無胸腺裸鼠
無胸腺裸鼠
無胸腺裸鼠（Nude Mouse，簡稱裸鼠）是先天性胸腺缺陷的突變小鼠，是由於第Ⅶ連鎖群（Linkage group）內裸體位點的等位基因發生純合而形成的突變小鼠新品種。目前已成為醫學生物學研究領域中不可缺少的實驗動物模型。由於它們具有不同的遺傳背景和nu基因的遺傳特性，使醫學生物學研究者獲得一種極其寶貴的試驗材料。
無胸腺裸鼠
裸鼠目前已成為醫學生物學研究領域中不可缺少的實驗動物模型。特別是在腫瘤學、免疫學、藥品與生物製品的安全性評價及有效藥品的篩選等實驗方面，它有著特殊的價值。裸鼠在科學研究中所以能成為有巨大潛力的試驗模型，是由於nu基因有獨特的遺傳特性。經過世界各國實驗動物遺傳育種學家的努力，目前已將nu基因導入不同近交系動物，成為系列動物模型，僅小鼠模型一種，已建立了二十餘種近交系裸鼠。由於它們具有不同的遺傳背景和nu基因的遺傳特性，使醫學生物學研究者獲得一種極其寶貴的試驗材料。
近年來，無胸腺裸鼠作為一種新的動物模型，活躍於免疫學、腫瘤學、毒理學等各個領域的研究工作中，尤其在免疫生物學、免疫病理學、移植免疫、腫瘤免疫、病毒和細菌免疫將等領域，在短短的數年中，就展開了一系列富有成效的新的研究，推動了各方面的工作，為實驗免疫學、實驗腫瘤學多供了新的有效的工具。
解剖裸鼠進行組織學檢查，證實裸鼠無正常胸腺，僅有胸腺殘跡或異常的胸腺上皮，這種胸腺上皮不能使T細胞正常分化。淋巴結及脾臟胸腺依賴區淋巴細胞數目很少，所以裸鼠都是淋巴細胞減少症的動物，皮膚毛干萎縮，毛囊角化。
裸鼠T淋巴細胞缺損，表現為脾細胞失去細胞表面的θ抗原和喪失對有絲分裂刺激物反應的能力。θ抗原是某些淋巴樣細胞在其T細胞活化前的一種分化抗原。由於裸鼠沒有T細胞，不能執行正常T細胞的功能，它們在混合淋巴細胞反應中沒有有絲分裂反應，也不產生細胞毒效應細胞，對刀豆素A或植物凝集素P亦無促分裂原應答，無接觸敏感性，無移植排斥，無移植抗宿主反應及無輔助T細胞或抑制T細胞的生成。無輔助和抑制T細胞的裸鼠，可明顯地改變它對原抗體的反應。
注胸腺（thymus）為機體的重要淋巴器官。其功能與免疫緊密相關，分泌胸腺激素及激素類物質，具內分泌機能的器官。胸腺是造血器官，能產生淋巴細胞，並運送到淋巴結和脾臟等處。這種淋巴細胞對機體的細胞免疫具有重要作用。
（人類腫瘤移植）研究
由於裸鼠的免疫缺陷，在一定情況下，不排斥來自異種動物的組織移植。因此可作移植人類惡性腫瘤的接受體。根據T.Fogh等1979～1980年的報導，已有150株人的瘤細胞和人體原發癌移植於裸鼠獲得成功，已成功地結腸癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌、黑色素瘤、淋巴瘤、白血病、腎癌、宮頸癌、軟組織肉瘤和骨肉瘤等移植於裸鼠、獲得了一定百分比（35.7%）的良好生長，並可傳代（見表4-1）。若用已建株的人體腫瘤組織培養細胞作移植材料，接種后的成活率更高（41%）。我國北京醫科大學等5人醫院，使用北京藥品檢定所繁殖的裸鼠對人體結腸癌、直腸癌、食道癌、乳腺癌、宮頸癌、咽癌、骨巨噬細胞癌的移植均獲得了成功。
在裸鼠移植成功的人類惡性腫瘤
來自人體標本 例數
肺癌 5
胃癌 5
宮頸癌 5
Grawitz氏腫瘤 5
黑色素瘤 2
卵巢癌 2
上皮癌 2
KrudenBerg氏腫瘤 1
子宮內膜瘤 1
成骨肉瘤 1
腦膜瘤 1
神經細胞瘤 1
脂肉瘤 1
睾丸瘤 1
絨毛膜上皮癌 1
橫紋肌肉瘤 1
來自組織培養 例數
肺癌
燕麥細胞型 2
腺癌型 4
鱗狀細胞型 1
黑色素瘤 2
骨巨細胞瘤 2
宮頸癌 1
子宮內膜癌 1
子宮內膜癌（惡性轉移） 1
膽管瘤 1
乳癌 1
胃絨毛膜上皮癌 1
神經細胞瘤 1
成骨細胞瘤 1
淋巴網狀細胞瘤 1
急性淋巴性白血病 1
非洲淋巴細胞癌 1
人體腫瘤移植於免疫缺陷動物，能保持其生物學特性，用於研究人體腫瘤對藥物的敏感性有很大幫助。早期工作是將人體腫瘤移植於動物缺乏免疫機能的特殊部位，如雞胚、動物的眼前房，倉鼠頰囊內等，雖有一定比例的成活率，但因腫瘤生長緩慢又受移入部位包膜的限制，腫塊往往較小，難於傳代，更不能適應需要較多瘤源的實驗治療工作。
腫瘤已成為當前威脅人類最嚴重的常見病之一，每年死於此病的人數以百萬計，因此，建立模型，進行防治研究，是基礎醫學研究中的重要課題。我國在這方面已開始做了不少探索，已建立了18種裸鼠移植瘤（見表4-2）。從研究範圍來看，有以下六個方面。
1．人癌細胞株致癌性的檢測及其裸鼠移植瘤的建立。
2．人癌裸鼠移植瘤的建立及其生物特性的研究。
3．人癌浸潤轉移調控機理的研究。
4．乙型肝炎病毒基因工程疫苗研究中高效表達HBsAg細胞系致癌性檢定。
