第三章 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制課件

第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)

和寄生蟲學(xué)控制第一節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物按微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制的分類第二節(jié)無(wú)菌級(jí)動(dòng)物和悉生動(dòng)物第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)103第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制第一節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)

和寄生蟲學(xué)分類法

根據(jù)對(duì)微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)質(zhì)量的控制，可將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為四個(gè)級(jí)別：普通級(jí)動(dòng)物(Conventionalanimal,CV)清潔級(jí)動(dòng)物(Cleananimal,CL)無(wú)特定病原體級(jí)動(dòng)物(Specificpathogenfreeanimal,SPF)無(wú)菌級(jí)動(dòng)物(Germfreeanimal,GF)和悉生動(dòng)物(Gnotobioticanimal,GN)不同級(jí)別的動(dòng)物必須飼養(yǎng)在相應(yīng)的設(shè)施環(huán)境中，并有相應(yīng)的飼養(yǎng)管理操作規(guī)程，需要定期監(jiān)測(cè)，保證其攜帶的微生物和寄生蟲符合其等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。203第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制一、普通級(jí)動(dòng)物（Conventionalanimal，簡(jiǎn)稱CV動(dòng)物）定義：不帶有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的人獸共患病病原體和動(dòng)物烈性傳染病病原體的動(dòng)物。來(lái)源：經(jīng)微生物學(xué)檢查不帶有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的病原體的動(dòng)物。飼養(yǎng)條件：普通開放環(huán)境應(yīng)用：豚鼠、兔、犬、猴等大動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)研究。303第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制二、清潔級(jí)動(dòng)物（Cleananimal，簡(jiǎn)稱CL動(dòng)物）定義：指除普通級(jí)動(dòng)物應(yīng)排除的病原體外，不攜帶對(duì)動(dòng)物危害大和對(duì)科學(xué)研究干擾大的病原體的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。來(lái)源：SPF動(dòng)物擴(kuò)群飼養(yǎng)條件：屏障系統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用：各種科研、教學(xué)用大小鼠403第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制三、無(wú)特定病原體級(jí)動(dòng)物（Specificpathogenfreeanimal，簡(jiǎn)稱SPF動(dòng)物)定義：指除清潔動(dòng)物應(yīng)排除的病原體外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)干擾大的病原體的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。來(lái)源：將無(wú)菌動(dòng)物/悉生動(dòng)物轉(zhuǎn)移到屏障系統(tǒng)中飼養(yǎng)繁殖飼養(yǎng)條件：屏障系統(tǒng)內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)/隔離器內(nèi)保種應(yīng)用：SPF大小鼠為國(guó)際通行的科研用動(dòng)物三、無(wú)特定病原體級(jí)動(dòng)物（Specificpathogenfreeanimal，簡(jiǎn)稱SPF動(dòng)物)定義：指除清潔動(dòng)物應(yīng)排除的病原體外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)干擾大的病原體的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。來(lái)源：將無(wú)菌動(dòng)物/悉生動(dòng)物轉(zhuǎn)移到屏障系統(tǒng)中飼養(yǎng)繁殖飼養(yǎng)條件：屏障系統(tǒng)內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)/隔離器內(nèi)保種應(yīng)用：SPF大小鼠為國(guó)際通行的科研用動(dòng)物503第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制四、無(wú)菌動(dòng)物（Germfreeanimal，簡(jiǎn)稱GF）定義：指用現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)和方法在動(dòng)物體內(nèi)外的任何部位均無(wú)可檢出一切生命體的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。來(lái)源：第一代通過(guò)無(wú)菌剖宮產(chǎn)術(shù)，人工哺乳獲得；以后通過(guò)無(wú)菌動(dòng)物雌雄交配繁殖或無(wú)菌剖腹產(chǎn)術(shù)，奶媽代奶擴(kuò)群。飼養(yǎng)條件：無(wú)菌隔離器內(nèi)603第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制悉生動(dòng)物（Gnotobioticanimal，簡(jiǎn)稱GN）定義：又稱已知菌動(dòng)物，指動(dòng)物體內(nèi)帶有明確的微生物種類的動(dòng)物。來(lái)源：人為將已知的微生物投給無(wú)菌動(dòng)物，使其體內(nèi)帶有已知菌單菌動(dòng)物雙菌動(dòng)物多菌動(dòng)物悉生動(dòng)物與無(wú)菌動(dòng)物相比，生長(zhǎng)發(fā)育正常，容易飼養(yǎng)管理飼養(yǎng)條件：無(wú)菌隔離器內(nèi)703第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制803第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制感染小鼠病毒的種類903第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制采用普通級(jí)大小鼠作實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)處理可能誘發(fā)隱性感染動(dòng)物發(fā)生顯性感染，并出現(xiàn)有關(guān)組織器官的結(jié)構(gòu)、生理生化與免疫學(xué)改變，會(huì)不同程度影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因而目前我國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)取消普通級(jí)大小鼠，這意味著科研教學(xué)用的大小鼠必須使用清潔級(jí)或SPF級(jí)。用普通級(jí)犬、猴等做研究時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀察和實(shí)驗(yàn)室檢查，做好飼養(yǎng)管理工作，防止傳染性疾病對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，應(yīng)考慮排除這些因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。1003第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制不同微生物級(jí)別動(dòng)物用于實(shí)驗(yàn)的比較項(xiàng)目GF/GN動(dòng)物SPF動(dòng)物CV動(dòng)物傳染病無(wú)無(wú)有或可能有寄生蟲無(wú)無(wú)有或可能有實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確準(zhǔn)確有疑問(wèn)應(yīng)用動(dòng)物數(shù)少少多統(tǒng)計(jì)學(xué)價(jià)值好可能好不準(zhǔn)確長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)可能好可能好困難實(shí)驗(yàn)中死亡率很低低高長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)存活率約100%約90%約40%實(shí)驗(yàn)的正確設(shè)計(jì)可能可能不可能實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)價(jià)值很高高有疑問(wèn)1103第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制無(wú)菌動(dòng)物（悉生動(dòng)物）因其制作和維持成本昂貴，雖然沒有病原微生物的感染，但也沒有存在于體表體內(nèi)的正常菌群，因而是非生態(tài)的，一般僅限用于一些特定的研究。采用SPF級(jí)和清潔級(jí)動(dòng)物,則可基本排除病原微生物感染對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，適用于絕大多數(shù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究。豚鼠/兔一般只用普通級(jí)，但藥物安全性評(píng)價(jià)中過(guò)敏原性試驗(yàn)規(guī)定要用清潔級(jí)豚鼠。犬、猴只有普通級(jí)

