第三章 实验动物的微生物学和寄生虫学控制课件

第三章实验动物的微生物学

和寄生虫学控制第一节实验动物按微生物学和寄生虫学控制的分类第二节无菌级动物和悉生动物第三节实验动物的微生物学和寄生虫学质量监测103第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制第一节实验动物的微生物学

和寄生虫学分类法

根据对微生物学和寄生虫学质量的控制，可将实验动物分为四个级别：普通级动物(Conventionalanimal,CV)清洁级动物(Cleananimal,CL)无特定病原体级动物(Specificpathogenfreeanimal,SPF)无菌级动物(Germfreeanimal,GF)和悉生动物(Gnotobioticanimal,GN)不同级别的动物必须饲养在相应的设施环境中，并有相应的饲养管理操作规程，需要定期监测，保证其携带的微生物和寄生虫符合其等级标准。203第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制一、普通级动物（Conventionalanimal，简称CV动物）定义：不带有国家标准所规定的人兽共患病病原体和动物烈性传染病病原体的动物。来源：经微生物学检查不带有国家标准所规定的病原体的动物。饲养条件：普通开放环境应用：豚鼠、兔、犬、猴等大动物的实验研究。303第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制二、清洁级动物（Cleananimal，简称CL动物）定义：指除普通级动物应排除的病原体外，不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原体的实验动物。来源：SPF动物扩群饲养条件：屏障系统大规模生产应用：各种科研、教学用大小鼠403第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制三、无特定病原体级动物（Specificpathogenfreeanimal，简称SPF动物)定义：指除清洁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科学实验干扰大的病原体的实验动物。来源：将无菌动物/悉生动物转移到屏障系统中饲养繁殖饲养条件：屏障系统内大规模生产/隔离器内保种应用：SPF大小鼠为国际通行的科研用动物三、无特定病原体级动物（Specificpathogenfreeanimal，简称SPF动物)定义：指除清洁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科学实验干扰大的病原体的实验动物。来源：将无菌动物/悉生动物转移到屏障系统中饲养繁殖饲养条件：屏障系统内大规模生产/隔离器内保种应用：SPF大小鼠为国际通行的科研用动物503第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制四、无菌动物（Germfreeanimal，简称GF）定义：指用现有的检测技术和方法在动物体内外的任何部位均无可检出一切生命体的实验动物。来源：第一代通过无菌剖宫产术，人工哺乳获得；以后通过无菌动物雌雄交配繁殖或无菌剖腹产术，奶妈代奶扩群。饲养条件：无菌隔离器内603第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制悉生动物（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。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悉生动物与无菌动物相比，生长发育正常，容易饲养管理饲养条件：无菌隔离器内703第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制803第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制感染小鼠病毒的种类903第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制采用普通级大小鼠作实验时,实验处理可能诱发隐性感染动物发生显性感染，并出现有关组织器官的结构、生理生化与免疫学改变，会不同程度影响实验结果,因而目前我国实验动物国家标准中已经取消普通级大小鼠，这意味着科研教学用的大小鼠必须使用清洁级或SPF级。用普通级犬、猴等做研究时应加强观察和实验室检查，做好饲养管理工作，防止传染性疾病对实验的干扰。在分析实验结果时，应考虑排除这些因素对实验的影响。1003第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制不同微生物级别动物用于实验的比较项目GF/GN动物SPF动物CV动物传染病无无有或可能有寄生虫无无有或可能有实验结果准确准确有疑问应用动物数少少多统计学价值好可能好不准确长期实验可能好可能好困难实验中死亡率很低低高长期实验存活率约100%约90%约40%实验的正确设计可能可能不可能实验结果的统计价值很高高有疑问1103第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制无菌动物（悉生动物）因其制作和维持成本昂贵，虽然没有病原微生物的感染，但也没有存在于体表体内的正常菌群，因而是非生态的，一般仅限用于一些特定的研究。采用SPF级和清洁级动物,则可基本排除病原微生物感染对实验的干扰，适用于绝大多数动物实验研究。豚鼠/兔一般只用普通级，但药物安全性评价中过敏原性试验规定要用清洁级豚鼠。犬、猴只有普通级