5．人癌實驗性治療的研究。
6．腫瘤病因學的研究一化學致癌物質致癌性的研究。
在這些研究所項目中，除人鼻咽癌裸鼠移植癌的建立未獲成功外，其餘各項均獲得成功。如北醫的人腸粘膜腺瘤裸鼠移植瘤，裸鼠間的移植傳代成活率為100%，具有人類原發瘤特性。並獲得了肺癌高轉移率的裸鼠移植瘤。又如乳腺髓樣瘤等細胞系致癌性檢定和裸鼠移植癌的建立，其成功率為83.8～100%，超過了國際上60%的報導。
移植於裸鼠的人類惡性腫瘤具有以下特徵：
1．被移植腫瘤仍保持原有組織學構造或各種機能。
2．將人癌組織的組織培養物移種於裸鼠時，能重現已在組織培養中消失的原有的癌結構。
3．幾乎未發現被移植腫瘤的轉移。
上述特徵有助於分析人類腫瘤的性質。
1．裸鼠體內免疫缺陷機制恆定，其它鼠類需另加去免疫措施，其條件恆定性受個體差異因素影響。
2．可以控制腫瘤的致癌性，使人體腫瘤移植后良好生長。
3．接種成功的瘤結構具有原腫瘤的結構特點，有利於體外培養的瘤細胞株的鑒定；
4．研究腫瘤在體內的生長行為與過程，探討腫瘤與宿主免疫間的相互關係。
5．體內和體外研究互補配合進行觀察。
6．可利用其建立穩定的動物模型，進行藥物篩選。腫瘤細胞形態、染色體含量和同功酶水平與人體腫瘤一樣，說明未發生細胞選擇和細胞雜交現象，細胞動力學和生物化學特徵也未改變。
7．在動物體內進行連續接種傳代后的腫瘤細胞，在體外培養中也易於獲得長期生存，可提高培養的成功率等。
因此，裸鼠的應用，將對腫瘤基礎研究工作做出新的貢獻。
腫瘤藥物治療和腫瘤免疫研究
裸鼠接種成活的腫瘤對化療藥物的敏感性與臨床所見十分相近。黑色素瘤以DTIC和CCNU的抑瘤作用較強，而5-Fu則無效，與其臨床客觀療效（三葯分別為20%、12%及2.5%）結果相似。人的Burkitt淋巴瘤的裸鼠移植后對環磷醯胺有較高的敏感性，也與臨床結果相符。其它腫瘤如乳腺癌和結腸癌裸鼠移植，對前者阿黴素（5mg/kg）、5-Fu(50～80mg/kg)和苯丙氨酸氮芥（7mg/kg）均有一定的抑瘤效能，對後者甲基一CCNO和絲裂毒素也明顯療效。有趣的是對P333無效的六甲密胺，卻對人體肺癌異種移植有效，應用其耐受劑量60～90mg/kg都有消瘤作用，對人體乳瘤MX-1和結腸瘤CX-1也有效。此葯重新臨床試用，證明對人支氣管肺癌和淋巴瘤都有治療作用。最近，對過去因毒性較大而中斷研究的偶氮氧代正亮氨酸，重新用人腫瘤裸鼠模型評價，證明對MX-1和肺癌LX-1有明顯療效，又重新進入臨床研究。近有人用胸腺嘧啶核苷等444～888mg/kg給腫瘤裸鼠連續灌注96～140小時，發現它能明顯抑制人體黑色素瘤及畸胎瘤的生長，並導致腫瘤消退而對宿主無明顯毒性，這些新結果已引起了臨床重視。
近年來將人癌組織移植入裸鼠腎囊膜內，觀察腫瘤生長大小，在雙目顯微鏡下測量腫瘤直徑OMU，比較給葯組和對照組的差異，在11天左右可以得到評價藥物療效的結果。
在腫瘤免疫研究方面，France報導無胸腺裸鼠用4（5）-33-二甲基-1三唑-5（4）碳胺[Dic4(5)-33-dimethyl-1-triazlon inidazole-5(4)Carboxamide] 處理后，明顯增強了對L1210和L3TRA淋巴瘤株的免疫原性。
免疫和遺傳研究
由於近代遺傳學的迅速發展，已發現40餘種免疫缺陷病與遺傳因素有關。許多報導只介紹了這些疾病的臨床表現和實驗室檢查結果，有關發病機理則停留在假說階段，這主要是由於沒有與人類所患的免疫缺陷性疾病相對應的自發性實驗動物模型，無法通過患病動物來觀察疾病發生與發展的全過程，從而無法闡明其遺傳規律。
先天性無胸腺裸鼠的遺傳因素，免疫動物原缺陷指標以及剖檢所見和組織學觀察等特徵，均與人類免疫缺陷性疾病中的原發性細胞免疫病相似。各品系裸鼠因遺傳背景的不同，所表現的細胞免疫反應和實驗室檢查指標亦各不相同。這些裸鼠種群是研究人類各種免疫缺陷性疾病的發病機理和遺傳規律的動物模型。實驗動物遺傳學家已育成具有不同免疫缺陷特性的近交系小鼠達50餘種。我國所應用的自發性免疫缺陷小鼠，主要應用的是BALB/C遺傳背景的裸鼠，個別實驗室也應用了NIH、ICR等非近交系裸鼠。
病毒、細菌、寄生蟲感染機制的研究
無胸腺裸鼠的T淋巴細胞缺損，免疫機能低下，是研究病毒、細菌及寄生蟲感染機制的極好模型動物。如可用於研究乙型腦炎SA14－14－ZHK7減毒株為乙腦活毒疫苗的選育株，在正常小鼠體內可產生符合規定的免疫原性（LD50），而在胸腺缺少或胸腺發育不良的生物個體免疫原性如何，對於今後現使用具有參考價值。實驗結果可見表4-3，以BALB/C（+/+）小鼠為對照。
