CC BY
715
БИОМЕДИЦИНА • № 6 2007, с. 57-70
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЖИВОТНЫЕ: НОВЫЙ ВЗГЛЯД
Исследователи предпочитают мышей BALB/c
В.Н.Каркищенко, Е.Ф. Шмидт, Е.В. Брайцева
Научный центр биомедицинских технологий РАМН, Москва
Мыши инбредной линии BALB/c чаще других используются в экспериментах. Это одна из наиболее старых линий. Она считается нераковой, хотя частота опухолей молочных желёз, лёгких и почек составляет в некоторых сублиниях 20-40%. Самки BALB/c не имеют фактора молока, их используют как кормилиц. Мыши этой линии подвержены заболеваниям сердечно-сосудистой системы и отличаются высоким систолическим давлением крови. Они чувствительны к желудочно-кишечным инфекциям. Их используют в разработке новых биомедицинских технологий.
Ключевые слова: инбредные мыши, BALB/c, использование в эксперименте.
ВЛЬВ/е — наиболее широко используемая в экспериментах линия мышей. Она является одной из древнейших ин-бредных линий, считается нераковой (хотя ретикулоэндотелиальные опухоли и опухоли молочных желёз в некоторых сублиниях встречаются у 20% старых животных, первичные опухоли лёгких — у 30%, а опухоли почек — у 40% животных). Окрас шерсти белый, цвет глаз красный (эффект гена альбинизма). Обладают большой (для мышей) продолжительностью жизни, хорошо размножаются и являются прекрасными кормилицами, почему их часто используют для выкармливания мышат из других линий и стоков, к тому же самки ВЛЬВ/е не несут фактор молока. Самки этой линии служат одним из родительских партнёров для производства гибридов Б1. Мыши большинства субли-
ний не склонны к ожирению, старые животные нередко выглядят истощёнными, что, по-видимому, связано с повышенной стачиваемостью и хрупкостью зубов. Подвержены заболеваниям сердечно-сосудистой системы (тромбоз левого предсердия), нарушениям системы свёртывания крови, отличаются высоким систолическим давлением крови. Чувствительны к желудочно-кишечным инфекциям. В последние годы мышей этой линии активно используют в разработке новейших биомедицинских технологий: в производстве плазмоци-тов, предназначенных для получения моноклональных антител, и для создания генетически модифицированных животных — нокаутных и трансгенных.
Фенотип окраски: белые (альбиносы)
Генотип: b (Tyrp 1b), c (Tyr c), H-2d
Инбредный возраст: F186
Происхождение: Линия происходит от мышей-альбиносов, приобретённых Баггом в 1913 г. (США). Инбридинг начал Мак-Дауэлл в 1923 г., от него в 1932 г. линия была передана Снеллу на F26. В Jax мыши BALB/c попали в 1947 г. на F41; в Lac (Великобритания) - на F61, в Sto (СССР) - в 1958 г. на F70; в Y - в 1971 г. на F105.
Биологическая характеристика (фенотипические особенности и реакции, обусловленные генотипом):
Онкология
Традиционно считается нераковой линией. У интактных животныхредко возникают опухоли молочных желёз, но при введении фактора молока их частота значительно увеличивается. Она различна в разных сублиниях, но если по данным НеМоп и \lahakis эти опухоли встречаются у 20% самок в возрасте 16,5 месяцев, то у самок ВЛЬВ/е, вскормленных самками С3Н, они наблюдаются у 100% животных. Частота первичных опухолей легких колеблется в разных сублиниях от 10% до 32%; лейкемии от 0 до 5%; опухолей почек от 25% до 40%; ретикулоэндотелиальных опухолей от 11% до 20%; синовиальных от 2% до 8% [38,39].
В сублинии БіоУ опухоли молочных желёз наблюдались у 1,8% размножавшихся самок в возрасте 473 дней. Опухоли лёгких были обнаружены у 12,2% самок той же сублинии на 582 день, тогда как в других сублиниях их частота выше в 2-3 раза. У 5% самок БіоУ 572 дней были злокачественные ретикулярные новообразования. У старых мышей изредка встречаются ангиомы, опухоли яичников и надпочечников, лимфосаркрмы [4]. Причиной снижения частоты опухолей лёгких в сублинии Б1о может быть предрасположенность мышей этой линии к пневмонии, ведущая к сокращению продолжительности жизни [33]. При асцитной форме опухоли Ь-1210 происходит увеличение числа лейкоцитов в 2 раза [25].
У безмикробных мышей частота опухолей 43%: опухолей легких 21%, ангиом 6%, лимфосарком 5% и других опухолей менее чем по 3% каждой. [38].
Несут аллель Бу-Р, обусловливающий способность репликации В-тропных вирусов
лейкоза мышей, а также экотропных эндогенных вирусов, относящихся к В-типу. Служат моделью спонтанной регрессии саркомы Молони, которая происходит в случае заражения взрослых мышей вирусом М-МиЬУ. В то же время заражение новорожденных мышей или взрослых животных, обработанных облучением или антилимфоцитарной сывороткой, ведет к прогрессивному необратимому развитию опухоли [14].
При экспериментальном вирусном лейкозе Френда, происходит нарастание числа лейкоцитов периферической крови с последующим их снижением на 19 сутки. Общее количество клеток костного мозга в первые дни после заражения снижается, а к 14-19 дням поднимается до 17. Лейкоз-ное поражение костного мозга обнаруживается на 4-5 день появлением в мазках до 6-8% бластных клеток, а к 14-19 суткам число их достигает 19,8-23,8%. Число проэритроцитов до 19 дня не превышает 5%. По мере развития лейкоза число зрелых клеток костного мозга снижается с 42,7% (норма) до 30,7-23%. Количество лимфоцитов уменьшается с 28-30% до 22,0-18,1% [21]. Высоко чувствительны к вирусу лейкемии ВАЬВ/Теппе1. Передача вируса мышиной лейкемии через три последовательных поколения происходит в 100% случаев. Высоко чувствительны к развитию лейкемии при заражении вирусом Френда [38].