是不是用無(wú)菌動(dòng)物/悉生動(dòng)物做試驗(yàn)就一定好？1203第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制第二節(jié)無(wú)菌級(jí)動(dòng)物和悉生動(dòng)物一、無(wú)菌級(jí)動(dòng)物和悉生動(dòng)物的由來(lái)和發(fā)展悉生動(dòng)物：廣義的悉生動(dòng)物包括無(wú)菌動(dòng)物和已知菌動(dòng)物。最初是研究微生物和動(dòng)物（人）之間的依存關(guān)系而建立發(fā)展起來(lái)的。發(fā)展史：1895年-1910年：初步證明了動(dòng)物可在無(wú)菌狀態(tài)下生存的問(wèn)題。1910年-1940年：因技術(shù)問(wèn)題沒有解決，悉生生物研究進(jìn)展緩慢。1957年：發(fā)明了聚氯乙烯塑料薄膜隔離器，突破技術(shù)難關(guān)，悉生動(dòng)物研究進(jìn)展迅速。1303第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制最初報(bào)道的無(wú)菌動(dòng)物動(dòng)物培育者及育成時(shí)間小鼠Pleasants,1958大鼠Reyniers等，1946Gustafsson,1948Pleasants,1959豚鼠Miyakawa等，1958Tanami,1959兔Wostmann和Pleasants,1959貓Bleby,1969犬Glims,19461403第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制無(wú)菌隔離器的發(fā)明和無(wú)菌動(dòng)物的培育成功形成一門新興學(xué)科--悉生生物學(xué)，它是以無(wú)菌隔離技術(shù)提供的各種動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，研究實(shí)驗(yàn)動(dòng)物本身以及動(dòng)物與微生物之間相互依存和制約關(guān)系。悉生動(dòng)物技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物上，成為用來(lái)預(yù)防和消除實(shí)驗(yàn)動(dòng)物自身疾病，提供高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的手段。1503第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制二、無(wú)菌級(jí)動(dòng)物的生物學(xué)特性（一）形態(tài)學(xué)改變1.消化系統(tǒng)⑴盲腸肥大，故GF動(dòng)物的糞便比CV動(dòng)物要稀，排尿量則少。⑵腸壁變薄，易盲腸扭轉(zhuǎn)或腸壁破裂而死亡。⑶絨毛短，腸蠕動(dòng)緩慢，食物通過(guò)腸道時(shí)間延長(zhǎng)。2.血液循環(huán)系統(tǒng)心臟相對(duì)變小、白血球少、且數(shù)量波動(dòng)范圍小，這一特點(diǎn)與無(wú)病原體入侵有關(guān)。3.免疫系統(tǒng)由于無(wú)菌動(dòng)物幾乎沒有受過(guò)抗原刺激，其免疫機(jī)能基本上是處于原始狀態(tài)。胸腺、淋巴結(jié)發(fā)育不良；脾臟小，無(wú)二級(jí)濾泡。4.泌尿系統(tǒng)

腎臟較小。1603第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制（二）生理功能改變

1.免疫系統(tǒng)⑴免疫球蛋白及其合成率明顯降低，血清中IgM、IgG水平低，無(wú)IgA。當(dāng)用低分子無(wú)抗原飼料喂無(wú)菌動(dòng)物時(shí)，其血清中幾乎不存在丙種球蛋白和特異性抗體。⑵免疫應(yīng)答速度慢，過(guò)敏反應(yīng)、對(duì)異體移植物的排斥反應(yīng)以及自身免疫現(xiàn)象消失或減弱。⑶對(duì)微生物感染異常敏感。2.消化系統(tǒng)