乙腦病毒感染后所產生的免疫力，主要屬於細胞免疫，如使T細胞缺陷的裸鼠體內產生與免疫功能正常小鼠同等水平的免疫力，必須加大40倍的免疫劑量，才能達到。也說明裸鼠體內還存在著殘餘的T淋巴細胞。由此推論，在現場人群中產生抗體水平較低者，其T細胞功能是否缺陷，應作為因素之一加以探討。
裸鼠已被證明是研究T淋巴細胞功能缺損下，分枝桿菌感染的最好模型，其腫瘤的自發率極低。
生物製品和藥品的檢定
生物製品（疫苗、菌苗）的安全性的免疫原性是製品必不可少的內容之一。它涉及製品是否有潛在制癌性、感染因子以及它的毒力是否有返祖的可能性。特別是在應用動物組織培養疫苗或人類二倍體細胞株時，對檢出這些細胞潛在的致癌性、某些製品引起的異常發應及其發生機理、對藥物致癌性或抗癌藥物的研究等諸方面，先天性胸腺機能缺陷的裸鼠是很好的動物模型和實驗手段。
微生物學上的研究
以往人類麻風桿菌只有背上夠九條紋的犰狳（Armadillo）身上才能生長，而這種產於南美等地的動物難於尋找，也不易飼料和操作。1975年Colston等將麻風桿菌接種於裸鼠足掌，發現麻風桿菌可大量繁殖，全身擴散，引起瘤型麻風。這為研究麻風桿菌的生物特性、免疫原性和麻風病發病機理提供了極為有用的實驗模型。
又如淋巴細胞性脈絡膜腦膜炎（LCM）病毒經腦內接種於無本病毒隱性感染的正常小鼠，可引起腦膜炎，感染細胞被當作靶細胞而受到破壞，在腦、脊髓內發生了明顯的細胞免疫反應，但在T細胞缺損的裸鼠所見卻完全相反，未導致動物的死亡，僅出現持續病毒血症，體內不出現LCM抗體，也無任何免疫反應。
內分泌和老年醫學上的應用
在人工摘除胸腺動物，大多數研究可見腦下垂體、甲狀腺、腎上腺、性腺等出現異常。有人用無特定病原體環境中的飼料的裸鼠和正常小鼠進行研究，分析3、9、11周齡的雌雄動物的腦下垂體生長激素及甲狀腺、腎上腺皮質和性腺的功能，結果發現兩者間未見有統計學上的差別。
國內應用裸鼠開展的研究課題簡況
1．T和NK細胞免疫功能缺陷型——Beige裸鼠育成及其基本特徵的研究。
2．非近交系615/PBI-beige/nude小鼠免疫功能的初步研究。
3．T和NK細胞聯合缺陷型小鼠體內人類腫瘤移植瘤的轉移研究。
4．免疫缺陷型動物（裸鼠）體內人類腫瘤癌生長和轉移的研究。
5．裸小鼠腹腔內篩選高轉移性人肺腺癌細胞及其生物學特性的研究。
6．Urethane誘發BALB/c裸小鼠肺腺癌及其在裸小鼠皮下生長轉移的特性。
7．五種人癌細胞株裸小鼠移植轉移特性的初步研究。
8．裸鼠人體惡性黑色素瘤模型的建立和病理觀察。
9．三株人肺癌裸小鼠移植模型長期傳代的形態觀察。
10．裸小鼠可移植性人肺癌瘤株的建立及其生長特性和微細的結構的觀察。
11．裸鼠體內傳代及體外培養的人小細胞肺癌細胞系的建立。
12．人肺巨細胞癌PLA-801群體細胞及其克隆化細胞株（A、C、D、E）裸鼠皮下種植后自發轉移特性的研究。
13．人腦膠質瘤細胞系裸小鼠實體瘤模型NHG-1的建立及其特徵的研究。
14．人腦室管膜瘤轉移植於裸小鼠的實驗研究。
15．兩株裸大鼠人肝癌模型的建立和生物學特性的觀察。
16．人胃癌裸鼠移植模型的建立及其生物學特性的初探。
17．人胃腺癌裸鼠動物模型的建立。
18．615裸鼠體內建立的人Burkitt淋巴瘤細胞株。
19．人直腸粘液腺瘤裸鼠移植瘤株的建立及傳代的初步小結。
20．裸鼠人體原發性肝癌生長動力學的一些特點及其甲胎球蛋白分泌的研究。
22．外放射順鉑及混合細菌疫苗多模型綜合治療對裸鼠人肝癌的實驗研究。
23．裸鼠人肝癌模型在肝癌導向研究中的應用。
24．抗膠質瘤的McAb在人腦膠質癌裸小鼠模型NHG-1中的導向研究。
25．核素導向內放射合併高溫對裸鼠人肝癌的治療作用。
26．影響裸小鼠B淋巴細胞體外轉化因素的初步探討。
27．裸小鼠諸器官及血清雙向電泳“蛋白圖”。
28．裸小鼠血漿氨基酸測定。
29．三種人腦瘤裸小鼠模型的染色體初步分析。
30．應用裸鼠凈化支原體污染細胞的初步觀察。
31．裸鼠肝炎病理觀察及分析。
32．裸鼠人體原發性肝癌實驗資料的計算機處理。
33．小型SPF裸鼠實驗室的建立及其在臨床腫瘤實驗中的應用。
34．用人肺腺癌移植瘤進行快速葯敏試驗。
35．人癌裸鼠移植瘤宿主血清中唾液酸及唾液酸糖蛋白含量變化的研究。
36．平陽毒素和博來黴素A6對裸鼠移植的人體肝癌和胃癌的抑制作用。
37．人低分化鼻咽癌上皮細胞株裸小鼠移植模型的研究。
38．裸鼠飼料滅菌方法探討。
39．裸小鼠繁育與質量控制的初步報告。
40．SPF小鼠實驗動物室的建立及繁殖應用研究。
41．裸鼠室的建立及裸鼠的繁育。
42．NC裸小鼠的繁育與人腦瘤移植。
43．免疫抑制小鼠模型的建立及人類大腸癌細胞株HRT-18的異種移植研究。
44．人類腫瘤細胞系裸小鼠體內移植的綜合研究。
45．人癌移植於裸小鼠的實驗研究。