При введении вируса Раушера наблюдается увеличение селезёнки в 30-40 раз, 100% гибель животных к 40-у дню после инфицирования (при низком содержании интерферона и антител в сыворотке крови). У инфицированных 1-2-месячных животных развивается гломерулонефрит [4]. Резистентность к лейкомогенному действию ретровируса Раушера может быть индуцирована путём избирательного подавления аутоимунной реакции против антигенов Н-2 системы. Для этого живот-
ным вводили (подкожно в дозе 40 мкг белка на мышь) иммуносорбент антител, полученных из сыворотки мышей этой же линии с развивающимся лейкозом. Через
2 недели животных иммунизировали трёхкратно с недельными интервалами подкожными инъекциями сонгенных клеток вируса Раушера, после чего, вводили вирус. Иммунизированные мыши оказались высокорезистентными, лейкоз не развился у них на протяжении 3 месяцев наблюдения, тогда как контрольные животные погибали от лейкоза в течение 1,5 месяцев с момента введения вируса [30].
Благодаря низкой частоте спонтанных опухолей животных этой линии широко используют в долгосрочных экспериментах наряду с гибридами F1. По этой же причине мыши BALB/c стали популярными для ге-нинженерных проектов: большое количество трансгенных и нокаутных мышей выведено на их основе.
Морфологические особенности
и дефекты развития
У самок самый высокий вес мозга, как абсолютный, так и относительный к весу тела, из всех испытанных линий. Относительный вес мозга довольно высок и у самцов. В мозге мышей ВЛЬВ/е некоторых сублиний нет мозолистого тела (признак наследуется полигенно с эпистатическим взаимодействием генов) [4] в других сублиниях оно отсутствует у 39% животных. [38]. Нервный пучок свода часто сталкивается с передней комиссурой, которая у некоторых мышей этой линии перемещена и проходит позади или через нервный пучок свода (дефект обусловлен полигенным аддитивным наследованием с пороговым проявлением) [4]. Большой относительный объем переднего мозга и гипоталамуса. Строение Аммониева рога (гиппокамп и борозда Аммониева рога) отличается от такового у 7 других линий мышей. Гипофиз
маленький. Большое число А10-допами-нэргических нейронов в области среднего мозга. Изредка (менее чем у 2% мышей) наблюдаются случаи висцеральной инверсии. Большая масса спинного мозга по сравнению с массой тела. [38,39].
Имеют сравнительно высокий относительный вес подчелюстной железы среди восьми испытанных линий, у самок — самый высокий относительный вес надпочечников. Для них характерны очень большие ретикулоэндотелиальные органы по сравнению с весом тела. Почти у всех самцов к 20 месяцам развивается амилоидоз селезёнки [4]. Большой относительный вес почек. Селезёнка большая в любом возрасте. Добавочную селезёнку имеют около 21% животных. Низкая смертность после неонатальной тимэктомии [38,39]. Абсолютный и относительный вес тимуса в 1,5 раза, а селезенки в 2 раза больше, чем у СВА/Ьае, тогда как число Пейеровых бляшек в тонком кишечнике достоверно ниже и последние мельче по размеру [10]. У мышей BALB/c по сравнению с мышами C57BL/6 относительный вес селезёнки выше, и в ней содержится в 1,5 раза больше кариоцитов, однако белая пульпа в селезёнке составляет не более 25% всей площади органа (тогда как у В6 — 40%). Средняя площадь фолликула значительно меньше, чем у В6. В селезенке понижено относительное содержание Т-лим-фоцитов, и в ней находится больше бла-стов, больших и средних Т-лимфоцитов и меньше малых и более дифференцированных Т-клеток. В селезенке содержится в 2-
3 раза меньше клеток, спонтанно образующих розетки с эритроцитами барана, количество ЕАС-РОК в ней в 1,5 раза выше [31].
Чувствительность к физическим факторам
Наиболее чувствительны к радиации из 10 испытанных линий: ЛД50:30 самцов < 570 рад, ЛД50:30 самок = 585 рад. После рентгеновского облучения самок на 10-й
день беременности (доза 150 Р) у 5-8% эмбрионов наблюдается полидактилия задних конечностей (это значительно ниже, чем у С57ВЬ/6) [4]. Соматическая радиочувствительность обусловлена высокой чувствительностью систем гематопоэза, клеток костного мозга. Не выявлено отличий радиационных эффектов в половых клетках самцов линии ВЛЬВ/е от таковых у других линий (данные, полученные ранее в бельгийском центре ядерных исследований города. Моль) [40]. Линия обладает нормальными системами генетической репарации хромосомных повреждений. Известный репароген ПАБК практически не влиял на радиочувствительность мышей ВАЬВ/е [23]. Отсутствие корреляции между соматической и генетической радиочувствительностью установлено в опытах с гамма-излучением [20].
В эпителии пищевода в разные сроки после инверсии фоторежима происходит постепенный фазовый сдвиг ритмов митотического индекса и индекса меченых ядер. Через 17 дней происходит полная перестройка этих ритмов, причем параметры клеточного цикла остаются одинаковыми [24].
Резистенты к гипербарическому действию кислорода [38]. Высокая выживаемость в среде со 100% кислородом при давлении в 3 атмосферы (среди 18 испытанных линий) [11]. Под воздействием острой гипоксии («подъем» на барокамере на «высоту» 7 тысяч м на 1 час) исходно низкая интерлейкин-1-подобная активность перитониальных макрофагов существенно не меняется, а активность бутирилхо-линэстеразы достоверно снижается [15].
Неполовозрелые мыши ВАЬВ/с по частоте судорожных припадков (26%), в ответ на звук высокой интенсивности (электрический звонок, 110 децибел), занимают промежуточное положение среди 9 испытательных линий; летальных исходов не наблюдается [35].
Используются для изучения действия коротковолнового излучения на организм млекопитающих, фотопериодизма.
Чувствительность к химическим факторам
Летальное действие: Чувствительны к озону вследствии дефицита тирозиназы и пероксидазы в лёгких и коже. Летальная доза составляет 34-36 ррм/час. Самцы чувствительны к тиоТЭФ, у них обнаружен резко выраженный пороговый эффект: при ЛД =23,75 мг/кг; смертность от
0 до 100% колеблется в диапазоне доз от 22,5 до 25 мг/кг [4]. Чувствительны к токсическому действию хлороформа. Резистентны к токсическому эффекту изониа-зида [38,39]. Резистентны к токсическому действию циклофосфамида [29].
