医学实验动物学实验动物质量控制微生物及寄生虫质量控制分析

医学实验动物学刘民[e-mail]alScience实验动物中心目录绪论实验动物质量控制医学常用实验动物人类疾病动物模型实验动物选择与应用实验动物科学相关热点技术第二部分实验动物质量控制实验动物遗传质量控制实验动物微生物和寄生虫质量控制实验动物的环境质量控制实验动物的营养和饲料质量控制实验动物标准化管理第二节微生物和寄生虫学控制LA微生物及寄生虫学分类LA微生物及寄生虫学控制LA微生物及寄生虫学质量控制意义LA的传染病与卫生防疫一、微生物和寄生虫学分类Germfreeanimal，GFA，无菌动物Gnotobiotesanimal,GNA，悉生动物Specificpathogenfreeanimal，SPFA，无特定病原体动物CleanconventionalanimalCCVA,清洁普通动物＝Cleananimal，CL，清洁动物我国LA微生物学控制分类实验动物清洁动物CleananimalCLA二级动物三级动物SpecificpathogenfreeanimalSPF动物四级动物GermfreeanimalGFA无菌动物普通动物ConventionalanimalCVA一级动物大鼠、小鼠：2－4级鸡：3级豚鼠、地鼠、兔：1－4级犬、猴：1、3级1、无菌动物Germfreeanimal目前手段不能检出一切生命体的动物无菌剖腹产胎儿隔离系统无菌隔离器一切物品高压灭菌空气高效过滤无菌动物特点（小鼠）形态学消化系统主变化在肠道肠道肌层薄，盲肠肥大（5-6倍）－－盲肠扭转或肠壁破裂—死亡肠粘膜绒毛增多肝重下降循环系统心相对小血液系统白细胞增加，但总数恒定网状内皮系统脾缩小，无三级滤泡网状内皮细胞功能下降泌尿系统肾较小生理学变化免疫功能产生丙种球蛋白能力弱血中无抗体，血清杀菌力弱，吞噬细胞噬菌力弱对微生物异常敏感：病原性弱以及须经腹腔或颅脑接种普通动物的微生物易感染GFA生长率肠道无菌，不能帮助消化纤维素以供营养，对不同种属有不同影响生殖影响不大：生时无感染身体较好代谢血中含氮量少营养与品种有关上皮细胞更新率低肠壁物质交换慢，通过胆质排泄代谢物质慢寿命寿命长无菌动物应用领域老年病学（理想模型）和抗衰老研究2～3岁无菌大鼠（无菌寿命：3－4年；普通：＋2年）心、肺、肾、脑等：没有与年龄相关的病说明：微生物因素和机体某些病变有关已知菌动物研究这种关系或有助于控制衰老过程传染病学研究病毒学研究病毒性质、纯化病毒安全检查疫苗和单一特异性抗血清的材料细菌学研究正常菌丛间拮抗作用；正常菌丛与宿主间关系微生物的拮抗作用（供已知菌）免疫学的研究探究原发性免疫反应的机制了解免疫抵抗力形成和发展情况测定常住菌群特异性或非特异性免疫反应刺激作用天然普通饲料：已死细菌和其他抗原性分子免疫原性作用实验肿瘤学研究苏铁素无菌大鼠－－不致癌(普通大鼠经分解成致癌物－－结肠及其它癌）二甲基苯并蒽（DMBA）无菌小鼠----不发生肺癌和肝癌尿道癌无菌动物（如大鼠）---较常见(普通动物少见)预防或治疗动物：无菌动物和已知菌动物方法：全身照射或骨髓细胞移植疾病：自发性白血病和恶性淋巴瘤营养学的研究悉生动物－－良好模型细菌合成研究降解营养成份，合成B、K等多种维生素限制饮食延长动物寿命放射医学的研究放射生物学直接效应研究淋巴系统、神经系统、消化系统等实质损伤（区别于感染症状）（普通动物－大剂量照射－淋巴组织被破坏－易感染）心血管疾病的研究胆固醇代谢和微生物关系研究：已知菌动物研究结果：肠道微生物能使胆汁酸起化学变化，从而减少其再吸收，而增加排泄。