實驗動物科學(xué):第九節(jié)　豬(Swine；Sus　scrofa)和小型豬

一、生物學(xué)特性和解剖生理特點

1．豬屬哺乳綱、偶蹄目，豬科。

2．豬和人的皮膚組織結(jié)構(gòu)很相似，上皮修復(fù)再生性相似，皮下脂肪層和燒傷后內(nèi)分泌與代謝的改變也相似。

通過實驗證明2、3月齡小豬的皮膚解剖生理特點最接近于人，見表2-6人與3月齡小豬皮膚各結(jié)構(gòu)厚度的比較（毫米)。

表2－6　人與3月齡小豬皮膚各結(jié)構(gòu)厚度的比較（毫米)

3．豬的血液學(xué)、血液化學(xué)各種常數(shù)也和人近似。

4．豬的胎盤類型屬上皮絨毛膜型，沒有母源抗體（不能通過胎盤屏障)。靈長目動物中，IgG易通過胎盤屏障，IgM、IgA和IgE則不能。家兔IgG和IgM容易通過胎盤。豬初乳中含多的IgG和IgA、IgM，常乳中含有多量的IgA。

5．豬的臟器重要量也近似于人，如以豬（50kg)和人（70kg)相比，其臟器重量的比值為：脾臟0.15：0.21；胰臟：0.12：0.10；睪丸；0.65：0.45；眼0.27：0.43；甲狀腺：0.618：0.029；腎上腺0.006：0.29；其他器官：8.3：9.4。

6．豬的心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、皮膚、營養(yǎng)需要、骨骼發(fā)育以及礦物質(zhì)代謝等都與人的情況極其相似，豬的體型大小和馴服習(xí)性允許進行反復(fù)采樣和進行各種外科手術(shù)。另外，它基因多樣、繁殖周期短、生產(chǎn)力高，一窩產(chǎn)仔多，便于根據(jù)特殊需要進行選育。

7．小型豬性成熟時間雌豬為4～8月齡，雄豬為6～10月齡，為全年性多發(fā)情動物，性周期21±2.5天（16～30天)，發(fā)情持續(xù)時間平均2.4天（1～4天)；排卵時間在發(fā)情開始后25～35小時，最適交配期在發(fā)情開始后10～25小時，妊娠期114（109～120)天；產(chǎn)仔數(shù)2～10頭。

8．豬、鼠的賁門腺占胃的大部分，可是在狗、貓、兔卻很狹窄。豬、貓幽門腺比其他動物寬大。豬、綿羊膽囊有濃縮能力很低，且肝膽汁的量也相當少。狗、貓、小白鼠、鴨和雞分泌膽汁的速度較低，但膽囊濃縮膽汁的能力卻很高。

9．獵正常體溫為39（38～40)℃，心率55～60次/分，血容量占體重的4.6(3.5～5.6)%，心輸出量3.1L/分，收縮壓169（144～185)mmHg，舒張壓108（98～120)mmHg，呼吸頻率12～18次/分，通氣率37L3/分，耗氣量220mm³/g活體重，血液pH7.57(7.36～7.79)，紅細胞6.4百萬/mm³，血紅蛋白13.7(13.2～14.2)g/100ml，白細胞7，530～16，820/mm³，血小板24萬/mm³，尿比重1.1018～1.022，尿pH6.5～7.8。

二、在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用

豬和人在解剖學(xué)、生理學(xué)上有極大的相似性，所以在心臟機能、動脈硬化、牙科、消化道（胃潰瘍)、營養(yǎng)、血液學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)、放射生物學(xué)及免疫學(xué)研究中，常用豬作實驗動物。

第二次世界大戰(zhàn)以后，豬已成為廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的重要試驗動物，為醫(yī)學(xué)提供了重要而確切的比較醫(yī)學(xué)知識。由于豬的皮膚、心臟血管、消化道、免疫系統(tǒng)、腎臟gydjdsj.org.cn/shouyi/、眼球與牙齒等解剖和生理以及營養(yǎng)代謝均與人類相似，加上許多小型豬和無菌豬的育成，便于供應(yīng)試驗室應(yīng)用，大大促進了醫(yī)學(xué)和獸醫(yī)學(xué)之間的合作研究。因此以豬作為實驗動物模型的報道日益增多，據(jù)美國有關(guān)機構(gòu)統(tǒng)計，1970年至1980年已有350篇報導(dǎo)，多用于心血管疾病、胃腸道疾病、營養(yǎng)性疾病、皮膚病、環(huán)境病、糖尿病、代謝性疾病、過敏性疾病、牙科病、老年病、酒精中毒、癌、燒傷、腎功能和放射生物醫(yī)學(xué)等方面的研究。

