大鼠(Rat)，嚙齒目、鼠科、大鼠屬，屬野生褐色大鼠(Rattus norvegicus) 的變種。原產于亞洲中部及原蘇聯部分的溫暖地區。十八世紀后期開始人工飼養，十九世紀中葉首次用于心理學的研究。1906年這個鼠群中的一部分被送到費城(Philadelphia)的Wistar研究所，從而培育成了Wistar大鼠。二十世紀以后，大鼠應用于生命科學研究的各個領域，尤其在腫瘤學、藥理學、內分泌學、營養學方面應用最為廣泛。
第一節 生物學特性
一、一般特性
1. 大鼠性情溫順，易于捉取，一般不會主動咬人，但當粗暴操作或營養缺乏時可攻擊人或互相撕咬，哺乳母鼠更易產生攻擊人的傾向，配種后的成年雄鼠同籠飼養互相撕咬，嚴重的甚至咬死。
2. 大鼠是雜食動物，有隨時采飲的習慣。喜食煮熟的動物肉(如兔肉)，甚至是同類的肉。對營養缺乏敏感,特別是維生素和氨基酸缺乏時可出現典型癥狀。如核黃素缺乏時出現皮炎、脫毛、體質虛弱和生長緩慢，還可引起角膜血管化、白內障、貧血和髓質退化；維生素E缺乏可導致雌大鼠生育能力降低，嚴重缺乏時雄鼠可終生喪失生殖能力。
3. 大鼠的活動多集中在黃昏到清晨這一段時間，白天常在籠內閉目休息，交配多在夜間發生。
4. 大鼠對空氣中的粉塵、氨氣、硫化氫等極為敏感，易引發呼吸道疾病，一般開放飼養的大鼠主要死因為呼吸道疾病。
5. 大鼠對各種刺激很敏感，環境條件的微小變化也可引起大鼠的反應，強烈的噪音可導致大鼠恐慌、互相撕咬，帶仔母鼠可出現吃仔現象。
6. 大鼠具有群居優勢，同籠多個飼養比單個飼養的大鼠體重增長快、性情溫順、易于捉取，單個飼養的則膽小易驚、不易捕捉。
二、解剖學特點
1. 外觀 大鼠外觀與小鼠相似,但個體較大。一般成年大鼠體長不小于18-20cm。尾上覆有短毛和環狀角質鱗片，數量多于200片。上下頜各有兩個切齒和六個臼齒，共16顆牙齒。齒式為（1003/1003）×2。
2. 大鼠骨骼約105-108塊，大鼠的生長發育期長,長骨長期有骨骺存在，不骨化。切齒終生不斷生長，大鼠需不斷啃咬磨牙以維持其長度恒定，故墊料中應有部分小木塊供其啃咬。
3. 大鼠唾液腺包括腮腺、頜下腺和舌下腺。分別位于下頜骨后緣至鎖骨的腹外側、下頜骨后緣和胸腔入口的腹側、頜下腺口側。頸區肩胛部間沉積的脂肪組織呈腺體狀，稱為冬眠腺，在產熱中起著重要作用。
4. 胃由前后兩部分組成，前胃為無腺區，后胃為有腺區，前后兩部分由一個界限嵴分開，食管通過界限嵴的一個褶進入胃小彎，此褶是大鼠不能嘔吐的原因。
5. 腸道分為十二指腸、空腸、回腸、盲腸、 結腸、 直腸。 其中小腸最長， 約114cm（102-126），盲腸較長，約6-8cm。
6. 肝臟呈紫紅色，占體重的比例大，約為體重的1/25，由四葉組成（右側葉、中葉、左葉和尾葉）。肝臟的再生能力強,經部分肝切除術后仍可再生。成年大鼠切除肝2/3，在一周內肝臟生長最快，三周內肝臟重量可恢復到接近正常。大鼠無膽囊，各肝葉的膽管會合成膽總管，開口于十二指腸。胰臟位于胃和十二指腸的彎曲處，呈淡粉色，形狀不規則，似脂肪。
7. 心臟重量約占體重的1/30-1/20，由左心房、左心室、右心房、 右心室組成。左心室發出主動脈弓，由此分出無名動脈、左頸總動脈、左鎖骨下動脈。無名動脈又分出右頸總動脈和右鎖骨下動脈。主動脈弓到心臟背側沿脊柱下行， 形成背主動脈，背主動脈再分支到髂部和四肢。
8. 肺臟為海綿狀，淡粉色,位于胸腔中部,分為左、右兩部分。左肺為一個大葉，右肺分為4葉（前葉、中葉、副葉、后葉）。
9. 腎臟呈暗紅色、蠶豆狀，位于腹腔背側脊柱兩側。每側腎都和一條白色細長的輸尿管相連，輸尿管下接膀胱。
10. 大鼠的神經系統與人類相似， 亦包括中樞神經系統和周圍神經系統兩部分。中樞神經包括腦和脊髓，周圍神經包括腦神經、脊神經、植物神經。腦分為大腦、間腦、中腦、小腦和延腦，大鼠的大腦很發達，中腦較小。 由腦發出的神經叫腦神經，共12對。脊神經和植物神經和其它動物相似。
