微生物学质量控制

微生物学质量控制第一页，共六十二页，2022年，8月28日实验动物是指经人工培育或人工改造，对其携带的微生物和寄生虫实行控制、遗传背景明确或来源清楚，并饲养在相应的环境设施内，用于科学研究、教学、生物制品或药品检定，以及其他科学实验的动物。第二页，共六十二页，2022年，8月28日实验动物的质量控制包括：微生物、寄生虫学质量控制遗传学质量控制营养学质量控制环境质量控制第三页，共六十二页，2022年，8月28日实验动物按微生物学控制的分类根据微生物和寄生虫的净化程度,GB/T14922.2-2011版国家标准将实验动物分为四级：一级：普通级动物(Conventionalanimal,CV)二级：清洁动物(Cleananimal,CL)三级：无特定病原体动物

(Specificpathogenfreeanimal,SPF)四级：无菌动物(Germfreeanimal,GF)和悉生动物(Gnotobioticanimal,GN)第四页，共六十二页，2022年，8月28日实验动物微生物等级GB/T14922.2-2011版国家标准规定：小鼠清洁级SPF级无菌级大鼠清洁级SPF级无菌级地鼠普通级清洁级SPF级无菌级豚鼠普通级清洁级SPF级无菌级家兔普通级清洁级SPF级无菌级犬普通级SPF级猴普通级SPF级大、小鼠取消了普通级。第五页，共六十二页，2022年，8月28日第一节普通级动物

（Conventionalanimal,简称CV动物）定义：是指不携带国标所规定的人兽共患病病原体和动物烈性传染病病原体的实验动物。在我国又被称为一级动物，是微生物学控制要求最低的动物。饲养条件：开放环境来源：经微生物学检查不带有上述病原体的动物，或二三级动物放在开放环境中饲养。优点：生产成本低，一般场所即可饲养。第六页，共六十二页，2022年，8月28日普通动物特点：1、微生物学特点要求最低，不携带所规定的人兽共患病病原和动物烈性传染病的病原。2、饲养管理饲养于开放系统。但仍然对温度（18~29℃）、湿度（40%~70%）、饲料、垫料、饮水、卫生等有一定控制。3、生理学特点外观健康，饮食排泄正常，无异常分泌物，无临床症状，脏器无眼观病灶。第七页，共六十二页，2022年，8月28日普通动物的应用：多用于生物医学中教学示教；或作为某些科学研究为探索方法而从事的预试验之用；豚鼠、兔、犬、猴等大动物的实验研究;不可用于疫苗的生产和检定。第八页，共六十二页，2022年，8月28日第二节清洁动物

（Cleananimal，简称CL动物）定义：除普通动物应排除的病原外，不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原体。是根据我国国情而设定的等级动物。来源：SPF动物、无菌动物、悉生动物或剖腹产动物第九页，共六十二页，2022年，8月28日清洁级动物的特点：清洁级动物比普通级动物要求排除的微生物和寄生虫多,但比SPF动物少。清洁级动物除肉眼观察无病外，尸体解剖时，主要脏器、组织无论是肉眼观看还是病理组织切片均应无病变。第十页，共六十二页，2022年，8月28日

清洁级动物的饲养管理

清洁级动物饲养于温湿度恒定的万级空气净化的屏障系统中。其所用的饲料、垫料、饮用水、笼器具等都经过消毒灭菌处理。工作人员需换灭菌工作服、鞋、帽、口罩等进入动物室进行操作。第十一页，共六十二页，2022年，8月28日

清洁级动物的应用：清洁级动物是根据我国国情而设立的等级动物。它较普通级动物健康，又较SPF级动物易达到质量标准，在动物实验中可免受动物疾病的干扰，其敏感性与重复性亦较好。目前在我国已成为适用于科研的标准级别的实验动物。第十二页，共六十二页，2022年，8月28日第三节无特定病原体动物

（Specificpathogenfreeanimal，简称SPF动物)定义：动物机体内无特定的微生物和寄生虫存在，但带有非特定的微生物和寄生虫的动物。最初来源：来源于无菌动物、悉生动物第十三页，共六十二页，2022年，8月28日

SPF动物特点：SPF动物除一、二级动物应排除的病原体外，不携带主要潜在感染或条件致病和对研究实验干扰大的病原。第十四页，共六十二页，2022年，8月28日

SPF动物的饲养管理

必须饲养在温湿度恒定的万级空气净化的屏障系统中，实行严格的微生物控制。饲育设施有：SPF级动物房、超净生物层流架、IVC独立送风系统、带空气过滤帽的饲养盒。屏障系统内（大规模生产），隔离器内保种。

第十五页，共六十二页，2022年，8月28日【上海斯莱克实验动物有限责任公司】【中国科学院上海实验动物中心】【国家啮齿类实验动物种子中心上海分中心】第十六页，共六十二页，2022年，8月28日第十七页，共六十二页，2022年，8月28日

