. Каролина Академик Пресс. 2005. с. 772. ISBN 978-0-89089-333-3.
- ^ Международный комитет по стандартизированной генетической номенклатуре мышей / крыс, геном и комитет по номенклатуре (январь 2016 г.). «Правила и рекомендации по номенклатуре линий мышей и крыс». Информатика генома мыши. Лаборатория Джексона. Получено 5 декабря 2018.
- ^ "Беспородные поголовья".
- ^ Клауз, Б. Т. (1998). "Архивы института Вистар: крысы (не мыши) и история", Информационный бюллетень Mendel Февраль 1998 г. В архиве 16 декабря 2006 г. Wayback Machine
- ^ "Институт Вистар: история". Институт Вистар. 2007. Архивировано с оригинал 17 октября 2008 г.. Получено 9 ноября 2008.
- ^ Драхман Р. Х., Рут Р. К., Вуд В. Б. (август 1966 г.). «Исследования влияния экспериментального некетотического сахарного диабета на антибактериальную защиту. I. Демонстрация дефекта фагоцитоза». Журнал экспериментальной медицины. 124 (2): 227–40. Дои:10.1084 / jem.124.2.227. ЧВК 2180468. PMID 4380670.
- ^ Сюй CC, Lai SC (декабрь 2007 г.). «Матричная металлопротеиназа-2, -9 и -13 вовлечены в деградацию фибронектина при гранулематозном фиброзе легких крыс, вызванном Angiostrongylus cantonensis». Международный журнал экспериментальной патологии. 88 (6): 437–43. Дои:10.1111 / j.1365-2613.2007.00554.x. ЧВК 2517339. PMID 18039280.
- ^ Хориучи Н., Суда Т., Сасаки С., Такахаши Н., Симадзава Е., Огата Е. (декабрь 1976 г.). «Отсутствие регулирующих эффектов 1alpha25-дигидроксивитамина D3 на метаболизм 25-гидроксивитамина D у крыс, которым постоянно вводят паратироидный гормон». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 73 (4): 869–75. Дои:10.1016 / 0006-291X (76) 90202-3. PMID 15625855.
- ^ Суков В., Барт Д.С. (июнь 1998 г.). «Трехмерный анализ спонтанных и таламически вызванных гамма-колебаний в слуховой коре». Журнал нейрофизиологии. 79 (6): 2875–84. Дои:10.1152 / ян.1998.79.6.2875. PMID 9636093.
- ^ «Медицинский онлайн-словарь». 12 декабря 1998. Архивировано с оригинал 2 декабря 2008 г.. Получено 15 декабря 2007.
- ^ "Беспородная крыса Спрэга Доули". Harlan Laboratories. Архивировано из оригинал на 2012-10-26. Получено 2012-10-25.
- ^ Уоллес Хейс А (март 2014 г.). «Главный редактор журнала Food and Chemical Toxicology отвечает на вопросы об опровержении». Пищевая и химическая токсикология. 65: 394–5. Дои:10.1016 / j.fct.2014.01.006. PMID 24407018.
- ^ Мордес Дж. П., Бортелл Р., Бланкенхорн Е. П., Россини А. А., Грейнер Д. Л. (1 января 2004 г.). «Крысиные модели диабета 1 типа: генетика, окружающая среда и аутоиммунитет». Журнал ILAR. 45 (3): 278–91. Дои:10.1093 / ilar.45.3.278. PMID 15229375.
- ^ Ким Х., Пантелеев А.А., Джахода С.А., Исии Й., Кристиано А.М. (декабрь 2004 г.). «Геномная организация и анализ безволосого гена у четырех гипотрихотических линий крыс». Геном млекопитающих. 15 (12): 975–81. Дои:10.1007 / s00335-004-2383-3. PMID 15599556. S2CID 36747187.
- ^ Фестинг М.Ф., Мэй Д., Коннорс Т.А., Ловелл Д., Воробей С. (июль 1978 г.). «Бестимусная голая мутация у крысы». Природа. 274 (5669): 365–6. Дои:10.1038 / 274365a0. PMID 307688. S2CID 4206930.