46．無胸腺裸小鼠的皮膚病研究中的應用。
1962年英國格拉斯哥醫院grist在非近交系的小鼠中偶然發現有個別無毛小鼠。四年後，愛丁堡動物研究所沸拉那根（Flanagan）又證實這種無毛小鼠是由於染色體上等位基因突變引起的，發現該種鼠皮膚組織學和以往無毛小鼠不同，檢查發現，常因染色體退化，有一種新的無毛基因，因此，認為是一種新的自發突變種，並命名為“裸體”（Nude）小鼠，用“nu”表示為基因符號，但當時未被人們注意。1968年佩蒂路易斯（Pantelouris）發現裸體小鼠沒有胸腺，這才引起世界各國醫學生物學工作者的極大興趣。在這以前，為開展細胞免疫學的研究，通常採用藥物抑制小鼠T細胞的產生及其作用，或使用外科手術摘除胸腺，這些方法往往由於抑制作用不完全或手術不理想，常導致試驗的失敗。而自發突變無胸腺裸鼠的培育成功，則提供了研究胸腺功能、免疫學機理的理想動物模型。
由於裸鼠原種抵抗力差，生育力低，壽命短，不能用於實際。因此人們又致力於育種改造，分別和純系BALB/C，C3H，C57BL/6小鼠交配，不斷選育，獲得了三種近交系無胸腺裸體動物（inbred Nuede Mice）新種，雖然某些生物學性狀有所改善，但尚未克服上述缺點，故又將近交系BALB/C裸鼠和NIH瑞士種小鼠交配獲得遠交系無胸腺裸體小鼠（Outbred Nude Mice），從而克服了上述缺點，能夠大量繁殖與推廣。
裸鼠的飼料和繁殖要求條件比較嚴格，我國已有這方面的經驗報導。國外一些國家經過一段時間的摸索，1969年裡加德（Rygaard）和Ffiis報告採用無特定病原體（簡稱SPF）條件下飼料繁殖裸鼠雖然獲得成功，但也發生傳染性疾病。近十年來，許多國家建立了自己的有封閉屏障系統的飼料設施以及相應的質量控制辦法，進一步促進了裸鼠研究工作的迅速發展。1978年根據英國LAc News的報告，除用“nu”基因導入近交小鼠的方法成功地培育成千餘種遺傳背景明確的裸鼠外，還培育了無胸腺肥胖裸鼠，無胸腺無脾臟裸鼠以及裸體大鼠等，預計不久的將來，根據不同的實驗需要，將會培育出更多的無胸腺雜交品系。目前，已成立了國際性專門組織一國際裸鼠管理及應用委員會，並分別在1973年、1976年1979年召開了三次裸鼠會議。我國實驗動物工作者過去在小鼠的大量繁殖中也曾發現過無毛小鼠，但未進行研究。最近三、四年來，由於科研工作的需要從國外引起了裸鼠。1978～1980年間，中國醫學科學院所屬單位曾先後從法國、英國、美國獲得裸鼠。北京衛生部藥品生物製品檢定所在1980年從日本引進裸鼠鼠種進行了繁殖，飼料在屏障室內，經過16個月的飼料，繁殖正常，並已提供給科研工作使用。
無胸腺裸鼠
原種新生裸體小鼠以無鼻毛為特徵，足尖經常收縮，呈螺旋樣畸形。成年雌鼠動情周期不規律，卵巢小，用絨毛膜促性腺激素不能誘發排卵，雄鼠精子尾部呈盤卷狀，無活動力，因此受孕力極低。新生小鼠3周後生長明顯遲緩，普遍有肝臟疾病，死亡率高，壽命在15～26周。
純系裸體小鼠外形和原種相同，全身幾乎無毛，偶而背部可見稀疏的的帶狀毛、皮薄、光滑或有皺摺。皮膚色素BALB/C裸體小鼠為淺紅色，白眼；C3H裸鼠為灰白色，黑眼；C57BL裸鼠黑灰色至黑色，運動功能正常。
裸鼠淋巴細胞特殊，因此種動物無胸腺，致T細胞生成障礙。雖然T細胞和B細胞的前身正常，但因缺乏胸腺，故不能生成正常T細胞。
裸鼠由於無胸腺，因此缺乏免疫反應，是免疫缺陷動物。正常小鼠胸腺位於胸骨柄後方，緊貼氣管，心臟腹面，呈乳白色脂肪狀，分左右兩葉。胸腺與機體免疫機有關係密切，現已知胸腺可分泌好幾種具有生物活性的多肽類物質，總稱為胸腺素，它可刺激淋巴組織產生淋巴細胞；使來自骨髓、脾臟和其它組織和淋巴原始細胞成熟為具有細胞免疫活性的T淋巴細胞，從而發揮免疫作用。裸鼠先天性無胸腺，抑制T細胞時IgM與抗原反應是有不同爭論的，而在無輔助T細胞時就完全沒有IgG和IgA反應。
裸鼠T淋巴系統功能可採用多種免疫功能檢查方法來證明。例如用地鼠的紅細胞（HRBC）或羊紅細胞（SRBC）反覆免疫，都沒有能促進T細胞功能的恢復，再用三硝基苯基-HRBC或三硝基苯基-SRBC加強免疫，也沒有產生抗三硝基抗體。北京藥品檢定所採用狂犬活疫苗免疫加以驗證，也證實無論是血清抗體的產生或抗體本身的保護能力，裸鼠和有胸腺的小鼠是完全不同的。注射狂犬活疫苗的有胸腺普通小鼠可產生良好的免疫力，而對無胸腺裸鼠則不能產生可測出的免疫學反應。
（一）繁殖
目前繁殖裸鼠不用nu/nu雌鼠，因其繁殖性能低，一般採用雜合子交配方式或隱性純合子雄性與雜合子雌鼠交配。這種交配方法，其後代將出現表現型正常的仔鼠和裸鼠，比例為1：1。
