实验动物学 小型猪

小型猪在心血管系统、消化系统、生殖系统、老年病学、血液学、营养学、内分泌系统、皮肤、牙科、眼科、放射生物及免疫学研究中常猪和人在解剖学、生理学方面极其相似。

用猪作为实验动物。

近年来异种组织器官移植已受到医学界广泛重视，猪作为组织器官供体已显示出诱人的美好前景。

因此，实验猪越来越受到生命科学领域的关注。

但是普通猪体型大，饲育费用高，不便于实验操作和术后管理。

小型猪体型小，饲料消耗低，操作管理方便，成为更理想的实验动物材料。

在国外，二次大战以后已将猪作为实验动物广泛应用于生物医学研究，并且已培育出多种品系实验用小型猪。

我国从八十年代开始开发小型猪资源，开展了小型猪实验动物化的研究工作，目前已初步培育出几个品系，有些品系仍在纯化培育过程中。

重庆建"世界最好的猪圈" ( 2010-03-10)重庆市有一群为了科研献身的小猪，它们住在堪称“世界上最好的猪圈”里，每天生活费近50元。

日前笔者从重庆市科委获悉，国家小型猪医学生物学应用技术平台近日在大渡口区建桥工业园区建成，不久后，小型猪的生物学应用将形成产业化。

小型猪生物实验基地负责人，三医大实验动物学教研室主任、医学博士魏泓说，这个耗资8000万元的小型猪科研基地堪称“全世界最好的猪圈”。

为科研献身的小猪们住在恒温恒湿的“豪华猪圈”里，喝的是纯净水，用红外线取暖器，有自动喂食系统，一到时间，消毒过的标准化食物如鱼肝油、维生素C、矿物质就会送上来。

照顾它们的都是大学生和研究生。

据魏泓介绍，这里的母猪产子都是剖腹产，因为顺产会增加感染的几率。

据悉，这样的小香猪长不大，体重最多只有10千克~20千克。

为了表示对这些为科研“献身”的小猪的尊重，按照规定，在做实验需要杀死某一只小猪时，必须先将其麻醉，同时，他们还做出了需要杀死小猪时不能在其同伴面前进行等人性化规定。

据魏泓称，经过实验发现，小猪与人的相似度比小白鼠、猴更接近，于是，一些心血管疾病等实验都会用到它们，烧伤等创面敷面可用它们的皮代替。

这样一只标准化的小猪售价可达2000多元。

培育实验小猪的技术已经达到了全国甚至是世界一流水平。

一、生物学特性和解剖生理特点1．猪属哺乳纲、偶蹄目，猪科。

外貌特征和习性：性格温驯，易于调教，喜群居。

嗅觉灵敏，有用吻突到处乱拱的习性。

对外界温、湿度变化敏感。

猪为杂食动物。

2．猪和人的皮肤组织结构很相似，上皮修复再生性相似，皮下脂肪层和烧伤后内分泌与代谢的改变也相似。

通过实验证明2、3月龄小猪的皮肤解剖生理特点最接近于人，见下表，人与3月龄小猪皮肤各结构厚度的比较（毫米）。

3．猪的血液学、血液化学各种常数也和人近似。

4．猪的胎盘类型属上皮绒毛膜型，没有母源抗体（不能通过胎盘屏障）。

灵长目动物中，IgG易通过胎盘屏障，IgM、IgA和IgE则不能。

家兔IgG和IgM 容易通过胎盘。

猪初乳中含多的IgG和IgA、IgM，常乳中含有多量的IgA。

5．猪的脏器重要量也近似于人，如以猪（50kg）和人（70kg）相比，其脏器重量的比值为：脾脏0.15：0.21；胰脏：0.12：0.10；睾丸；0.65：0.45；眼0.27：0.43；甲状腺：0.618：0.029；肾上腺0.006：0.29；其他器官：8.3：9.4。

6．猪的心血管系统、消化系统、皮肤、营养需要、骨骼发育以及矿物质代谢等都与人的情况极其相似，猪的体型大小和驯服习性允许进行反复采样和进行各种外科手术。

另外，它基因多样、繁殖周期短、生产力高，一窝产仔多，便于根据特殊需要进行选育。

7．小型猪性成熟时间雌猪为4～8月龄，雄猪为6～10月龄，为全年性多发情动物，性周期21±2.5天（16～30天），发情持续时间平均2.4天（1～4天）；排卵时间在发情开始后25～35小时，最适交配期在发情开始后10～25小时，妊娠期114（109～120）天；产仔数2～10头。