1980年如開的“豬模式應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)的國際研討會”著重研討了豬的血液學(xué)和包括血脂、動脈粥樣硬化癥和心肌疾病在內(nèi)的心血管疾病、胃腸疾病以及免疫、營養(yǎng)、新生兒和胎內(nèi)發(fā)育、代謝失調(diào)等問題。與會專家學(xué)者除一致認為豬是生物醫(yī)學(xué)研究最佳的實驗動物之外，還得出了幾點重要結(jié)論：

（1)獵胚胎血紅素的分子結(jié)構(gòu)和功能研究可用于探討人類的先天性血液系統(tǒng)疾病。

（2)以豬為試驗動物可以探討人類高脂肪食物與動物粥樣硬化病變的關(guān)系。

（3)從豬的雜食性研究中，可以探討人類發(fā)育過程中許多疾病產(chǎn)生的原因。

（4)人類心臟病的病因尚不十分清楚，加強研究豬心臟病的病因與病理，將是極有價值的。

（5)進一步研究豬消化道免疫問題，將對了解人類腸道免疫機能提供寶貴的參考資料。

豬在醫(yī)學(xué)科學(xué)研究中常用于：

1．皮膚燒傷的研究：燒傷和燙傷是臨床上常見的疾病，由于豬的皮膚與人非常相似，包括體表毛發(fā)的疏密。表皮厚薄，表皮具有的脂肪層，表皮形態(tài)學(xué)和增生動力學(xué)（豬30天，人21天)，燒傷皮膚的體液和代謝變化機制等，故豬是進行實驗燒傷研究的較理想動物，用于燒傷后創(chuàng)面敷蓋，比常用的液體石蠟紗布要好，其愈合速度比后者快一倍（13天和25天)既能減少痛疼和感染，又無排斥現(xiàn)象，血管聯(lián)合也好。

2．腫瘤www.med126.com研究：豬可以作為研究腫瘤無可比擬的、資源豐富的模型。經(jīng)過選育后的一種美洲辛克萊小型豬，有80%可發(fā)生自發(fā)性皮膚黑色素瘤，其特點是發(fā)生于子宮內(nèi)和產(chǎn)后自發(fā)的皮膚惡性黑色素瘤發(fā)病率很高，有典型的皮膚自發(fā)性退行性變，有與人黑色素瘤病變和傳播方式完全相同的變化，這些黑色素瘤的細胞和臨床表現(xiàn)很象人的黑色素瘤從良性到惡性的變化過程，故辛克萊小豬可作為研究人類黑色素瘤的良好模型。

3．免疫學(xué)研究：豬的母體抗體通過初乳傳遞給仔豬，剛出生的仔豬，體液內(nèi)γ一球蛋白和其他免疫球蛋白含量極少，但可從母豬的初乳中得到γ一球蛋白，用剖腹產(chǎn)手術(shù)所得的仔豬，在幾周內(nèi)，體內(nèi)γ一球蛋白和其他免疫球蛋白仍極少，因此其血清對抗原的抗體反應(yīng)非常低。無菌豬體內(nèi)沒有任何抗體，所以在生活后一經(jīng)接觸抗原，就能產(chǎn)生極好的免疫反應(yīng)。可利用這些特點進行免疫學(xué)研究。

4．心血管研究：小型豬在老年病的冠狀動脈病研究中特別有用，其冠狀動脈循環(huán)在解剖學(xué)、血液動力學(xué)方面與人類很相似，幼豬和成年豬可以自然發(fā)生動脈粥樣硬化，其粥變前期可與人相比，豬和人對高膽固醇飲食的反應(yīng)是一樣的。某些品種的老齡豬在飼喂以人的殘羹剩飯后能產(chǎn)生動脈、冠狀動脈和腦血管粥樣硬化病變，與人的特點非常相似。飼料中加入10%乳脂即可在兩個月左右得到動脈粥樣硬化的典型病灶，如加入探針刺傷動脈壁可在2～3周內(nèi)出現(xiàn)病灶。因此豬可能是研究動脈粥樣硬化最好的動物模型。

5．糖尿病研究：烏克坦小型豬（墨西哥無毛豬)是糖尿病研究中的一個很好的動物模型。只需一次靜脈注射水合阿脲（200mg/kg體重)就可以在這種動物中產(chǎn)生典型的急性糖尿病，其臨床體征包括高血糖癥、劇渴、多尿和酮尿。