繁殖時一般將nu基因導入C57BL/10小鼠中。在把基因導入同源（Cogenic）品系時，一般用雌性C57BL/10與雄性C57BL/10-nu（遠交株）雜交。其交配方法和結果如下：
北京藥品檢定所繁殖裸鼠用的鼠種是BALB/C-nu/nu，系1973年從丹麥引入日本中央實驗動物所研究。繼續培育三年後，交由日本clea株式會社進行生產。1980年由CLEA引入。雄鼠是無胸腺裸鼠（BALB/C-nu/nu），雌鼠是有胸腺的雜合小鼠（BALB/C-nu/+）。採用BALB/C-nu/+♀與BALB/C-nu/nu♂隨機交配法進行繁殖，已取得較好成果，裸鼠的生產性能良好：受胎率達81.5%，平均產仔率8.1隻/窩，平均產裸仔率3.99隻/窩，窩平均仔鼠成活3.62隻，9周齡仔鼠成活率100%，其主要項目數據與日本中央實驗動物研究所（CLEA）和英國實驗動物中心（LAC）發表的材料基本一致。
（二）飼料條件
因為裸鼠缺乏T細胞，易受細菌、病毒和黴菌感染的損害，如按常規動物方式飼養，只有少數裸鼠能生存一個月以上，最多不超過四個月，而放在隔離器（Isolator）中飼料的可存活一年以上。因此，裸鼠的壽命與飼料的衛生條件有密切的關係。一般是先在隔離器中繁殖。然後放入無特定病原體屏障環境中飼料。
無病原體條件的飼料需要在動物和外界之間裝置一個屏障，屏障越嚴，飼料健康裸鼠就越有保證，然而，如不注意選擇屏障的類型，它的效果就沒有保證，故應持續檢查是否符合條件。
1．無病原條件飼料裸鼠設備
⑴帶有密封空氣過濾裝置的塑料籠。每一籠自為一個單元。它包括一個標準的透明塑料籠，籠蓋上覆有空氣過濾材料。後者與籠子的貼近處用膠帶纏繞數周予以密封。然後，此籠可置於一般實驗室的標準籠架上。過濾材料呈片狀，由疏紡的（但非紡織的）聚酯纖維製成。它應該能夠防止微生物從籠外進入籠內。
全套籠具皆經高壓蒸汽滅菌。使用它和餵養管理（如加飲水和飼料、清籠、斷奶等）時，都必須在一個防護罩內進行。罩內所含有的是正壓過濾空氣。而且還是層流（無湍流的）、單向的。
上述的用具有操作方式是存養無致病原動物最簡單的方法。
⑵動物隔離器。最常使用的此種器具有系由柔軟片狀的透明聚乙烯基塑料製成，但也可用有機玻璃、不鏽鋼、鋁皮和尼龍等材料來作。市售成品有一定規格，也可專門根據需要來設計大小，這是一個無菌的生活小室，可排除任何微生物。室氣進出該器都經過濾。全部食品和用品都經滅菌后，再經一個無菌的入口小室送入器內，可排除任何微生物。最初，選用化學滅菌劑和高壓蒸氣對該器進行滅菌處理。
在無菌環境中，遺傳學背景相同的裸小鼠和通常的雜合子型小鼠壽命長短相近。但是，Poiley氏等（1974）發現，在這種環境中，新生小鼠的存活率，較之在普遍環境中的為低。為了使它們胃腸道的功能更接近於正常，有人提議給無菌環境中的裸鼠接種一次非致病的細菌（Poliey氏等，1974；Eaton等，1975）。這樣，常常可以起到改進生殖性能的作用，並有助於把無菌小鼠從隔離器中轉移到條件較差的存養設備中去。
為了最有效的控制環境，從而得以儘力保存無菌的（或帶有一定菌群）裸體小鼠，隔離器是理想的存養設備。但它也有缺點，這就是費勞力，在一定空間中繁育動物的數量有限。
⑶空氣層流器。它包括標準的小室，覆罩和網架。每套器具形成一個獨立的環境，與室內通風系統無關。它自己輸入過濾空氣，把超凈空氣完滿地注入鼠籠，並以柱狀排出。由於每套器具互不相干，又有正壓空氣防護，所以可把它們放在通常條件下。它們是手提式的，既便於維修，又能最大限度地利用房舍和設備。
使用此種方法是否成功，取決於管理工作的好壞。密切監視房室的污染和人員流動，只准專職人員入室。應當在正壓、單向氣流條件下料理維修鼠籠，接觸小鼠的一切物品（飼料和其它物品）都必須滅菌。飲水須經處理除去細菌，專職工作者須穿戴無菌的外科口罩、帽子、手套和后長衣，觸及動物時須用頭端包有橡皮的鑷子，而且必須經變性乙醇（就放在一邊）的浸洗。
⑷空氣層流室。有別於上述的一個房間內放置的小型空氣層流器，而是整個房間的環境都為正壓過濾空氣所籠罩。設計時，須裝置空氣進入的開關，空氣入口要裝指示器。工作人員在室內的穿戴同上所述。室內應用的飼料、墊料和籠具的滅菌，須用兩端有開關的高壓蒸氣滅菌器。
引種方法可最大限度地利用房舍以繁育動物。雖然裝設此種房間的經費昂貴，但是，空氣層流室加上嚴格限制人員的出入，可保證生育期的裸體小鼠順利生產，它是大量繁殖裸小鼠的最好方式。舉例來說，由於採用它，近五年來（1973～1977），在Frederick癌症研究中心平均每年生產裸體小鼠在20，000以上。
2．環境控制
⑴溫度。適於裸體小鼠的室溫為26～28℃（78～820F），裸體小鼠無毛、其散失體溫較有毛小鼠為快。處於連續空氣層流中，它們的散熱更快，需要大約28℃（800F）的室溫予以補償。一般飼料室內溫度控制在25℃±1℃也可以。如果裸鼠和有毛雜合子鼠同籠飼養時室溫可略低一點。飼料在在連續空氣層流室中的裸鼠需要將層流室內溫度提高到28℃。