Канцерогенный эффект: Способность к индукции микросомных монооксигеназ печени при введении полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), обладающих канцерогенной активностью, обусловлена у мышей этой линии доминантным аллелем аутосомного гена АИЬ. Поэтому у мышей, чувствительных к индукции бензпиренгид-роксилаз ПАУ, при обработке 3-метилхо-лантреном саркомы возникают в 5-10 раз чаще, чем у животных, несущих рецессивный аллель ЛИ1 [14]. Чувствительны к индукции опухолей 3-метилхолантреном. Высокая частота опухолей легких после внут-рижелудочного введении метилхолантрена. Чувствительны к индукции лейкемии, но резистентны к индукции опухолей печени неонатальным введением ДМБА. Высокая частота интерстициальных опухолей семенников, индуцированных стилбоэстролом, высокая частота гемангиоэндотелиом, особенно в межлопаточной жировой подушке и легких у мышей, обработанных О-амино-азотолуеном. Введение минерального масла (внутрибрюшинно) индуцирует развитие трансплантируемых плазмоцитом (миелом) [38,39]. Минеральное масло вызывает обра-
зование плазмоклеточных опухолей, при этом ослабляется интенсивность иммунных реакций. Уретан индуцирует опухоли у обоих полов [4].
Тератогенный эффект: Обладают слабой чувствительностью к действию временной гипоксии на 9-м дне беременности; уродства позвоночника и рёбер возникают у 17% эмбрионов. Чувствительны к 7,12-диметилбензантрацену. Инсулин вызывает слабый эффект. Относительно резистентны к тератогенному действию 5-флуороурацила на задние конечности.
Цитогенетический эффект: Занимают среднее положение по чувствительности к кластогенному эффекту тиоТЭФ в клетках костного мозга и сравнительно устойчивы к индукции хромосомных аберраций в спермато-гониях самцов среди 11 испытанных линий [2]. Однократное внутрибрюшинное введение самцам циклофосфамида в дозе 50 мг/кг вызывает аберрации 28,8% метафаз (меньше, чем у DBЛ/2 , но больше, чем у 2 других [4] испытанных линий) [9]. Имеют минимальный уровень внепланового синтеза ДНК среди 22-х линий и стоков мышей при репарации химически индуцированных повреждений хромосом после введения метилме-тансульфоната в дозе 75 мг/кг и минимальный уровень внепланового синтеза ДНК в преспермиогенных клетках. Несовпадение повышенной чувствительности к тиоТЭФ с пониженным уровнем внепланового синтеза ДНК, индуцированным метилметансульфо-натом отражает различия в молекулярных механизмах повреждения хромосом и различия в путях репарации [19]. Кластогенный эффект канцерогена бенз(а)пирена не зависит от микробиологического статуса животных [3].
Повреждающее действие: Чувствительны к индукции нефрозов дауномицином Чувствительны к изъявлению кожи под действием ДМБА [38,39]. Семенники резистентны к повреждающему действию кадмия [4]. Чувствительны к инсулину [38,39].
Имуннодепрессивный эффект: Относительно резистентны к иммунодепрессив-ному действию циклофосфана, тиофос-фамида и сарколизина — алкитирующих агентов, различающихся по химической структуре и фармакологическому действию [28]. К иммунодепрессивному действию циклофосфана более резистентны, чем DBA/2 и СВЛ/Ьае, хотя микросомы печени эффективно его [27]. Чувствительность к иммунодепрессивному действию ЦФ такая же как у WR, а к действию тиоТЭФ — ниже, чем у последних [13].
Другие эффекты: Никотин улучшает обучаемость избеганию шока. Слабое двигательное возбуждение после обработки Б-амфетамином. Нечувствительны (по эозинофильному ответу) к ацетату кортизона [38,39].
Чувствительны к индукции моноокс-геназ печени под воздействием полицикли-ческих ароматических углеводородов (введение 3-метилхолантрена вызывает 4-6-кратное увеличение скорости гидрокси-лирования 3,4-бензпирена в микросомах печени) [17].
При суммарной активности холинэсте-раз (ацетилхолинэстеразы и бутирилхоли-нэстеразы), выраженной в микромолях субстрата в миллилитре крови в час, у животных в возрасте 45 дней этот показатель в норме составляет у самок 260, у самцов 239 мкМ/мл\час. Через 24 часа после обработки хлорофосом и «Дерматозолем» активность ферментов повышается до 396480 у самок и 386-460 у самцов, на 5-12 день она возвращается к норме [36].
Фармакология и токсикология
Продолжительность гексобарбитало-вого сна у самок ВЛЬВ/е дольше, чем у NZWи AKR, но меньше, чем у DBA/1, DBA/2, С57ВЬ/Ьае, С3Н/Не, СВЛ/Са, С57Ь и 129. У самцов — средняя среди 15 испытанных линий [11].
Чувствительность к инфекционным
заболеваниям
Средний уровень смертности при спонтанной эпизоотии эктромелии из 8 испытанных линий [11]. При экспериментальной коли-инфекции у взрослых мышей этой линии на ранних стадиях опыта патологические изменения в кишечнике менее выражены чем у СВА/Lac. Через 2-е суток эти межлинейные различия нивелируются: На 1-е сутки после заражения (per os E.coli штаммом 0III) некротические процессы в подвздошной кишке у мышей BALB/c проявляются слабее, чем у СВА/Lac, репаративные процессы, которые начинаются у них на 2-е сутки в слизистой оболочке подвздошной кишки, также менее выражены, чем у СВА/Laa Через 4 суток процессы репарации в кишечнике завершаются [12].
Восприимчивы к Salmonella typhimuri-um, вирусам Раушера, саркомы Молони, Френда, Коксаки, жёлтой лихорадки, оспенной вакцины, гриппа, диареи инфантильных мышей. Чувствительны к лейш-мании. Резистентны к вирусу ЛХМ, вирусу Графи, стафилококковой инфекции. Наиболее резистентны к Eimeria из 8 испытанных линий. По чувствительности к B. Antracis и вирусу кори занимают среднее положение [4].