有些特殊种类微生物－－胆汁酸代谢有关这就为控制血清胆固醇含量和心血管疾病研究，提出了新的线索牙病学的研究龋齿病研究无菌大鼠－－病因：链球菌（不是乳酸杆菌）人体分离：厌氧性链球菌－－无菌大小鼠－－致龋齿（粘液性链球菌作用最强）毒理和药理学的研究毒理作用－－肠道细菌代谢产物相关无菌豚鼠－－不敏感：青霉素（普通则相反）肠道菌代谢过程引起过敏悉生动物－－分析物质毒理作用2、GN动物悉生动物概念GFA投入已知菌隔离系统体内带确知微生物的动物3、SPF动物Specificpathogenfreeanimal排除一、二级动物应排除的病原主要潜在感染或条件致病对科学实验干扰大的病原小鼠：应排除13种病原、11种病毒及10种寄生虫SPF动物来源GFA植入一种或数种已知微生物简称GN动物封闭环境严格的隔离、检疫、消毒、定期剖腹产净化制度无菌动物悉生动物SPF动物适用：全部科研实验（国际标准级别）4、清洁动物排除对动物危害大病原CleanAnimal剖腹产净化环境亚屏障环境来源饲育对科学研究干扰大的病原一级动物应排除的病原清洁动物环境卫生标准：大体：和SPF动物类同不同之处：可查出一定抗体（脑脊髓病毒、鼠肝炎病毒等）滴度，但不许出现临床症状，病理改变和自然死亡。适用：国际：仅适于短期或部分科研实验。我国：认为适用于大多数科研实验5、普通动物适用教学和一般性实验开放环境饲养一级动物动物烈性传染病病原主要人兽共患病原不携带不携带6、动物分类之间关系导入已知微生物悉生动物无特定微生物SPF动物无菌动物一级动物剖腹产二级动物降级降级一级动物降级基因突变非近交系基因突变突变系、品种导入基因同类系近交系普通鼠兄妹亲子配5年以上不引种非近交系封闭群5年以上不引种裸鼠导入nu导入nuF1鼠杂交二、微生物及寄生虫学控制无菌动物SPF动物清洁动物普通动物无可检出的一切生命体1、人兽共患病原2、动物烈性传染病病原3、对动物危害大和对科学研究干扰大的病原4、主要潜在感染或条件致病和对实验干扰大的病原级别常用动物及控制指标级别品种控制指标家兔、犬、豚鼠、猪、猴常用：普通动物家兔沙门菌，单核细胞增生李斯特杆菌，假结核耶尔森菌，小肠结肠炎耶尔森菌皮肤原真菌兔出血热病毒豚鼠沙门菌，单核细胞增生李斯特杆菌，假结核耶尔森菌，小肠结肠炎耶尔森菌念珠状链杆菌皮肤原真菌淋巴脉络丛脑膜炎病毒犬沙门菌，布鲁杆菌钩端螺旋体皮肤原真菌狂犬病毒犬细小病毒犬瘟热病毒传染性肝炎病毒猴沙门菌，志贺菌结合分枝杆菌皮肤原真菌猴B病毒级别品种控制微生物指标小鼠，大鼠，地鼠常用：清洁动物小鼠沙门菌单核细胞增生李斯特杆菌，假结核耶尔森菌小肠结肠炎耶尔森菌念珠状链杆菌鼠棒状杆菌泰泽病原体大肠埃希0115支原体皮肤原真菌淋巴脉络丛脑膜炎病毒汉坦病毒鼠痘病毒小鼠肝炎病毒仙台病毒大鼠沙门菌单核细胞增生李斯特杆菌假结核耶尔森菌小肠结肠炎耶尔森菌念珠状链杆菌鼠棒状杆菌，泰泽病原体支原体皮肤原真菌汉坦病毒仙台病毒级别品种控制微生物指标小鼠，大鼠，地鼠常用：无特定病原体动物小鼠沙门菌单核细胞增生李斯特杆菌假结核耶尔森菌小肠结肠炎耶尔森菌念珠状链杆菌鼠棒状杆菌泰泽病原体大肠埃希0115嗜肺巴氏杆菌肺炎克雷伯杆菌金黄葡萄球菌乙型溶血性链球菌绿浓杆菌支原体皮肤原真菌淋巴脉络丛脑膜炎病毒汉坦病毒鼠痘病毒小鼠肝炎病毒,仙台病毒小鼠肺炎病毒呼肠孤病毒Ⅲ型小鼠细小病毒小鼠脑脊髓炎病毒小鼠腺病毒多瘤病毒级别品种控制微生物指标小鼠，