腸上皮細(xì)胞更新率低，腸蠕動(dòng)慢。3.代謝腸道中膽汁酸含量高。初級(jí)結(jié)合的膽汁酸在低部腸道更容易吸收，隨糞便的排出量大大減少。4.生殖

無(wú)菌狀態(tài)對(duì)生殖影響不大。1703第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制5.抗輻射能力

GF動(dòng)物有較強(qiáng)的抗輻射能力。普通動(dòng)物受輻射后往往是由于細(xì)菌感染引起的并發(fā)癥而造成動(dòng)物死亡，GF動(dòng)物就不存在這一問(wèn)題，抗輻射的耐受量高。6.生長(zhǎng)發(fā)育無(wú)菌狀態(tài)下不同種屬的生長(zhǎng)發(fā)育有所不同。GF小鼠生長(zhǎng)曲線在育成期與普通動(dòng)物(CV)相似，以后則逐漸減慢，最終GF動(dòng)物的成年體重小于CV動(dòng)物。繁殖性能兩者相似。7.壽命

GF動(dòng)物比CV動(dòng)物要長(zhǎng)得多1803第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制三、無(wú)菌動(dòng)物和悉生動(dòng)物的應(yīng)用（一）在微生物學(xué)研究中的應(yīng)用1.病原體的致病作用2.正常菌群相互間的依存性和拮抗性關(guān)系3.生態(tài)預(yù)防和生態(tài)治療（二）在免疫學(xué)研究中的應(yīng)用（三）在放射醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用（四）在營(yíng)養(yǎng)代謝研究中的應(yīng)用（五）在老年病學(xué)研究中的應(yīng)用（六）在毒理學(xué)研究中的應(yīng)用（七）在腫瘤研究中的應(yīng)用1903第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制四、無(wú)菌動(dòng)物的生產(chǎn)與維持（一）無(wú)菌動(dòng)物的獲得1.預(yù)產(chǎn)期判斷2.剖宮產(chǎn)術(shù)3.人工哺乳/奶媽代乳（二）無(wú)菌動(dòng)物質(zhì)量檢測(cè)1.無(wú)菌隔離器內(nèi)環(huán)境檢測(cè)2.無(wú)菌隔離器內(nèi)動(dòng)物檢測(cè)2003第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制第三節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲血質(zhì)量監(jiān)測(cè)一、進(jìn)行微生物學(xué)監(jiān)測(cè)的意義所謂微生物監(jiān)測(cè)是指用微生物學(xué)的方法對(duì)不同等級(jí)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行定期的抽樣檢查，以確認(rèn)該等級(jí)動(dòng)物是否感染了某些病原體。因此，微生物學(xué)監(jiān)測(cè)是一個(gè)群體的、流行病學(xué)上的概念，它是通過(guò)從一個(gè)群體中定期抽取少量樣本進(jìn)行檢測(cè)，從而判斷整個(gè)群體中某一疾病流行情況的一種方法。2103第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制二、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

(教材p43-48)

普通級(jí)清潔級(jí)SPF級(jí)病毒細(xì)菌寄生蟲病毒細(xì)菌寄生蟲病毒細(xì)菌寄生蟲小鼠510511167大鼠21057167地鼠621943155豚鼠621943156兔521763137犬442475猴1425662203第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制三、取樣原則、樣本數(shù)、檢查頻率和檢查方法

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)：隨機(jī)采樣

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制：設(shè)立哨兵動(dòng)物

所謂的“哨兵動(dòng)物”是指為微生物檢測(cè)所設(shè)置的指示動(dòng)物。哨兵動(dòng)物一般采用免疫功能正常的清潔級(jí)或SPF級(jí)封閉群動(dòng)物。

用途：1.監(jiān)測(cè)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)飼養(yǎng)室內(nèi)某些病原微生物的感染情況；2.監(jiān)測(cè)免疫缺陷動(dòng)物的生產(chǎn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中某些病原微生物的感染情況。2303第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制設(shè)置哨兵動(dòng)物的做法每周在更換臟墊料籠盒時(shí)，每個(gè)籠盒取一小撮臟墊料放到清潔的大小鼠籠盒內(nèi)。用收集的臟墊料加入適量清潔墊料作為哨兵動(dòng)物的墊料。6周以后，處死動(dòng)物進(jìn)行微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)檢查。如果某個(gè)動(dòng)物得了某種傳染病，污染的臟墊料會(huì)傳染給哨兵動(dòng)物，我們通過(guò)檢查哨兵動(dòng)物就知道該飼養(yǎng)室內(nèi)是否有傳染病發(fā)生。2403第三章實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)控制微生物檢測(cè)的方法細(xì)菌學(xué)檢測(cè)取樣---細(xì)菌分離---可疑菌落生化鑒定---血清學(xué)反應(yīng)病毒學(xué)檢測(cè)1）血清學(xué)檢測(cè)病毒抗體2）分離病毒寄生蟲檢測(cè)體