NB! Мыши BALB/c могут служить удобной моделью для изучения медленных вирусных инфекций.
Высокочувствительны к нейротропно-му штамму вируса гепатита мышей MHV-JHM. Сравнительно резистентны к вирусу лимфоцитарного хориоменингита (ЛХМ). Умеренно восприимчивы к респираторному синцитиальному вирусу. Несут аллель FV-1b обусловливающий резистентность к заболеванию центральной нервной системы, которое вызывается вирусом диких мышей WM-E, относящимся к гру-
пее онкорнавирусов, и представляет собой удобную модель медленной вирусной инфекции [18]. Низкочувствительны к диабетогенному эффекту М-варианта вирусов эн-цефаломиоардита и Коксаки В4 [5].
Высоко чувствительны к заражению Salmonella typhimurium (штамм С5). Относительно резистентны к гельминтозам. Чувствительны к Mycobacterium marium и дают хороший высев колоний М. leprae через 8 месяцев после заражения. Чувствительны к вирусу мышиного гепатита типа 3. Резистентны к индукции несахарного диабета вирусом энцефаломиокардита. Чувствительны к заражению глистами Angiostrongylus costari-cennsis. Чувствительны к индукции кариеса вследствие заражения Streptococcus mutans. Чувствительны к развитию хронической кардиомиопатии Чагаса после острой инфекции Trypanosoma cruzi [38,39].
На 30 день после экспериментального заражения описторхами введением мета-церкарий в пищевод отдельные неполовозрелые трематоды обнаруживаются в желчном пузыре [8]. У самцов BALB/c, зараженных трихинеллами, интенсивность кишечной инвазии на 7 день при заболевании средней тяжести на 44% выше, чем у гибридов F1(B6xCBA); на 30 день — в три раза ниже, а при тяжелой форме — в 2 раза ниже. Уровень свободного гистамина в печени на 7 и 30 день при трихинеллёзе средней тяжести выше нормы на 18% и 30%, соответственно, при тяжелой форме он на 7 день не отличается от нормы, а на 30 день превышает её на 34% [6].
Имуннология
Резистентны к экспериментальному аллергическому энцефаломиелиту. Высокий лимфоцитарный ответ на фитогемагглю-тинин. Хороший иммунный ответ на пневмококковый полисахарид III типа. Хороший иммунный ответ антителообразующих клеток селезенки на пневмококковый поли-
сахарид. Слабый иммунный ответ на синтетическую двунитевую РНК. Даёт иммунный ответ на синтетический полипептид. Очень хороший иммунный ответ на А и В холерные антигены, а также на декстран-1,3-гликозил-соединения. Хороший первичный иммунный ответ по гемолизину и ге-магглютинину. Слабый иммунный ответ на липополисахарид Salmonella anatum, S. sen-ftenberg и S. Strasbourg. Хороший иммунный ответ на Vi-антиген. Преципитирующие и кожно-сенсибилизирующие антитела обладают быстрой электрофоретической подвижностью. Не различают «тяжелые» и «легкие» эритроциты барана. Эритроциты обладают низкой способностью к агглютинации. Резистентны к индукции экспериментальных аутоиммунных тироидитов. Резистентны к индукции анафилактического шока овалбумином [38]. Интенсивность иммунной реакции на менингококко-вый полисахаридный антиген группы А, используемый в качестве профилактической вакцины, значительно выше, чем у мышей линий В6 и DBA/2 [22].
Через 24-72 часа после внутрибрю-шинного введения латекса со стороны мо-нонуклеарной фагоцитирующей системы (МФС) — моноцитофагов. В первые 2-6 часов бесклеточный фильтрат перитонеального экссудата проявляет моноцитоз-индуцирующую активность (МИА) при внутривенном введении интактным син-генным мышам. Через 18 часов МИА перестает выявляться в перитонеальной жидкости, а появляется в сыворотке крови тех же животных. Установлено, что продукты, секретируемые макрофагами при фагоцитозе частиц латекса, повышают пролиферативную активность промоноцитов костного мозга мышей и ускоряют их дифференцировку в направлении макрофагов, что свидетельствует о существовании саморегуляции МФС [32].
Низкая выработка интерферона на вирус опухолей молочных желёз, вирус болезни
Ньюкасла, вирус лейкоза Раушера. Высокая активность комплемента. Высокий иммунный ответ на эритроциты барана, на полисахариды сальмонелл и пневмококков, на стрептококки группы А и липополи-сахариды [4].
На 5-е сутки после иммунизации эритроцитами барана в селезенке накапливается в 5-7 раз больше антителообразующих клеток, чем у мышей С57ВЬ/6. Способность клеток селезенки супрессиро-вать иммунный ответ к эритроцитам барана снижена [31].
В сублинии Б1о у самцов в сыворотке крови — наиболее высокий уровень иммуноглобулинов и ^А по сравнению с мы-
шами линий СВЛ/Ьае и В6 [1].
Биохимия и эндокринология
Высокий уровень декарбоксилазы L-глютаминовой кислоты мозга, также как холин-ацетилтрансферазы и катехол-О-метилтрансферазы. Низкий уровень аце-тилхолинэстерзы в мозге и активности ок-сидазы моноамина. Высокая активность гидроксилазы тирозина в мозге и плазмоге-на мозга. Высокое отношение №/К в эритроцитах. Низкий уровень сывороточного церулоплазмина у самцов. Низкий уровень гаптоглобина в сыворотке. Низкая активность холинэстеразы плазмы у самок. Высокий уровень каталазы эритроцитов. Высокий уровень холестерола плазмы Высокий уровень гипоксантин-гуанин-фо-сфорибозил-трансферазы в таламусе (зрительном бугре). Низкая активность окси-дазы Nметилникотинамида. Высокая активность арилсульфатазы почек. Низкий базальный уровень пролактина сыворотки. Низкая активность бета-глюкуронида-зы сперматозоидов [38,39].