8．猪、鼠的贲门腺占胃的大部分，可是在狗、猫、兔却很狭窄。

猪、猫幽门腺比其他动物宽大。

猪、绵羊胆囊有浓缩能力很低，且肝胆汁的量也相当少。

狗、猫、小白鼠、鸭和鸡分泌胆汁的速度较低，但胆囊浓缩胆汁的能力却很高。

猪的汗腺不发达，怕热又怕冷，最适温度为18～25℃。

二、在生物医学研究中的应用猪和人在解剖学、生理学上有极大的相似性，所以在心脏机能、动脉硬化、牙科、消化道（胃溃疡）、营养、血液学、内分泌学、放射生物学及免疫学研究中，常用猪作实验动物。

第二次世界大战以后，猪已成为广泛应用于医学科学研究的重要试验动物，为医学提供了重要而确切的比较医学知识。

由于猪的皮肤、心脏血管、消化道、免疫系统、肾脏、眼球与牙齿等解剖和生理以及营养代谢均与人类相似，加上许多小型猪和无菌猪的育成，便于供应试验室应用，大大促进了医学和兽医学之间的合作研究。

1980年如开的“猪模式应用于生物医学的国际研讨会”着重研讨了猪的血液学和包括血脂、动脉粥样硬化症和心肌疾病在内的心血管疾病、胃肠疾病以及免疫、营养、新生儿和胎内发育、代谢失调等问题。

与会专家学者除一致认为猪是生物医学研究最佳的实验动物之外，还得出了几点重要结论：（1）猎胚胎血红素的分子结构和功能研究可用于探讨人类的先天性血液系统疾病。

（2）以猪为试验动物可以探讨人类高脂肪食物与动物粥样硬化病变的关系。

（3）从猪的杂食性研究中，可以探讨人类发育过程中许多疾病产生的原因。

（4）人类心脏病的病因尚不十分清楚，加强研究猪心脏病的病因与病理，将是极有价值的。

（5）进一步研究猪消化道免疫问题，将对了解人类肠道免疫机能提供宝贵的参考资料。

猪在医学科学研究中常用于：1．皮肤烧伤的研究：烧伤和烫伤是临床上常见的疾病，由于猪的皮肤与人非常相似，包括体表毛发的疏密。

表皮厚薄，表皮具有的脂肪层，表皮形态学和增生动力学（猪30天，人21天），烧伤皮肤的体液和代谢变化机制等，故猪是进行实验烧伤研究的较理想动物，用于烧伤后创面敷盖，比常用的液体石蜡纱布要好，其愈合速度比后者快一倍（13天和25天）既能减少痛疼和感染，又无排斥现象，血管联合也好。

2．肿瘤研究：猪可以作为研究肿瘤无可比拟的、资源丰富的模型。

经过选育后的一种美洲辛克莱小型猪，有80%可发生自发性皮肤黑色素瘤，其特点是发生于子宫内和产后自发的皮肤恶性黑色素瘤发病率很高，有典型的皮肤自发性退行性变，有与人黑色素瘤病变和传播方式完全相同的变化，这些黑色素瘤的细胞和临床表现很象人的黑色素瘤从良性到恶性的变化过程，故辛克莱小猪可作为研究人类黑色素瘤的良好模型。

3．免疫学研究：猪的母体抗体通过初乳传递给仔猪，刚出生的仔猪，体液内γ一球蛋白和其他免疫球蛋白含量极少，但可从母猪的初乳中得到γ一球蛋白，用剖腹产手术所得的仔猪，在几周内，体内γ一球蛋白和其他免疫球蛋白仍极少，因此其血清对抗原的抗体反应非常低。

无菌猪体内没有任何抗体，所以在生活后一经接触抗原，就能产生极好的免疫反应。

可利用这些特点进行免疫学研究。

4．心血管研究：小型猪在老年病的冠状动脉病研究中特别有用，其冠状动脉循环在解剖学、血液动力学方面与人类很相似，幼猪和成年猪可以自然发生动脉粥样硬化，其粥变前期可与人相比，猪和人对高胆固醇饮食的反应是一样的。