- ^ Фергюсон Ф. Г., Ирвинг Г. В., Стедхэм М. А. (август 1979 г.). «Три варианта бесшерстности, связанные с альбинизмом у лабораторных крыс». Лаборатория зоотехники. 29 (4): 459–64. PMID 513614.
- ^ Моемека А.Н., Хильдебрандт А.Л., Радаскевич П., Кинг Т.Р. (1998). «Shorn (shn): новая мутация, вызывающая гипотрихоз у норвежских крыс». Журнал наследственности. 89 (3): 257–60. Дои:10.1093 / jhered / 89.3.257. PMID 9656468.
- ^ а б c «Исследования на моделях животных». CRiver.com. Лаборатории Чарльз-Ривер. Архивировано из оригинал 24 мая 2013 г.. Получено 5 августа 2012.
- ^ D'Cruz PM, Yasumura D, Weir J, Matthes MT, Abderrahim H, LaVail MM, Vollrath D (март 2000 г.). «Мутация гена рецепторной тирозинкиназы Mertk у крыс с дистрофической сетчаткой». Молекулярная генетика человека. 9 (4): 645–51. Дои:10,1093 / чмг / 9.4.645. PMID 10699188.
- ^ Киккава С., Ямамото Т., Мисаки К., Икеда Ю., Окадо Х., Огава М., Вудхэмс П.Л., Терасима Т. (август 2003 г.). «Ошибки сплицевания в результате короткой делеции в гене рилина вызывают у мутантной дрожащей крысы Kawasaki нейрональные расстройства, похожие на риллер». Журнал сравнительной неврологии. 463 (3): 303–15. Дои:10.1002 / cne.10761. PMID 12820163. S2CID 21608635.
- ^ Айкава Х, Нонака И, Ву М, Цугане Т, Эсаки К. (1988). «Трясущаяся крыса Кавасаки (SRK): новая неврологическая мутантная крыса линии Wistar». Acta Neuropathologica. 76 (4): 366–72. Дои:10.1007 / bf00686973. PMID 3176902. S2CID 5806299.
- ^ Курц Т.В., Моррис Р.С., Першадсинг Х.А. (июнь 1989 г.). «Жирная крыса Цукера как генетическая модель ожирения и гипертонии» (PDF). Гипертония. Американская Ассоциация Сердца. 13 (6, часть 2): 896–901. Дои:10.1161 / 01.hyp.13.6.896. PMID 2786848. S2CID 109606. Архивировано из оригинал (PDF) 17 декабря 2008 г.. Получено 6 декабря 2008.
- ^ а б Дэвис AJ (январь 1997 г.). "Сердце Цукера". Исследования PennState. 18 (1). Архивировано из оригинал 22 мая 2002 г.. Получено 6 декабря 2008.
- ^ Такая К., Огава И., Иссе Н., Окадзаки Т., Сато Н., Масудзаки Н. и др. (Август 1996 г.). «Молекулярное клонирование комплементарной ДНК изоформы рецептора лептина крысы - идентификация миссенс-мутации у крыс Zucker fatty (fa / fa)». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 225 (1): 75–83. Дои:10.1006 / bbrc.1996.1133. PMID 8769097.
- ^ а б Кава Р., Гринвуд М. Р., Джонсон П. Р. (1990). "Цукер (фа / фа) Крыс". Журнал ILAR. Институт исследований лабораторных животных (ILAR). 32 (3): 4–8. Дои:10.1093 / ilar.32.3.4.
дальнейшее чтение
- Suckow MA, Weisbroth SH, Franklin CL, ред. (2005). Лабораторная крыса (2-е изд.). Академическая пресса. ISBN 0080454321 - через Google Book.
внешняя ссылка
- «Геном крысы», Природа
- База данных генома крысы, Медицинский колледж Висконсина
- Индекс инбредных линий крыс база данных, Лаборатория Джексона
- Резюме модели крысы база данных, Knock Out Rat Consortium (архивная копия)