Содержание изоформ цитохрома Р-450 (цитохрома Р-450В) в печени выше, чем у DBА/2, так же, как содержание свободных БН-групп в печени и селезёнке (БН-
группы — соединения, инактивирующие активность продуктов циклофосфамида). Активность альдегиддегидрогеназы и алко-гольдегидрогеназы в печени такое же, как у DBA/2. Показатели репликативного и ре-паративного синтеза ДНК в клетках селезёнки выше, чем у DBA/2 [29].
У мышей ВЛЬВ/е по сравнению с С57ВЬ/6 в 1 мл периферической содержится меньше лимфоцитов, ниже доля клеток с высокой активностью неспецифической эстеразы, выше активность лак-татдегидрогеназы, сукцинатдегидрогена-зы, ниже активность альфа-глицерофос-фатдегидрогеназы [31].
Высокая активность щелочной фосфа-тазы в межальвеолярных перегородках. Наиболее высокая активность фенилэта-ноламин-^метилтрансферазы по сравнению с СВЛ/І и DBA/2J, причём не обнаружена связь между активностью фермента и весом надпочечников. Содержание фактора тимической активности в крови 1:32. Уровень норадреналина в гипоталамусе —
0,499 мг/кг (в три раза выше, чем у С57ВЬ/6. Средний темп секреции щитовидной железы составляет 2,44 мг Ь-тироксина на 10 г массы тела (в два раза выше, чем у С57ВЬ/6). Средняя чувствительность к действию инсулина. Кортизон вызывает эо-зинопению, максимальный эффект наблюдается при введении 96 мг (высокая доза по сравнению с другими линиями). Яичники неполовозрелых самок отвечают на введение гонадотропина человеческого хориона высокой добавочной овуляцией. У гонадэктомированных самок через 30 дней после кастрации наблюдается уменьшение надпочечников, тогда как дополнительная обработка эстрадиол-бензолом вызывает их увеличение [4].
Уровень суперовуляции у половозрелых самок ВЛЬВ/е под действием гонадотропного гормона, выделенного из сыворотки жеребых кобыл (ГСЖК) — самый высокий из 5-и испытанных линий [7].
Средний уровень эпинефрина надпочечников (больше, чем у С57ВЬ/Ка и С57ВЬ/10, но меньше, чем у СВЛ и DBЛ/2 [11].
Физиология
Половозрелые самцы этой линии по сравнению с СВА/Са имеют более высокий среднесуточный уровень энергообмена — 63,0 +2,6 мл/кг мин., что коррелирует с большей массой мозга, большей двигательной активностью и меньшей продолжительностью жизни [26]. Высокая скорость периферической нервной проводимости. Высокое отношение времени сна ко времени бодрствования и высокое отношение сна «медленной волны» к парадоксальной фазе сна. Низкая температура прямой кишки и хвоста. Моча имеет сильный запах [38, 39].
Гематология
Высокое число эритроцитов, высокий гематокрит, высокий уровень гемоглобина [38].
Эритоцитов 10,51+0,16 млн./мм3; гематокрит 48,0+0,7%; гемоглобин 15,0+0,2 г/100 см3; ретикулоцитов 8,54+1,04 тыс./мм3; гра-нулоцитов у самок 14,9+2,1%, у самцов 15,3+3,8%. В костном мозге дифференцировано 17 типов клеток. У мышей в возрасте от одного до четырёх месяцев количество клеток зернистого ряда возрастает на 4—5% каждый месяц [4]. Средний уровень холестерина в плазме среди 8 линий [11].
Cердечно-сосудистая система
Высокое систолическое давление крови. Медленный ритм сокращений сердца, но высокий ритм его адаптации [38,39]. Систолическое давление крови у 9-месячных самцов составляет 105+2,0 мм рт. ст.; частота пульса 494+11 удара в минуту
У мышей этой линии наблюдаются электрокардиографические нарушения в де-
ятельности сердца, изменена кривая левожелудочкового давления: фаза расслабления меньше, чем у мышей других линий (0,04 по сравнению с 0,07), а длительность фазы покоя почти вдвое больше.
У самок наблюдаются поражения сердца и артериосклероз у старых животных обоих полов (в большинстве сублиний этой линии). Поражение сердца выражается в тромбозе левого предсердия, что приводит к 3-5-кратному его увеличению. Данная патология отмечается у 60-66% многократно рожавших самок в возрасте от 270 до 800 дней и связана с повторными беременностями, так как почти не встречается у виргинных самок и у самцов, нарушений клапанного аппарата сердца при этом не наблюдается [4].
В других сублиниях спонтанные поражения миокарда правого желудочка найдены у 60% самок и 30% самцов. Эти, видимые невооруженным глазом, дегенеративные фибросклеротические поражения могут представлять собой последнюю фазу миокардита воспалительного характера, наблюдающегося у внешне нормальных мышей. Наблюдается высокая частота минерализации эпикарда (у 11% самцов и 4% самок), которая незначительно увеличивается с возрастом. Частота пороков сердца, включая кардиакальный кальциноз, составляет 17-62% [38,39].
Парадоксально, но, несмотря на частые тромбозы, у беременных самок незадолго перед родами обнаруживаются аномалии протромбинового комплекса, проходящие через несколько дней после рождения детёнышей. Эти аномалии выражаются в серьёзном дефиците необходимых для коагуляции крови факторов: фактор IX (компонент плазменного тромбопласти-на, фактор Christmas) — около 40%; фактор X (фактор Stuart-Prower) — 50%; фактор XIII (антигемофилический фактор) — около 60%; протромбин — 33%. При этом содержание других компонентов, таких
как фактор Hageman и фактор V (лабильный фактор, проакцелерин, акселератор-глобулин), всегда в норме.
Отдача плазменного протромбина может составлять на 20-25% больше нормы в течение 2 дней после родов. Фаза отдачи является умеренной или же совсем не выражена в первой стадии протромбинового времени. Фибринолитическая активность в крови тромботических мышей настолько мала, что её невозможно измерить.
NB! Мыши BALB/c без дополнительных экспериментальных воздействий моделируют состояние пациентов, получавших антикоагулянты.
Явление протромбиновой отдачи у мышей этой линии чрезвычайно сходно с состоянием инфарктных больных, подвергающихся лечению дикумарином и гепарином.