是不是用无菌动物/悉生动物做试验就一定好？1203第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制第二节无菌级动物和悉生动物一、无菌级动物和悉生动物的由来和发展悉生动物：广义的悉生动物包括无菌动物和已知菌动物。最初是研究微生物和动物（人）之间的依存关系而建立发展起来的。发展史：1895年-1910年：初步证明了动物可在无菌状态下生存的问题。1910年-1940年：因技术问题没有解决，悉生生物研究进展缓慢。1957年：发明了聚氯乙烯塑料薄膜隔离器，突破技术难关，悉生动物研究进展迅速。1303第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制最初报道的无菌动物动物培育者及育成时间小鼠Pleasants,1958大鼠Reyniers等，1946Gustafsson,1948Pleasants,1959豚鼠Miyakawa等，1958Tanami,1959兔Wostmann和Pleasants,1959猫Bleby,1969犬Glims,19461403第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制无菌隔离器的发明和无菌动物的培育成功形成一门新兴学科--悉生生物学，它是以无菌隔离技术提供的各种动物为实验对象，研究实验动物本身以及动物与微生物之间相互依存和制约关系。悉生动物技术应用到实验动物上，成为用来预防和消除实验动物自身疾病，提供高质量实验动物的手段。1503第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制二、无菌级动物的生物学特性（一）形态学改变1.消化系统⑴盲肠肥大，故GF动物的粪便比CV动物要稀，排尿量则少。⑵肠壁变薄，易盲肠扭转或肠壁破裂而死亡。⑶绒毛短，肠蠕动缓慢，食物通过肠道时间延长。2.血液循环系统心脏相对变小、白血球少、且数量波动范围小，这一特点与无病原体入侵有关。3.免疫系统由于无菌动物几乎没有受过抗原刺激，其免疫机能基本上是处于原始状态。胸腺、淋巴结发育不良；脾脏小，无二级滤泡。4.泌尿系统

肾脏较小。1603第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制（二）生理功能改变

1.免疫系统⑴免疫球蛋白及其合成率明显降低，血清中IgM、IgG水平低，无IgA。当用低分子无抗原饲料喂无菌动物时，其血清中几乎不存在丙种球蛋白和特异性抗体。⑵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。⑶对微生物感染异常敏感。2.消化系统

肠上皮细胞更新率低，肠蠕动慢。3.代谢肠道中胆汁酸含量高。初级结合的胆汁酸在低部肠道更容易吸收，随粪便的排出量大大减少。4.生殖

无菌状态对生殖影响不大。1703第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制5.抗辐射能力

GF动物有较强的抗辐射能力。普通动物受辐射后往往是由于细菌感染引起的并发症而造成动物死亡，GF动物就不存在这一问题，抗辐射的耐受量高。6.生长发育无菌状态下不同种属的生长发育有所不同。GF小鼠生长曲线在育成期与普通动物(CV)相似，以后则逐渐减慢，最终GF动物的成年体重小于CV动物。繁殖性能两者相似。7.寿命

GF动物比CV动物要长得多1803第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制三、无菌动物和悉生动物的应用（一）在微生物学研究中的应用1.病原体的致病作用2.正常菌群相互间的依存性和拮抗性关系3.生态预防和生态治疗（二）在免疫学研究中的应用（三）在放射医学研究中的应用（四）在营养代谢研究中的应用（五）在老年病学研究中的应用（六）在毒理学研究中的应用（七）在肿瘤研究中的应用1903第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制四、无菌动物的生产与维持（一）无菌动物的获得1.预产期判断2.剖宫产术3.人工哺乳/奶妈代乳（二）无菌动物质量检测1.无菌隔离器内环境检测2.无菌隔离器内动物检测2003第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制第三节实验动物的微生物学和寄生虫血质量监测一、进行微生物学监测的意义所谓微生物监测是指用微生物学的方法对不同等级的实验动物进行定期的抽样检查，以确认该等级动物是否感染了某些病原体。因此，微生物学监测是一个群体的、流行病学上的概念，它是通过从一个群体中定期抽取少量样本进行检测，从而判断整个群体中某一疾病流行情况的一种方法。2103第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制二、实验动物微生物学和寄生虫学检测国家标准

(教材p43-48)

普通级清洁级SPF级病毒细菌寄生虫病毒细菌寄生虫病毒细菌寄生虫小鼠510511167大鼠21057167地鼠621943155豚鼠621943156兔521763137犬442475猴1425662203第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制三、取样原则、样本数、检查频率和检查方法

实验动物生产：随机采样

动物实验质量控制：设立哨兵动物

所谓的“哨兵动物”是指为微生物检测所设置的指示动物。哨兵动物一般采用免疫功能正常的清洁级或SPF级封闭群动物。

用途：1.监测动物实验饲养室内某些病原微生物的感染情况；2.监测免疫缺陷动物的生产和动物实验中某些病原微生物的感染情况。2303第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制设置哨兵动物的做法每周在更换脏垫料笼盒时，每个笼盒取一小撮脏垫料放到清洁的大小鼠笼盒内。用收集的脏垫料加入适量清洁垫料作为哨兵动物的垫料。6周以后，处死动物进行微生物学和寄生虫学检查。如果某个动物得了某种传染病，污染的脏垫料会传染给哨兵动物，我们通过检查哨兵动物就知道该饲养室内是否有传染病发生。2403第三章实验动物的微生物学和寄生虫学控制微生物检测的方法细菌学检测取样---细菌分离---可疑菌落生化鉴定---血清学反应病毒学检测1）血清学检测病毒抗体2）分离病毒寄生虫检测体