⑵濕度。相對溫度應保持在40～60%，此時，成年裸體小鼠皮膚水分散失最少。濕度過低，對新生裸鼠生存不利，這在空氣層流環境中尤為重要。
⑶通風。一般認為，每小時需要通風換氣10～15次，要用高效過濾器（99.9%）保證良好的空氣過濾，除盡空氣中大於0.3μm的顆粒。空氣出口也有過濾裝置（也可以用效能上較低的）以防止空氣倒流時的污染，而且要先設計好怎樣從室外維修這些過濾器。
在空氣層流室內，空氣的正壓至少為0.65cmH2O。空氣的流向和速度要控制得均勻而自由。過濾的空氣連續掠過鼠籠時，奔流於動物環境之中，在理論是一個防止外源性污染的屏障。
⑷光照。每日應當維持10小時光照，14小時無光的明暗周期。不用窗戶，用人工照明，使全年光照恆定，但應避免過強的熒光燈光照。
3．籠具和墊料
培育裸體小鼠的籠具，籠底面積應當為97平方厘米（15平方吋），高度應為12.7厘米（5吋），應選可耐受高壓蒸氣滅菌的塑料或不鏽鋼製作。其造型應當便於重疊，以利滅菌和存貯。透明塑料籠較好，用時不必打開籠蓋就要觀察動物。籠底要放墊料，不能用網。
籠子必須每周清潔一次，或視需要處理，以保證環境清潔、乾燥。用去污劑或其它洗滌劑清洗后的籠子或其它物品，必須充分沖洗乾淨。否則，會刺激裸體小鼠的皮膚。
墊料直接接觸裸體小鼠的皮膚，不能帶有刺激性。可選用不帶塵土和尖塊的硬木屑，研磨過的玉米桿，或用松木刨花。用前都要滅菌，且滅菌后不結成塊狀才可使用。
為裸體小鼠建巢可用棉花或棉紙。但是，如果墊料有一吋厚，而且室溫控制得恰到好處，能使裸鼠感染舒適，一般就不需要墊棉花或棉紙了。
4．供食和供水
⑴飼餵。裸體小鼠的營養需求與其它品系的小鼠相似。所以，任何市售飼料均可使用。食物必須滅菌，可將食物鋪成單層後放在小盤中或放在有孔的口袋中，進行高壓蒸氣滅菌（45分鐘，120℃）。滅菌前，不耐熱的營養素要加大用量（Williams氏等，1968）。另外，可補充全小麥麵包和複製牛奶以改進生育能力，並防止同類噬食現象（Poiley氏等，1974）。
⑵飲水。有時，自來水中含有少量的各種非致病菌（包括銹色假單細胞菌）。為了避免經水源而污染裸體小鼠種群，有人建議將飲水過氯化達到12～15ppm；或用鹽酸酸化飲水，使之pH達到2.5～2.8，都可有效地控制其污染率，特別是假單細胞菌屬細菌的污染。如由於高壓滅菌而過多地損失維生素則可在飲水中加入複合維生素（例如，每1000ml加入1ml各種維生素），將該混合液通過直徑0.2μm微孔薄膜過濾除菌，每平方吋的壓力不得超過10磅。維生素混合液及水應適當地進行某些細菌培養的檢查，並應隔天更換水瓶，水瓶和飲水管在兩次使用之間必須洗滌和消毒。
通過飲水供給抗菌素，可消除胃腸道的細菌（Van Der Waaij氏，1966）。並且，這也是一個防止裸體小鼠在嚴格的環境控制下可能發生的外源污染的附加措施。我們使用的四種配方如表4-4所示。下列抗菌素很少消化道吸收，每一種配方應每周更換一次，每四周輪換一遍，可減少抗藥菌株的出現。
假如你一開始就在嚴格控制的環境中繁育無菌裸體小鼠，則也可以不必使用抗菌素，因為加用抗生素后在繁育技術上出現差錯的可能性也就增加了。
5．空氣層流室的保養
層流室內從地面到天花板以及設備均需保持無塵和無破碎。每月必須檢測室內的無菌情況，每平方米放一個平皿，檢查室內空氣中的細菌數量。落下菌的檢查各國規定不同，
見下表
表4－5 各國層流室落下菌限度的規定
規定單位 平甲培養基 暴露時間（分）培養時間、溫度 落下菌限度
日本 普通瓊脂 5′ 37℃ 48hr <5個
美國 血 瓊 脂 10′ ″ <3個
北京檢定所 血 瓊 脂 30′ ″ <10個
除落下菌數目不得超過限度外，並且不能有致病菌存在，否則，需要重新消毒。
一切可移動的設備最好高壓滅菌，不可移動的裝置（如牆、地板、天花板等）要用液體酚類消毒劑徹底清潔，消毒應重複進行三次。消毒後房間應密封，48小時後作微生物學污染檢測，如檢測是陰性，才允許使用。工作人員入內必須穿戴全套滅菌外科手術衣和消毒的長靴。
總之，應按生產裸鼠所有的要求進行，否則試驗不易獲得成功。
飼料繁殖裸鼠必須注意的問題：
⑴建立屏障系統是飼料繁殖裸鼠的重要條件。裸鼠先天性胸腺缺失，免疫系統不健全，缺乏對付外來因子的抵抗力，對病原體極易感染，在常規環境中，最多只能生存數月，因此，必須要在無病原隔離飼料環境中飼料。根據我國目前實際情況，尚不能新建更多的高標準的動物實驗設施，而改造現有建築的辦法是可行的。改建后的屏障飼養室雖與科技發達國家相比是比較簡陋的，但基本上達到了屏障系統設施的要求，費用大為降低，也可使裸鼠繁殖工作正常進行。