Сравнительное изучение антисвёртывающей системы у ВЛЬВ/е и С57ВЬ/6 показало, что уровень антигемофилического глобулина и скорость свёртывания контрольной плазмы у мышей этих линий не отличаются. Судя по реакции на введение тромбина также нет оснований полагать, что причиной тромбоза левого предсердия является угнетённое состояние антисвёртывающей системы [4].
Резистентны к развитию атеросклероза. Диета с высоким содержанием холестерина не приводит к изменению в плазме крови концентрации липопротеинов высокой плотности. Чувствительность к атеросклерозу контролируется локусом, локализованным на хромосоме 1 [16].
Клеточные культуры и культуры тканей
Мыши этой лини служат для поддержания трансплантируемых опухолей: меланомы НР и полиморфной саркомы 5180 [38], используются при получении плаз-моцитом и гибридом [1].
Вирус осповакцины активирует экспрессию белка р30 латентных онковирусов в первичных культурах клеток мышей ВЛЬВ/е и в клетках неклонированного штамма ВЛЬВ/е 3Т3 [18]. Описана трансформация этого штамма под действием ряда канцерогенов. В настоящее время штамм активно используется для эффективного определения опухолевых промоторов [44].
Штамм ВЛЬВ/е 3Т3 применяется также как тест-система при изучении цитотоксичности [37, 41].
В культурах легкого эмбрионов мышей через 18-24 часа от начала эксплантации явления дегенерации менее выражены, чем у СВА/Ьас. Гистиотипических разрастаний соединительной ткани не обнаруживается. На 14-15 сутки (позже, чем у СВА/Ьас) альвеолы зарастают, легкие становятся безвоздушными, отмечается резкая гиперплазия эпителия бронхов. На 25 сутки эксплантаты полностью теряют свою органотипичность. В культурах, зараженных Е.еоК, в первые 1-3 часа при сохранении нормального строения лёгкого, на поверхности некоторых клеток и в макрофагах периферической зоны наблюдаются бактерии. Через 18-24 часа процессы дегенерации гораздо менее выражены, чем в культурах от СВА/Ьае. На 2-3 сутки эксплантаты погибают [12].
NB! Мыши BALB/c являются продуце-нами плазмоцитом в производстве моноклональных антител.
Зоотехнические показатели
Вес половозрелых самок в возрасте 2 месяцев 21,2+0,10 г, самцов — 24,3+0,12 г Созревание: мыши этой линии опережают других в скорости морфологического созревания по времени появления первой пары сосков и открытия влагалища, которое происходит на 37 день после рождения [4].
Плодовитость: Хорошая способность к размножению и продолжительный репродуктивный период. Число детенышей в помете при отъеме 5,2. Высокие доимплан-тационные и низкие постимплантацион-ные потери эмбрионов [38]. Самое большое количество детёнышей, получаемых в месяц от одной самки из 23 линий [11].
Самая высокая потенциальная плодовитость из 11 испытанных линий: 7,8±0,4 живых эмбрионов на самку. В то же время, у мышей этой линии — самый высокий уровень эмбриональных потерь — 49,4%. При разведении племенного ядра сублинии Y — 98,4% фертильных самок; длительный период размножения (в среднем приносят 4,96 помётов на самку); 5,4 мышонка при отсадке [4].
Средняя продолжительность жизни: у самок сублинии StoY — 417+9,78 дня, самок сублинии J — 575 дней, самцов — 539 дней. Продолжительность жизни у конвенциональных мышей BALB/c существенно не отличается от таковой у SPF животных (данные по сублинии Lac) [1].
Поведение
Мыши сублинии LacStoY неагрессивны (в отличие от J, тогда как мыши сублинии Не занимают промежуточное положение по этому признаку). Низкая активность в тесте открытого поля. Высокая двигательная активность. Высокая частота подергивания хвоста, но низкая частота умывания во время драк. Длительный период неподвижности в принудительном плавательном тесте. Короткий латентный период прохождения лабиринта, высокая частота мочеиспускания и дефекации в аппарате для тестирования. Низкая активность в колесе. Низкая способность к условно-рефлекторному избеганию, и низкая обучаемость избеганию шока у самцов. Высокое доминирование самцов в конкуренции с самками. Низкий уровень предпоч-
тения алкоголя. Высокая активность гры-зения древесины бальзы [38,39].
Менее подвижны, чем СВЛ, но более, чем DBA/2? С3Н и С57ВЬ/6. Средняя исследовательская активность в лабиринте у самок, но самая высокая у самцов; средняя частота стоек в У-образном лабиринте у животных обоих полов из 7 линий. Средняя способность к ориентации в лабиринте Лешли из 9 линий. Средняя способность находить пищу (среди 7 испытанных линий), средний период выжидания до атаки в тесте охоты на сверчка. Самая слабая способность к социальному взаимодействию при столкновении с агрессором из 14 испытанных линий [11].
У самок потребление этанола в тесте свободного предпочтения составляет 2,14 г абсолютного спирта на 1 кг массы тела за
1 сутки — среднее среди 10 испытанных линий. Наличие в клетке гнездостоитель-ного материала не оказывает на него существенного влияния [34].
Использование
Наиболее востребованная инбредная линия мышей. Используется во всех областях медико-биологических исследований, классических и новейших. От мышей ВЛЬВ/е ведут своё происхождение многие клеточные культуры и культуры тканей, широко применяемые в биомедицинских экспериментах, проводимых альтернативными методами: например, штамм ВЛЬВ/е 3Т3, который служит для тестирования канцерогенного эффекта и цитотоксичности. Эти животные являются продуцентами плазмоцитом (опухолей формирующих основу для производства моноклональных антител), а также служат для получения гибридом. Мыши ВЛЬВ/е используются для создания генетически модифицированных животных (нокаутных и трансгенных). Рекомендуется для поддержания трансплантируемых опухолей: меланомы НР и полиморфной саркомы 5180. Подходят в
качестве биологических моделей для изучения медленных вирусных инфекций. Служат для исследования фибринолитических компонентов, лизиса и процессов формирования тромбозов; нарушений репродуктивной функции, вызванной микоплазмой. Широко используются в изучении поведения. Являются хорошими кормилицами. Используются для производства гибридов F1 (обычно самки).