6．畸形學(xué)和產(chǎn)期生物學(xué)等的研究：產(chǎn)期仔豬和幼豬的呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和血液系統(tǒng)與新生嬰兒很相似。象嬰兒一樣，仔豬亦患營養(yǎng)不良癥，諸如蛋白質(zhì)、鐵、銅和維生素A缺乏癥等，所以仔豬廣泛應(yīng)用于營養(yǎng)和嬰兒食譜的研究。由于母豬泌乳期長短適中，一年多胎、每胎多仔，易管理和便于操作，仔豬的胚胎發(fā)育和胃腸道菌叢也很清楚，所以仔豬成為畸形學(xué)、毒理學(xué)、免疫學(xué)和兒科學(xué)的極易獲得的、很有用處的動物模型。

7．遺傳性和營養(yǎng)性疾病的研究：豬可用于遺傳性疾病如先天性紅細胞病、卟啉病、先天性肌肉痙攣、先天性小眼病、先天性淋巴水腫等，營養(yǎng)代謝病如卟啉病、食物源性肝壞死等疾病的研究。

8．其他疾病的研究，豬的病毒性疾病如病毒性胃腸炎，可作嬰兒病毒性腹瀉模型。豬的霉形體關(guān)節(jié)炎可做人的關(guān)節(jié)炎模型。雙白蛋白血癥，只見于豬和人，電泳上有兩個白蛋白峰或帶。已培育成Von　Willbrand豬專供血友病研究。豬還可進行十二指腸潰瘍、胰腺炎等疾病的研究。豬的自發(fā)性人畜共患疾病有幾十種，可作為人或其他動物的疾病研究模型。

9．悉生豬和豬心臟辯膜的應(yīng)用：悉生豬和無菌豬可研究各種細菌、病毒、寄生蟲病、血液病、代謝性疾病和其他疾病。利用豬的心臟瓣膜業(yè)修補人的心臟瓣膜缺損或其他疾患，目前國外已普遍推廣，每年可達幾萬例，我國臨床上也已開始應(yīng)用。

三、主要品種和品系

目前用作生物醫(yī)學(xué)研究用的豬品種有：普通豬、辛克萊豬（Sinclair,血液中膽固醇含量高，只需用球?qū)Ч茉趧用}內(nèi)制造一處傷疤，就會出現(xiàn)典型的粥樣硬化病變。)、荷馬豬（Homel)、汗fo特豬（Hanford)皮特曼-摩爾豬（Pitman-Moore)、馮·溫里布萊豬（Von　Willbromd，先天有血友病，可研究血友病用)、烏克坦豬（Yu-Catan，系墨西哥無毛豬，天然可患糖尿病。)、聶布拉斯卡豬（Nebraska)、霍梅爾豬（Ｈormel)、德國的戈廷根豬（Ｇottingen)、日本用我國東北的小體型黑豬培育成的歐米尼（Oh-mini)小型豬等。我國各地也已發(fā)現(xiàn)多種小型豬，正在純化培育中。

目前常用的幾種實驗用小型豬簡況：

1．明尼蘇達—荷曼系小型豬（Minnesota-Hormel　stain)明尼蘇達-荷曼系小型豬，于1943年由明尼蘇達大學(xué)荷曼研究所用阿拉哈馬州的古尼阿豬（Guineahog)，加塔里那島的野豬（Catalina　island)和路伊斯安娜州的畢尼烏茲野豬（Pineywoods)3種豬的基礎(chǔ)上，再導(dǎo)入加巴島上的拉斯·愛納-朗剎獵（Ras-n-Lansa)培育而成的小型豬，其血緣成分分別含有上列4種的15%、19%、46%和20%。明尼蘇達一荷曼系小型豬毛色有黑白斑，成年豬體重80kg，遺傳性狀比較穩(wěn)定，變異不大。

2．畢特曼一摩爾小型豬（Pitman-Moore　strain)畢特曼一摩爾系小型豬是由畢特曼一摩爾制藥公司的研究室培育而成的小型豬。此豬以弗洛達野生的野豬為基礎(chǔ)，與加利夫島的豬等交配后所得的后代培育成。畢特曼一摩爾系小型豬以毛色有各種各樣斑紋者居多�，F(xiàn)在日本生物科學(xué)研究所也有引入繁殖的。

3．海輻特系小型豬（Hanford　Strain)海福特系小型豬是海福特研究所作皮膚研究用的小型豬，1975年用白色種的帕洛斯豬（Palouse)和畢特曼一摩爾系小型豬交配改良，再導(dǎo)入墨西哥產(chǎn)的拉勃可種（Labco)育成的小型豬。海福特系小型豬成年體重70～90kg，白皮膚。

4．高金根系小型豬（Gottingen　strain)高金根系小型豬是高金根大學(xué)用明尼蘇達一荷曼系小型豬與由緬甸輸入的小型豬（Vietnamese)交配而成，再用白毛色的德國改良長白種導(dǎo)入顯性白色因子培育成的小型豬。成年豬（24月齡)體重40～60kg。