⑵裸鼠繁殖方法最好選用純合子隱性（nu/nu）雄鼠與雜合子（nu/+）雌鼠進行交配生產。因為純合子隱性雄鼠一般能正常生育，其仔代裸鼠和正常仔鼠的比例為1：1；所有正常的仔鼠都是雜合子，當用這些小鼠作實驗對照時，就可明顯地觀察到純合子與雜合子之間的不同差異。裸鼠繁殖的其它二種方法，均存在一定缺點，如採用雜合子（nu/+）雌雄鼠交配時，其子代中裸鼠與表現型正常的仔鼠的比例為1：3，所繁殖的裸鼠少，而且繁殖的正常小鼠可能是nu/+或+/+兩種基因的小鼠，除非通過育種，否則不易區別。又如採用純合子隱性（nu/nu）雄鼠和雌鼠交配繁殖，雖然所有的子代都是裸鼠，但這種繁育方法不很有效，因為雌裸鼠繁殖力低，同時護理也很困難。
⑶仔鼠出生后存活與否，關鍵在於哺乳，如不注意哺乳則哺乳期裸鼠死亡率很高。主要原因在於同窩哺乳的有雜毛純合仔鼠發育快，體大健壯，競爭力強，與純合裸鼠爭食母乳而影響純合裸鼠的發育，以致其消瘦死亡。為了提高裸鼠生長發育速度及存活率，採用純合裸鼠，雜合仔鼠分別哺乳，並對雌鼠加喂高蛋白、高維生素飼料。
⑷為了保持較長期的正常繁殖生長，就必須建立微生物監測方法來控制質量。因裸鼠免疫機能的缺陷，易受微生物、病毒和寄生蟲感染，特別是易受小鼠肝炎病毒的感染，一但裸鼠感染上小鼠肝炎，同窩裸鼠會於生后36～134天相繼死亡，無一倖免。病鼠肝發生大理石樣變化，質較硬，呈黃色、粗造、結節樣、邊緣不齊。對裸鼠的飼料繁殖威脅很大。在裸鼠的飼料中，常易發生所謂“消耗性綜合征”（Wasting syndrome）實與裸鼠常見病之一的鼠病毒性肝炎感染有密切關係，用剖腹產可避免此病毒感染。
採用微生物的檢查方法時，要考慮裸鼠的生理特性，裸鼠屬於免疫機能缺陷的動物，鼠肝炎病毒、仙台病毒等感染后，血清中不產生抗體。因此，只能檢查同胎雜合仔鼠血清中的抗體情況，或直接分離病原體，或將裸鼠的肝組織接種於雜合仔鼠后，再用血清學方法測定其相應抗體。因此，對裸鼠一些致病性的病毒和台澤氏病原體等的檢查方法，主要是檢查同胎雜合鼠血清中抗體的產生情況，來判斷裸鼠是否被這些病原體所感染。
裸大鼠是同英國阿伯丁Rowett研究所首先在1953年發現的，基因符號為rnu，。因難於飼養，僅維持至1960年代初。1975年再次發現純合子裸大鼠（rnu/run）。1977年2月在英國MRC實驗動物中心建立了裸大鼠種子群。1978年Festing首次詳細描述了裸大鼠，並報導了裸大鼠人癌異種移植。此後rnu裸大鼠分別引入歐洲及美日等國。1983年引入中國。1976年5月在紐西蘭維多利亞大學發現了另一株裸大鼠，1979年由Mcneilage進行了詳細報導。為了與rnu裸大鼠區別，其基因符號命名為nznu。因rnu裸大鼠的應用範圍較廣，故絕大多數資料來自rnu裸大鼠。
利用先天無胸腺裸小鼠建立動物人癌模型，是腫瘤模型研究的重大進展。這些模型已廣泛用於各種研究。裸大鼠的發現及人癌異種移植的成功，給腫瘤和免疫工作者增添了一個新的手段。由於以裸大鼠代替裸小鼠，具有移植瘤大、取血量多、可行某些外科小手術等優點，因此比裸小鼠有具一定的優越性。
（一）裸大鼠的特點
1．免疫器官及血細胞特性：裸大鼠免疫器官的組織學，與裸小鼠極為近似。Vos等報告，在3周齡裸大鼠縱膈的連續切片中，只見胸腺殘體，內有未分化的上皮細胞及小囊種，而未見淋巴細胞。純合子裸大鼠（rnu/rnu）腸系膜及腘淋巴結相對小於雜合子（rnu/+）。淋巴結副皮質區實際上淋巴細胞。脾的外形及重量上，雜合子與純合子並無區別，但依賴胸腺部位的小動脈周圍淋巴細胞。Berridge等報導，裸大鼠的白細胞總數在正常鼠範圍之內，但分類計數卻有明顯不同。純合子（nznu/nznu）的中性白細胞較雜合子（nznu/+）高4倍，而雜合子的淋巴細胞較純合子高2.5倍。Vos報告，rnu裸大鼠血液淋巴細胞計數隨年齡而降低，而嗜中性、嗜酸性及單核細胞計數則明顯地增高。
2．免疫功能特性
⑴T細胞功能：先天性無胸腺，缺少T細胞，T細胞功能明顯有喪失。對皮膚移植，在雜合子對照組，同種皮膚移植約在10天後排斥，但在rnu裸大鼠，同種或異種皮膚移植生長可達3～4個月以上。對遲髮型超敏反應，rnu裸大鼠對結核菌素無陽性遲髮型超敏反應。用破傷風類毒素和卵蛋白免疫，rnu裸大鼠血中未能測出IgM及IgG抗體；而在雜合子大鼠血中，可測出正常滴度的破傷風毒素抗體。對T細胞有絲分裂原（植物血凝素、刀豆球蛋白和美洲商陸）的淋巴細胞轉化試驗呈陰性反應。