Литература
1. Алёшкин В.А., Неверова М.С. Уровень имунноглобулинов у мышей как показатель исходного состояния В-системы имуннитета. // В кн.: Актуальные вопросы стандартизации лабораторных животных для медико-биологических исследований. Тезисы всесоюзной конференции. Часть II. М.: 1988, с. 103-105.
2. Бескова Т.Б., Малашенко А.М. Класто-генный эффект тиофосфамида в спер-матогониях мышей инбредных линий. // Генетика, т. 27, №2, с. 285-289, 1991.
3. Бескова Т.Б., Малашенко А.М., Болот-ских Л.А. Сравнение кластогенного эффекта канцерогена бенз(а)рипена у мышей, выращенных в гнотобиологиче-ском изоляторе и в открытой среде. // Биомедицина, №1, с.108-111, 2005.
4. Бландова З.К., Душкин В.А., Малашенко А.М., Шмидт Е.Ф. Линии лабораторных животных для медико-биологических исследований. — М.: Наука, 1983, с.54-59.
5. Блох К.О., Полторак В.В. Генетический контроль чувствительности к диабетогенным воздействиям. // Успехи современной биологии, том 108, 1989, вып. 3, № 6, с. 386-400.
6. Бурак И.И., Острейко Н.Н. Значение генетических особенностей хозяина в формировании инвазионного процесса при трихинеллёзе. // В кн.: Актуальные вопросы стандартизации лабораторных
животных для медико-биологических исследований. Тезисы всесоюзной конференции. Часть I. М.: 1988, с. 68-70.
7. Голубица А.Н., Амстиславский С.Я., Файззулин Р.З., Егорин В.И., Мвксимов-скийЛ.Ф. Суперовуляция в ответ на введение гонадотропных препаратов. // В кн.: Проблемы сохранения и поддержания генетических коллекций лабораторных животных. Серия «Консервация генетических ресурсов». Пущино: 1991, с. 93-97.
8. Душкин В.А., Забозлаев А.Г., Новикова Р. Ф, Кузовлёв А.П., Емельянова Э.Д. Экспериментальная модель возбудителя описторхоза. // В кн.: Биологические характеристики лабораторных животных и экстраполяция на человека экспериментальных данных. Материалы всесоюзной конференции. М.: 1980, с.348-349.
9. Журков В.С., Выскубенко И.Ф. Сравнительное изучение чувствительности мышей разных линий к цитогенетическому эффекту мутагенов. // В кн.: Актуальные вопросы стандартизации лабораторных животных для медико-биологических исследований. Тезисы всесоюзной конференции. Часть I. М.: 1988, с. 75-76.
10. Зайцев Т.И. Особенности органов лимфоидной системы лабораторных животных. // В кн.: Основные принципы организации биомедицинских экспериментов на животных. Тезисы докладов международного семинара. М.: 1979, с. 64-71.
11. Каркищенко Н.Н. Основы биомоделирования. — М.: Межакадемическое издательство ВПК, 2004, с. 88-104.
12. Кениг Э.Э., Сорокина Ю.Д., Абдрашитова Э.Х., Зотова Т.А. Морфологические изменения в кишечнике мышей линий CBA и BALB/c при экспериментальной коли-инфекции. // В кн.: Морфологический контроль биомедицинских экспериментов на животных. Тезисы докладов. М.: 1978, с. 67-68.
13. Ким Нам Ир, Телегин Л.Ю, Певницкий Л.А., Малашенко А.М. Чувствительность
мышей линий BALB/c и WR к имунно-депрессивному действию циклофосфамида и тиофосфамида. // Бюлл. экспе-рим. биологии и мед. 1984, № 5, с. 598-600.
14. Клепиков Н.Н., Хрусталёв С.А Линейные мыши в онкологических исследованиях. // Вестник АМН СССР, 1983, № 9, с, 43-51.
15. Коляда Т.И., Хорева С.А., Баталина А.В. Межлинейные различия в реакции имунноэндокринологических показателей на острую гипоксию у инбредных мышей. В кн.: Лабораторные животные для медико-биологических исследований. Тезисы конференции. М.: 1990, с. 105-106.
16. Конюхов Б.В. Мутантные линии лабораторных животных как модели наследственных аномалий человека. // В кн.: Проблемы сохранения и поддержания генетических коллекций лабораторных животных. Серия «Консервация генетических ресурсов». Пущино: 1991, с. 8-13.
17. Ляхович В.В., Цырлов И.Б. Индукция ферментов метаболизма ксенобиотиков. — Новосибирск: Наука, 1981, с. 135, 178,197.
18. Майборода А.Д.Линейные мыши и сво-иственные им вирусы как объекты для моделирования в вирусологии. // Вестник АМН СССР 1983, № 9, с. 68-77.
19. Малашенко А.М. Использование линейных мышей в исследованиях химического мутагенеза. // Вестник АМН СССР. 1983, № 9, с. 349-351.
20. Малашенко А.М., Бескова Т.Б., Померанцева М.Д., Рамая Л.К Сравнение трёх инбредных линий мышей по общей и генетической радиочувствительности. // Генетика, т. 39, №9, с.1247-1251, 2003.
21. Португалова В.В. К вопросу о гемопоэзе при вирусном лейкозе Френд. // В кн.: Морфологический контроль биомедицинских экспериментов на животных. Тезисы докладов. М.: 1978, с. 36-37.
22. Пухальский АЛ., Аллилуева АП., Котельникова О.В. Иммунный ответ мышей разных генотипов на менингококковый по-
лисахаридный антиген группы А. // В кн.: Первый всесоюзный съезд медицинских генетиков, Киев, 15-18 апреля 1984 г. Тезисы докладов. М.: 1983, с. 272.
23. Рамая Л.К., Померанцева М.Д., Малашенко А.М. Влияние парааминобен-зойной кислоты на радиочувствительность мышей разных линий. // Радиационная биология, Радиоэкология, т. 42, №2, с. 169-172, 2002.