IVC独立送风系统第十八页，共六十二页，2022年，8月28日IVC盒第十九页，共六十二页，2022年，8月28日第二十页，共六十二页，2022年，8月28日SPF动物的应用：

目前国际上公认SPF动物适用于所有科研实验，是国际标准级别的实验动物。

1、医学生物学的研究

2、血清、疫苗生产

3、生物学鉴定工作第二十一页，共六十二页，2022年，8月28日第四节

无菌动物（Germfreeanimal

简称GF）定义：用现有的检测技术在动物体内外的任何部位均检不出任何活的微生物和寄生虫的动物。来源：第一代通过无菌剖腹产术或无菌卵的孵化，以后通过无菌动物雌雄交配繁殖或无菌剖腹产术，保姆鼠代奶扩群。第二十二页，共六十二页，2022年，8月28日无菌动物的发展概况种类培育者及育成时间小鼠Pleasants,1959大鼠Reyniers1946；Gustafsson,1948豚鼠Miyakawa1958;Tanami,1959;兔Wostmann1959;Luckey,1963狗Glimsedt,1946猫Bleby,1969山羊、绵羊Smith,1961,1966猪Whitenair,1960马Drummond等,1973猴Reyniers,1942鸡Reyniers,1943鹌鹑Woodard等,1965;Miles,1966第二十三页，共六十二页，2022年，8月28日无菌动物特点：1.形态学特点：消化系统

(1)盲肠肥大，它的总重量是普通动物的

5-10倍。

(2)肠道肌层薄，肠绒毛变细变短

第二十四页，共六十二页，2022年，8月28日血液循环系统

(1)心脏变小

(2)白细胞数变少，且数量波动范围小免疫系统

(1)胸腺、淋巴组织、网状内皮系统发育不良

(2)脾脏缩小，无二级滤泡，网状内皮细胞功能下降。免疫功能基本处于原始状态。第二十五页，共六十二页，2022年，8月28日2.生理学特点：寿命无菌动物的寿命普遍长于普通动物，如大鼠正常2-3年，无菌达4年。营养和代谢体内不能合成维生素B和K，易产生这两种维生素的缺乏症无菌动物血中含氮量少，肠管对水的吸收率低，代谢周期比普通动物长

第二十六页，共六十二页，2022年，8月28日生长率

不同种属不一样．

(1)无菌鸟类生长率高于同种普通鸟

(2)无菌大、小鼠与普通鼠差不多

(3)无菌豚鼠和无菌兔比普通的慢第二十七页，共六十二页，2022年，8月28日生殖无菌条件对动物的生殖影响不大。

(1)无菌大、小鼠略高于普通大小鼠

(2)豚鼠和兔繁殖能力比普通级低抗辐射能力无菌动物抗辐射能力强，抗实验性烫伤和抗休克死亡能力也强于普通动物。第二十八页，共六十二页，2022年，8月28日免疫功能

(1)血清中IgG、IgM水平低，几乎不存在丙种球蛋白和特异性抗体

(2)免疫应答速度慢，过敏反应、对异体移植物的排斥反应以及自身免疫现象消失或减弱第二十九页，共六十二页，2022年，8月28日无菌动物在生物医学研究中的应用

1、微生物学研究

(1)病因学的研究

(2)微生物间的拮抗作用

(3)病毒性疾病研究

(4)真菌感染研究

第三十页，共六十二页，2022年，8月28日２、免疫学研究

无菌动物体内既无抗原也无特异性抗体，处于一种“原始状态”，很适合用于各种免疫功能的研究。如，无菌动物暴露于微生物，先产生α球蛋白，再产生β球蛋白，最后产生γ球蛋白。制备高效价，无交叉反应的特异性抗体。

第三十一页，共六十二页，2022年，8月28日３、肿瘤学研究制备人体肿瘤模型需要免疫抑制动物，而普通动物给予免疫抑制剂后常继发感染死亡，所以可以应用无菌动物。可以研究垂直传染的致癌病原，如白血病病毒。研究致癌物质的致癌作用和微生物的关系。第三十二页，共六十二页，2022年，8月28日４、老年病学研究无菌动物普遍寿命比普通动物长，说明微生物和机体老化有关。普通大鼠寿命2年，而无菌大鼠寿命3-4年。第三十三页，共六十二页，2022年，8月28日５、营养学的研究无菌动物是研究营养的良好模型，很多营养成分是靠细菌产生的。如VB和VK是靠肠道细菌合成的，无菌动物体内不能合成VB和VK，所以可以用来研究哪些细菌合成了哪些维生素。第三十四页，共六十二页，2022年，8月28日６、放射医学研究无菌动物可以耐受大剂量的放射线照射。可用区别放射引起的症状和继发感染的症状。７、毒理学研究药物的毒理作用常常与肠道细菌的代谢产物有关。用无菌动物进行研究，可以准确地分析药物的毒理作用和药物的合理使用。第三十五页，共六十二页，2022年，8月28日８、心血管病研究实验证实肠道微生物可以分解胆汁酸，降低血液中胆固醇水平。９、宇航中的应用可以用来携带地外微生物。