三、生理學特性
1. 新生仔鼠無被毛，呈赤紅色，兩耳貼連頭部皮膚，自閉。尾長約為身長的 1/2－1/3，無牙齒。二日后周身呈粉紅色，3-4天兩耳張開，并開始長出小絨毛，8-10 天切齒萌出，并開始爬行，14-17天雙目睜開，16天后被毛長齊，19日臼齒萌出，21日可以離乳。
2. 大鼠的壽命一般為2.5-3年。雜交群、遠交群比近交系壽命長。
3. 不同品種、品系的大鼠體重有差別，同一品種大鼠雄性比雌性體形大。表1 為Wistar和SD大鼠體重與日齡的關系。
表1 Wistar和SD大鼠的體重與日齡的關系（體重：g）
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日 齡 21 28 35 42 49 56 63 70
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Wistar 雄 56 97 134 187 233 297 325 370
雌 54 91 134 166 209 214 232 246
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SD 雄 52 101 150 206 262 318 365 399
雌 50 86 130 172 210 240 258 272
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4. 雄性大鼠成年后生殖器突出，離肛門較遠。雌性外生殖器有明顯的凹溝。成年大鼠雄性體重為300-600g，雌性為250-500g。
5. 生理生化正常值：
(1)一般生理正常值
成年體重 雄 300-600g 雌 250-500g
壽命 2.5-3年
體溫 37.5－38.7℃
染色體 42條
妊娠期 21天
出生體重 5-6g
采食量 5g（100g體重24小時）
飲水量 8-11ml（100g體重24小時）
心率 300-500次/分
心輸出量 50ml/分
血總量 6ml/100g體重
呼吸率 85次/分
尿量 5.5ml（100g體重24小時）
排Na+量 1.63mmol（100g體重24小時）
排K+量 0.83mmol（100g體重24小時）
尿的滲透壓 1659mosm/kg H2O
尿的pH值 7.3-8.5
尿的比重 1.04-1.07
(2)血液正常值
紅細胞 7.4-8.8×106/mm3
白細胞 6.4-12.5×103/mm3
紅細胞比 45-50％
血紅蛋白 14-17g/dl
血小板 7-11×105/mm3
纖維蛋白原 1.4-3.0g/dl
(3)白細胞分類及所占百分比
嗜中性粒細胞 13-25％
嗜酸性粒細胞 0-6％
嗜堿性粒細胞 0-0.3％
淋巴細胞 69-84％
單核細胞 0-3％
第二節 常用品種品系
一、近交系
目前，國際上常用的近交系已有150多種，在我國常用的主要有：
1. F344 1920年由哥倫比亞大學腫瘤研究所Curtis培育。 主要特性：（1）毛色為白色，毛色基因為ａ、B、ｃ、ｈ。（2）苯酮尿癥的模型動物， 睪丸間質細胞瘤發病率高達90％，誘導可發生膀胱癌、食道癌和卵巢癌，也可作為周邊視網膜退化的動物模型。
2. Lou/C 1972年由Bazin和Beckers培育成的漿細胞瘤高發系。我國于1985 年從NIH引進。主要特性：（1）毛色為白色，毛色基因為a、c、h。（2 ）特征：回盲部淋巴結產生一種自發性淋巴瘤（免疫細胞瘤），70 ％的免疫細胞瘤可分泌單克隆免疫球蛋白。（3）腫瘤學性狀：8月齡以上的Lou大鼠自發漿細胞瘤發生率雄30％，雌16％，產生單克隆免疫球蛋白IgG占35％,IgE或IgA占36％。Lou/C 大鼠廣泛用于免疫學研究,尤其是單克隆抗體制備。
