非人灵长类动物(Non-Human Primates, NHPs)因其在系统发育和生理学上与人类的近似性,被广泛用作生物技术药物非临床研究中的非啮齿类物种,最常用的物种包括食蟹猴(Macaca fascicularis)和恒河猴(Macaca mulatta),它们都属于猕猴属。
以下是对食蟹猴、恒河猴外观和习性的比较:
食蟹猴 | 恒河猴 | |
体型 | 较小巧,身体紧凑,四肢修长。 | 相对较大,身体较粗壮,肌肉发达。 |
面部特征 | 面部较平坦,眼眶间距较窄,眼睛较小但明亮。 | 面部略显突出,眼眶间距较宽,眼睛较大且表情丰富。 |
毛色 | 多为灰褐色或棕色。 | 颜色多样,从灰褐色到深棕色不等。 |
食性 | 以水果、树叶、昆虫和小型脊椎动物为食,特别喜欢吃螃蟹等甲壳类动物。 | 杂食化,除了植物性食物外,还会捕食小型哺乳动物、鸟类和爬行动物等。 |
社会行为 | 以家庭为单位活动,群体规模较小。 | 社会结构复杂,形成了严格的等级制度和领地意识。 |
繁殖性 | 全年均可繁殖。 | 每年只在9月至次年2月发情。 |
分布 | 亚洲东南部的一些国家和地区。 | 中国和印度。 |
以下是对食蟹猴、恒河猴与人的生理学指标的比较:
食蟹猴 | 恒河猴 | 人类 | |
遗传学差异 | |||
二倍体染色体数目 | 42 | 42 | 46 |
与人类的序列相似性 | 93% | 93% | 100% |
基因组总长度 | 2.85Gb | 2.84~2.87Gb | 3.2Gb |
与人类共同祖先的预计时间 | 2300万年前 | 2300万年前 | - |
生长发育参数 | |||
每胎仔数 (个) |
1 | 1 | 1 |
孕期 (天) |
155~165 | 165~178 | 280 |
离乳期 | 375天 | 279天 | 3年 |
月经初潮 (年) |
2 | 2 | 13.7 |
卵巢周期 (天) |
28~32 | 26~30 | 21~35 |
性成熟年龄 (年) |
M:4.23 F:3.39 |
M:5.50 F:3.37 |
15 |
初产年龄 (年) |
3.9 | 3.75 | 19 |
成年体重 (kg) |
M:4~8 F:2~6 |
M:6~11 F:4~9 |
M:73 F:60 |
寿命 (年) |
30 | 30 | M:69 F:75 |
心血管生理参数 | |||
心率 (次/分钟) |
115~243 | 98~122 | 63~93 |
血容量 (mL/kg) |
55~75 | 50~96 | 65~73 |
平均动脉压 (mmHG) |
120±14 | 113±13 | 63~93 |
心输出量 (L/分钟) |
0.375 | 1.3 | 5.9~6.5 |
脉搏输出量 (mL) |
2.9 | 7.1 | 102 |
P波时长 (ms) |
30±10 | 40±1 | 120 |
QRS波时长 (ms) |
30±10 | 45±1 | 80 |
T波时长 (ms) |
NF | 10±5 | 20 |
PR间期时长 (ms) |
80±10 | 75±1 | 200 |
QT间期时长 (ms) |
190±20 | 140~200 | 34 |
P波振幅 (mV) |
0.16±0.05 | 0.005±0.005 | 0.1~0.3 |
QRS波振幅 (mV) |
0.7±0.3 | 1±0.01 | 1 |
T波振幅 (mV) |
NF | 0.15±0.01 | 0.02~0.06 |
呼吸生理参数 | |||
呼吸速率 (次/分钟) |
30~54 | 35~50 | 12~14 |
体温 (℃) |
37~39 | 37~39 | 37 |
潮气量 (mL) |
53±6 | 42.5±10.2 | 460~750 |
每分钟呼气量 (mL/分钟) |
2039±299 | 1630±465 | 6500~9000 |
恒河猴是研究最多的非人类灵长类动物,在文献中已有超过150年的科学研究报道,然而,由于恒河猴更大的体重(消耗更多供试品、更难操作和饲养)以及季节性繁殖等缺点,在非临床毒理学研究中,它已逐渐被食蟹猴取代,尤其在生殖发育毒性研究中。
食蟹猴的核心优势在于食蟹猴因体型小,全年可繁殖,历史背景数据丰富而成为毒理学非人灵长类动物的首选。
恒河猴也有其不可替代性,在免疫、神经遗传领域的生物学保守性更贴近人类,尤其适合需机制阐释的高端研究。此外,恒河猴较大的体型,更便于手术操作构建人类疾病相关的灵长类动物模型。
参考文献
[1]The Nonhuman Primate in Nonclinical Drug Development and Safety Assessment Book • 2015
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