因饲养环境的局限性，无菌动物主要用于某些特殊实验研究第三十六页，共六十二页，2022年，8月28日无菌动物的饲料及饲养环境饲料：60Co照射垫料、饮水及其他用品必须经过严格的灭菌消毒。注意维生素B、维生素K的补充。饲养条件：必须饲养在与自然界完全隔离的无菌隔离器内。无菌动物的检查第三十七页，共六十二页，2022年，8月28日第五节悉生动物（Gnotobioticanimal，简称GN）定义：又称已知菌动物，指动物体内带有明确的微生物种类的动物。饲养条件：无菌隔离器内来源：人为将已知的微生物投给无菌动物，使其体内带有已知菌单菌动物双菌动物多菌动物第三十八页，共六十二页，2022年，8月28日悉生动物特点：微生物特点：体内携带有已知微生物来源：无菌动物植入微生物饲养管理：必须饲养在温湿度恒定的百级空气净化的隔离系统中，实行严格的微生物控制。第三十九页，共六十二页，2022年，8月28日悉生动物肠道内存在细菌可以合成维生素，不会像无菌动物一样发生维生素缺乏症。抵抗力、生活力较强，易于饲养管理。第四十页，共六十二页，2022年，8月28日悉生动物的应用目前广泛应用于传染性疾病、代谢性疾病等的病因学的研究，还有微生物学、免疫学、肿瘤、骨髓移植等方面。第四十一页，共六十二页，2022年，8月28日悉生动物的饲养管理必须饲养在温湿度恒定的百级空气净化的隔离系统中，实行严格的微生物学和寄生虫学控制。饲养管理方法与无菌动物相同。第四十二页，共六十二页，2022年，8月28日第六节

洁净动物与普通动物的比较洁净动物通常是指来源于剖腹产、实行严格的微生物控制、饲养于空气净化系统设施内的动物，包括清洁动物、SPF动物、悉生动物和无菌动物。洁净动物与普通动物相比，在很多方面均存在差异。第四十三页，共六十二页，2022年，8月28日一、微生物控制比较种类饲育环境说明无菌动物隔离系统无法检出任何生命体悉生动物隔离系统确知带有的微生物SPF动物屏障系统确知不带有的微生物清洁动物屏障系统确知不带有的微生物普通动物开放系统微生物情况不明确第四十四页，共六十二页，2022年，8月28日二、对科研实验结果影响的比较实验项目GFSPFCLCV传染病无无无未知寄生虫无无无未知试验结果明确明确明确有疑问用动物数少少较少多或大量统计价值很好可能好较好不准确长期实验

好好可能好困难死亡率很少少较少高长期实验成活率100%90%80%40%实验标准设计可能可能可能不可能结果讨论价值很高高较高有疑问第四十五页，共六十二页，2022年，8月28日因此，使用无菌动物、悉生动物、SPF动物和清洁级动物做实验，由于它们有明确的微生物背景和可控的饲育环境，可大大提高动物实验的重复性和准确性。第四十六页，共六十二页，2022年，8月28日三、生物学特性的比较洁净动物与普通动物相比，在血液学、血液生化指标及主要脏器系数方面均产生一定变化。如清洁级大鼠与普通大鼠相比，白细胞较少，其中中性粒细胞少，淋巴细胞相对增加；血清碱性磷酸酶、胆红素、胆固醇值较高;尿素氮、肌酐值比较低；空肠淋巴结、脾脏较轻；肺、肾组织形态比普通大鼠健康。第四十七页，共六十二页，2022年，8月28日四、洁净动物的培育一、无菌动物的培育无菌动物的理论基础和实践依据：胎盘屏障和屏障观念。第四十八页，共六十二页，2022年，8月28日1、无菌手术小哺乳动物动物：子宫切除术（剖腹产）大哺乳动物动物：子宫切开术（剖腹产）鸟类：消毒卵第四十九页，共六十二页，2022年，8月28日2、哺乳人工哺乳代乳第五十页，共六十二页，2022年，8月28日注意：供胎动物：不携带垂直传播的微生物手术时间的选择手术速度无菌操作环境温度防止羊水呛入呼吸道手术后微生物的检查代乳动物的准备第五十一页，共六十二页，2022年，8月28日3.放入隔离器进行饲养第五十二页，共六十二页，2022年，8月28日二、悉生动物的培育程