二、遠交群
1. Wistar 1907年由美國Wistar研究所育成，我國從日本、前蘇聯引進，是我國引進最早的大鼠品種。其特點為頭部較寬、耳朵較長、尾長小于身長； 性周期穩定、繁殖力強、產仔多，平均每胎產仔10只左右；生長發育快，性情溫順，對傳染病的抵抗力較強， 自發腫瘤發生率較低；10周齡雄鼠體重可達280-300g，雌鼠體重可達170-260g。現各地飼養的封閉群遺傳性差異較大，實驗設計時盡可能避開使用該品種。
2. Sprague dawley（SD） 1925年美國Sprague dawley農場用Wistar培育而成。其特點為頭部狹長,尾長接近身長，產仔多，生長發育較Wistar快，抗病能力尤以對呼吸系統疾病的抵抗力強；自發腫瘤率低，對性激素感受性高； 10 周齡雄鼠體重可達300-400g，雌鼠可達180-270g。SD大鼠常用作營養學、內分泌學和毒理學研究。
三、突變系
1. SHR/Ola 1963年東京Okamoto用自發性高血壓的Wistar培育而成。主要特征：高血壓發生率高，且無明顯原發性腎臟或腎上腺損傷，血壓高于200mmHg，尿嘌呤糖尿病能進一步使血壓增高，動物對抗高血壓藥物有反應，該品系為篩選抗高血壓藥物的最適動物模型。在幼年時，血漿去甲腎上腺素和多巴胺β-羥化酶水平增高，但總兒茶酚胺無明顯不同，腎上腺兒茶酚胺含量減少。 循環血中的促腎上腺素水平明顯偏高，甲狀腺重量增加。繁殖力及壽命無明顯下降，可飼養13-14個月，繁殖時應選用高血壓大鼠作親代。
2. 裸大鼠 1953年在英國Rowett研究所發現并培育而成。主要特點：體毛稀少，成年鼠尾根部常多毛,2-6周齡皮膚上有棕色鱗片狀物，隨后變得光滑，發育相對緩慢,體重約為正常大鼠的60-70％，在SPF環境下可活1-1.5年。裸大鼠為先天無胸腺，T 細胞功能缺陷，同種或異種皮膚移植生長期達3-4個月以上；易患呼吸道疾病，對結核菌素無遲發性變態反應，血中未測出IgM和IgG，淋巴細胞轉化實驗為陰性；B細胞功能一般正常，NK細胞活力增強。裸大鼠主要用于腫瘤方面的研究。
第三節 在生物醫學中的應用
一、藥物學研究
大鼠的血壓反應比家兔好，常用它來直接描記血壓，進行降壓藥物的研究； 也常用于研究、評價和確定最大給藥量、藥物排泄速率和蓄積傾向；慢性實驗確定藥物的吸收、分布、排泄、劑量反應和代謝以及服藥后的臨床和組織學檢查。
大鼠血壓及血管阻力對藥物反應敏感，常用來灌流大鼠肢體血管或離體心臟， 進行心血管藥理學研究及篩選有關新藥。
二、腫瘤研究
在腫瘤研究中常常使用大鼠，可使用生物、化學的方法誘發大鼠腫瘤， 或人工移植腫瘤進行研究，或體外組織培養研究腫瘤的某些特性等等。
三、營養、代謝方面的研究
大鼠是營養、代謝研究的重要材料。用于維生素、蛋白質、氨基酸、鈣、 磷等代謝研究；動脈粥樣硬化、淀粉樣變性、酒精中毒、十二指腸潰瘍、營養不良等方面的研究都可以使用大鼠。
四、神經、內分泌研究
大鼠的神經系統與人類相似，廣泛用于高級神經活動的研究,如獎勵和懲罰實驗、迷宮實驗、飲酒實驗以及神經官能癥、狂郁神經病、精神發育阻滯的研究。大鼠的垂體－腎上腺系統功能發達，常用作應激反應和腎上腺、垂體、 卵巢等的內分泌實驗研究。
五、衛生學方面研究
大鼠還用于環境污染對人體健康造成危害的研究。如空氣污染對人體的損害、 重金屬污染對健康的損害等，職業病如塵肺、有害氣體慢性中毒以及放射性照射等的研究都可以用大鼠作模型。
六、老年學及老年醫學研究
近幾年，常用老齡大鼠（日齡一年以上）探索延緩衰老的方法、 研究飲食方式和壽命的關系、研究老齡死亡的原因等。
七、計劃生育研究
大鼠體型比小鼠大，適宜作輸卵管結扎、卵巢切除、生殖器官的損傷修復等實驗,因此常用于計劃生育方面的研究。