⑵B細胞功能：一般說B細胞功能是正常的。Brooks等用抗Ig及抗T細胞抗體對rnu/rnu及rnu/+大鼠脾和淋巴結細胞行免疫熒光染色檢查，發現在rnu裸大鼠，Ig+標記的細胞及裸細胞比例增加，而大多數Ig+標記細胞被認為是B淋巴細胞。測定rnu裸大鼠與表現型正常大鼠（rnu/+或+/+）對大腸村菌LPS的IgM抗體滴度，沒有發現明顯差別。在體外用B細胞有絲分裂原金黃色葡萄球菌刺激rnu/rnu及rnu/+大鼠脾細胞，也未見攝取胸腺嘧啶能力的差別。
⑶NK細胞功能：NK細胞活力增強。De Jong報告，裸大鼠NK細胞活力高於對照組。在腸系膜淋巴結，rnu裸大鼠NK活力比雜合子（rnu/+）高達10倍之多。Lotzovd將這方面的工作歸納如下：裸大鼠可測及NK細胞的活力；在腹腔滲液中，NK細胞的活力最高，周圍血及脾臟內較低，骨髓無NK細胞活力；裸大鼠NK細胞活力高於胸腺大鼠；小於3周齡者未能測及NK細胞活力；用干擾素誘導劑ABPP可以提高NK細胞活力；介導細胞毒性的效應細胞存留於富含LGL部分中；NK細胞活力的加強與干擾素的水平有關。
3．其它特徵
⑴體毛稀少：裸大鼠並非象裸小鼠那樣完全無毛，而是體毛稀少，有時暫時完全消失，以後又復現。年齡較大的雄裸大鼠的尾根往往多毛。
⑵發育相對遲緩：與裸小鼠一樣，rnu裸大鼠發育相對緩慢。其體重僅相當於正常大鼠的70%。
⑶雌性大鼠繁育能力低：與裸小鼠一樣，雌裸大鼠在妊娠期無乳腺發育，仔鼠因得不到母乳，生后很快死亡。故裸大鼠繁殖，仍用雄純合鼠（rnu/rnu）與雌雜合鼠（rnu/+）交配繁方法。新生仔鼠中純合體與雜合體的鑒別，主要以觸鬚的多少為據。仔鼠4周左右斷奶，生后3個月可用地交配。雄裸大鼠可用至7月齡，雌半裸大鼠（rnu/+）可用至一年多。在潔凈環境下，壽命最長的裸大鼠可活1～1.5年。
⑷易患呼吸道疾病：裸鼠因無胸腺，免疫力低下，易患各種疾病。裸小鼠易患鼠肝炎，而裸大鼠易患潰瘍性氣管支氣管炎及化膿性支氣管肺炎。其病因可能與仙台病毒感染有關。飲水中加入四環素，對控制裸大鼠呼吸道感染有明顯效果，使壽命延長，如加四環素200～800mg/L，則平均壽命由116.8天延長到157.2天。
（二）裸大鼠的應用
裸大鼠目前主要應用於人癌的移植研究。因裸大鼠無胸腺，缺少T細胞，故能成功地移植異種皮膚和異種腫瘤，包括小鼠腫瘤及人腫瘤。Festing首先報告了裸大鼠異種腫瘤移植（人結腸癌及小鼠漿細胞瘤），但移植瘤生長后自發消退。此後陸續見到有關人癌細胞株及手術標本移植於裸大鼠的報導。裸大鼠人癌移植最常用皮下途徑，也有用腎內、腦內肌肉內者。可以生長於裸大鼠的移植人瘤有黑色素瘤、惡性膠質瘤、以及結腸、胰腺、肺、乳腺、腎、前列腺、外陰、宮頸等癌瘤。大多數人癌移植后，可見自行消退，僅少數腫瘤呈進行性生長。Colston報告9例人癌細胞株，7例移植成功，僅一例黑色素瘤呈進行性生長而未自發消退。Stragand報告兩例人結腸癌細胞株移植成功，但只有LOVO細胞株呈進行性生長；而另一株SW620移植成功后，90%裸大鼠可見腫瘤自發消退。Williams移植了5例人泌尿生殖系腫瘤細胞株於裸大鼠，3株成功，僅1株腎癌未見自發消退。其自發消退的原因尚不十分清楚，推測與裸大鼠T細胞介導的免疫功能，特別是NK細胞活性較強有關。但有作者認為，自發消退的原因這一可能與選用之裸大鼠年齡較大有關，而選用4周齡的幼裸大鼠可提高移植成功率。
最近國內中山醫院肝癌研究所室成功地建立了裸大鼠人肝癌模型LTNR1及LTNR2，這是裸大鼠人肝癌組織模型的首次報導。他們還作了有關裸大鼠人癌移植研究的報導。可參考本書第九章第四節文獻。LTNR1及LTNR2分別取材於裸小鼠人肝癌組織模型LTNM4及LTNM3。裸大鼠平均鼠齡為31.5(9～49)天，採用皮下移植途徑。通過病理及AFP檢測，證實裸大鼠人肝癌移植成功，至今已傳14代及5代。兩模型均具有如下特徵：①保留了原人肝癌形態及功能特徵，LTNR1及LTNR2均為等分化（Ⅱ-Ⅲ級）的肝細胞癌。LTNR1的AFP濃度較高，中位濃度8000ng/ml：LTNR2較低，不超過125ng/ml。②保留了裸小鼠人肝癌模型LTNM4及LTNR3的某些優點：傳代移植成功率高，LTNR1及LTNR2分別為100%（65/65）及87.5%（14/16）；自發消退率低，3.1%(2/65)及0（0/14）；潛伏期短，12.7±3.9天及17.0±6.2天；腫瘤生長快速，平均每周幾乎平均直徑增長9.1±2.7mm與8.8±3.4mm。③具有產瘤量大，取血量多，較便於實行某些外科小手術等優點。目前，已應用這些模型開展了探索腫瘤標記、試行陽性掃描及實驗性治療等研究，並取得了初步陽性結果。
裸大鼠人肝癌模型的建立，不僅有利人肝癌的研究，而且給各種人癌移植帶來了新的希望。裸大鼠人癌模型的建立，可彌補裸小鼠人癌模型的某些不足，更好地促進腫瘤研究的進展。
生物醫藥