某些品种的老龄猪在饲喂以人的残羹剩饭后能产生动脉、冠状动脉和脑血管粥样硬化病变，与人的特点非常相似。

饲料中加入10%乳脂即可在两个月左右得到动脉粥样硬化的典型病灶，如加入探针刺伤动脉壁可在2～3周内出现病灶。

因此猪可能是研究动脉粥样硬化最好的动物模型。

5．营养学研究、畸形学和产期生物学等的研究：产期仔猪和幼猪的呼吸系统、泌尿系统和血液系统与新生婴儿很相似。

象婴儿一样，仔猪亦患营养不良症，诸如蛋白质、铁、铜和维生素A缺乏症等，所以仔猪广泛应用于营养和婴儿食谱的研究。

由于母猪泌乳期长短适中，一年多胎、每胎多仔，易管理和便于操作，仔猪的胚胎发育和胃肠道菌丛也很清楚，所以仔猪成为畸形学、毒理学、免疫学和儿科学的极易获得的、很有用处的动物模型。

6.遗传性和营养性疾病的研究：猪可用于遗传性疾病如先天性红细胞病、卟啉病、先天性肌肉痉挛、先天性小眼病、先天性淋巴水肿等，营养代谢病如卟啉病、食物源性肝坏死等疾病的研究。

7．其他疾病的研究，猪的病毒性疾病如病毒性胃肠炎，可作婴儿病毒性腹泻模型。

猪的霉形体关节炎可做人的关节炎模型。

已培育成Von Willbrand猪专供血友病研究。

猪还可进行十二指肠溃疡、胰腺炎等疾病的研究。

猪的自发性人畜共患疾病有几十种，可作为人或其他动物的疾病研究模型。

8．悉生猪和猪心脏辩膜的应用：悉生猪和无菌猪可研究各种细菌、病毒、寄生虫病、血液病、代谢性疾病和其他疾病。

利用猪的心脏瓣膜业修补人的心脏瓣膜缺损或其他疾患，目前国外已普遍推广，每年可达几万例，我国临床上也已开始应用。

9.SPF猪的培育技术为养猪业法发展、建立健康种群、减少疾病损失、提高经济效益开创了一个新的途径。

三、主要品种和品系目前用作生物医学研究用的猪品种有：普通猪、辛克莱猪（Sinclair,血液中胆固醇含量高，只需用球导管在动脉内制造一处伤疤，就会出现典型的粥样硬化病变。

）、荷马猪（Homel）、汗佛特猪（Hanford）皮特曼-摩尔猪（Pitman-Moore）、冯·温里布莱猪（Von Willbromd，先天有血友病，可研究血友病用）、乌克坦猪（Yu-Catan，系墨西哥无毛猪，天然可患糖尿病。

）、聂布拉斯卡猪（Nebraska）、霍梅尔猪（Ｈormel）、德国的戈廷根猪（Ｇottingen）、日本用我国东北的小体型黑猪培育成的欧米尼（Oh-mini）小型猪等。

目前常用的几种实验用小型猪简况：1．明尼苏达—荷曼系小型猪（Minnesota-Hormel stain）明尼苏达-荷曼系小型猪，于1943年由明尼苏达大学荷曼研究所用阿拉哈马州的古尼阿猪（Guineahog），加塔里那岛的野猪（Catalina island）和路伊斯安娜州的毕尼乌兹野猪（Pineywoods）3种猪的基础上，再导入加巴岛上的拉斯·爱纳-朗刹猎（Ras-n-Lansa）培育而成的小型猪，其血缘成分分别含有上列4种的15%、19%、46%和20%。

明尼苏达一荷曼系小型猪毛色有黑白斑，成年猪体重80kg，遗传性状比较稳定，变异不大。

2．毕特曼一摩尔小型猪（Pitman-Moore strain）毕特曼一摩尔系小型猪是由毕特曼一摩尔制药公司的研究室培育而成的小型猪。

此猪以弗洛达野生的野猪为基础，与加利夫岛的猪等交配后所得的后代培育成。

毕特曼一摩尔系小型猪以毛色有各种各样斑纹者居多。

现在日本生物科学研究所也有引入繁殖的。

3．海辐特系小型猪（Hanford Strain）海福特系小型猪是海福特研究所作皮肤研究用的小型猪，1975年用白色种的帕洛斯猪（Palouse）和毕特曼一摩尔系小型猪交配改良，再导入墨西哥产的拉勃可种（Labco）育成的小型猪。