24. Романов Ю.А., Рыбаков В.П., Кузин С.М.,Филиппович С.С. Фотоперио-дические условия содержания животных и их зночение для регуляции деления клеток. // В кн.: Биологические характеристики лабораторных животных и экстраполяция на человека экспериментальных данных. Материалы всесоюзной конференции. М.: 1980, с. 132-134.
25. Савчик А.Б., Ивасивка С.Б., Савчук Л.Ф., Трусов А.В. Сравнительная характеристика некотрорых гематологических показателей переферической крови опухолевых и интактных животных различных линий. // В кн.: Биологические характеристики лабораторных животных и экстраполяция на человека экспериментальных данных. Материалы всесоюзной конференции. М.: 1980, с. 152-153.
26. Сазонов В.С., Лазаренко П.В. Среднесуточный энергообмен и уровень двигательной активности у мышей линий BALB/c и CBA/Ca. // В кн.: Лабораторные животные для медико-биологических исследований. Тезисы конференции. М.: 1990, с. 30-31.
27. ТелегинЛ.Ю, Жирнов Г.Ф, Мазуров А.В., Певницкий Л.А. Имуннодепрессивный эффект циклрфосфамида, активированного in vitro микросомами печени мышей разных линий. // Бюлл. эксперим. биологии и мед. 1981, № 7, с. 57-60.
28. Телегин Л.Ю, Ким Нам Ир. Чувствительность мышей разных генотипов к имуннодепресантам. //В кн.: Первый
всесоюзный съезд медицинских генетиков, Киев, 15-18 апреля 1984 г. Тезисы докладов. М.: 1983, с. 327-328.
29. Телегин Л.Ю., Щербаков В.М., Корнева Е.Н., Девиченский В.М., Корчагин Н.В., Певницкий Л.А. Возможные причины контрастной чувствительности мышей BALB/c и DBA/2 к острому токсическому действию циклофосфамида. // Материалы I-го съезда Вавиловского общества генетиков и селекционеров (ВОГИС). Саратов, 20-25декабря 1994г. М.: 1994, с. 155.
30. Тер-Григоров В.С., Ягужинская О.Е., Ма-миляева З.Х., Новиков В.А., Пивник А.В., Московина О.Я. Индукция резистентности к лейкомогенному действию ретровируса Раушера у генетически чувствительных мышей линии BALB/c иммунизацией аутоантителами против антигенов гистосовместимости H-2d. // В кн.: Актуальные вопросы стандартизации лабораторных животных для медико-биологических исследований. Тезисы всесоюзной конференции Часть I. М.: 1988, с. 140-141.
31. Труфакин В.А., Робинсон М.В, Ноппе Т.П. Морфофункциональные особенности лимфоидных органов и клеток у мышей разных генотипов. // В кн.: Актуальные вопросы стандартизации лабораторных животных для медико-биологических исследований. Тезисы всесоюзной конференции. Часть II. М.: 1988, с. 156-158.
32. Фрейдлин И.С., Кравцов В.Д. Некоторые теоретические предпосылки экстраполяции на человека данных о саморегуляции мононуклеарной фагоцитирующей системы, полученных в экспериментах на мышах. // В кн.: Биологические характеристики лабораторных животных и экстраполяция на человека экспериментальных данных. Материалы всесоюзной конференции. М.: 1980, с. 261-262.
33. Хрусталёв С.А., Харьковская Н.А. Онкологическая характеристика линейных мышей и значение её стандартизации для экспериментально-онкологических
исследований. // В кн.: Актуальные вопросы стандартизации лабораторных животных для медико-биологических исследований. Тезисы всесоюзной конферен-ции.Часть I. М.: 1988, с. 142-145.
34. Шмидт Е.Ф. Изменчивость предпочтения алкоголя у лабораторных мышей в зависимости от генотипа и среды. // Биомедицина, 2005, №1, с. 81-87.
35. Шмидт Е.Ф. Инбредные мыши в моделировании эпилептиформных аудио-генных припадков для тестирования противосудорожных препаратов. // Биомедицина, 2006, №4, с. 121-123.
36. Юнин А.Н., Полещук В.Д., Кусельтан И.В. Действие некоторых акарицидов на хо-линэстеразную активность крови линейных мышей, крыс и человека. // В кн,: Биологические характеристики лабораторных животных и экстраполяция на человека экспериментальных данных Материалы всесоюзной конференции. М.: 1980, с. 235-236.
37. Borenfreund E., Puerner J. Toxicity determination in vitro by morphological alterations and neutral red absorption. // Toxicology Letters 24, 119-124, 1985.
38. Festing M.F.W. Inbred strains in biomedical research. — London: The Macmillan Press ltd., 1979.
39.Festing M.F.W. Origin and characteristics of inbred strains of mice. // Mouse Genome (continuation of Mouse Newsletter). 1993, Vol. 91, (3), p. 393-509.
40. Leonard A, Dekhnudt G.H. Chromosome rearrangements after low X-ray doses given to spermatogonia of mice. // Canadian J.Genet. Cytol. Vol.10, no.1, p. 119-124, 1968.
41. Prieto P., Clemedson C., Menegus A., Pfaller W., Sauer U.G, Westmoreland C. Subacute and Subchronic Toxicity. // ATLA 33, Suppl. 1, 109-116, 2005.
42. Umedo M. Cell Transformation Assay Using Balb/c 3T3 Cells or Bhas 42 Cells for Efficient Detection of Tumor Promoters. // ATLA 32, Suppl. 1, 673-677, 2004.
THE RESEARCHERS PREFER BALB/c MICE V.N. Karkischenko, E.F. Schmidt, E.V. Braitseva
The Research Center for Biomedical Technologies of RAMS, Moscow
Key words: inbred mice, BALB/c, using in experiment.
Mice of inbred strain BALB/c are used in experiments more often then others. It is one of the oldest strains. It is considered not cancer though frequency of mammas, lung and kidney tumours makes in some substrains 20-40%. BALB/c female have not milk factor, and they can be used as wet nurses. Mice of this strain are subject to diseases of cardiovascular system and differ of high systolic blood pressure. They are sensitive to gastroenteric infections. They are used in development of new biomedical technologies.