大鼠，地鼠常用：无特定病原体动物大鼠沙门菌单核细胞增生李斯特杆菌假结核耶尔森菌小肠结肠炎耶尔森菌念珠状链杆菌鼠棒状杆菌泰泽病原体支气管鲍特杆菌大肠埃希0115嗜肺巴氏杆菌肺炎克雷伯杆菌金黄葡萄球菌乙型溶血性链球菌绿浓杆菌支原体皮肤原真菌汉坦病毒仙台病毒小鼠肺炎病毒呼肠孤病毒Ⅲ型大鼠细小病毒RVG珠鼠细小病毒H-1珠大鼠冠状病毒大鼠涎泪腺炎病毒微生物及寄生虫质量控制传染病流行的基本环节（P35）微生物及寄生虫学控制措施(P36)微生物及寄生虫学质量监测（P36）三、微生物及寄生虫质量控制意义实验研究正确性、准确性、重复性－科学数据高质量实验动物微生物质量控制遗传质量控制微生物质量控制决定于隐性感染生物反应干扰实验结果处理应激使感染显性化显性感染直接威胁人健康和影响动物生产影响实验结果正确性或中断实验决定于不同微生物级别动物用于实验效果比较项目GF动物SPF动物CL动物CV动物传染病无无很少有有或可能有寄生虫无无很少有有或可能有试验结果准确准确可能准确有疑问应用动物数少少少多统计学价值好可能好可能好不准确长期实验可能好可能好可能好困难实验中的死亡率很低低中高长期试验存活率约100%约90%60～80%40%实验的正确设计可能可能可能不可能实验结果的统计价值很高高中有疑问无菌SPF悉生动物的优势无菌动物特殊实验研究：1、微生物与寄生虫学（宿主与微生物寄生虫关系）；2、免疫学（无抗原抗体--各种免疫功能研究）；3、肿瘤、老年、营养、放射医学、毒理药理学，心血管疾病悉生动物1、微生物学研究：（1）单一微生物与抗体关系；（2）多种微生物之间菌群关系以及与机体的关系；（3）物理化学致病因子、机体、微生物之间关系2、屏障系统“哨兵”环境检测作用；3、营养学研究：机体维生素合成作用；4、消化系统分析菌群与胆汁代谢作用SPF动物1、排除特定病原体---避免条件致病菌、隐性感染或潜伏感染对实验的干扰==实验结果可靠2、广泛应用：老年、微生物、病理、肿瘤、免疫、药理、生物化学、生理、营养生理、遗传、器官移植、实验外科学不同微生物等级动物饲养特点比较级别饲养环境空气人员动物关系饲养人员饲养费用F、GN隔离系统高效过滤间接接触专门训练高SPF屏障系统高,中效过滤直,间接触专门训练较高CL亚屏系统中效过滤直接接触稍加训练较高CN开放系统不过滤直接接触一般低不同等级动物在生命科学各学科的应用研究领域无菌动物无特定病原体动物清洁动物普通动物短期实验长期实验短期实验长期实验短期实验长期实验老年学＋＋－－X微生物学＋＋＋＋X病理学＋＋＋-＋X肿瘤学＋＋＋＋－－X免疫学＋＋－－－X药理学－＋＋＋＋－X注：“＋”：可能必须用“－”：不可能或适用“x”：不用或不适用不同等级动物在生命科学各学科的应用研究领域无菌动物无特定病原体动物清洁动物普通动物短期实验长期实验短期实验长期实验短期实验长期实验生物化学＋＋＋＋＋+－生理学＋＋＋＋＋X营养学＋＋＋＋－－x遗传学＋＋＋器官移植＋＋＋外科学＋＋－＋－注：“＋”：可能必须用“－”：不可能或适用“x”：不用或不适用四、传染病与卫生防疫实验动物的主要传染病重要的实验动物人畜共患病实验动物的的卫生防疫卫生、消毒和灭菌实验及实验动物工作者自我防护1、实验动物的主要传染病小鼠主要细菌、支原体性传染病病名主要症状病变鼠棒状杆菌病削瘦、毛无光泽、隐性肝肾皮下的脓肿沙门氏菌病腹泻、软便、死亡肝脾肿胀或灶性坏死、肠壁充血葡萄球菌病角膜混浊、四肢化脓皮下脓肿、溃疡、角膜炎绿脓杆菌病隐性、旋回运动中耳炎、肾、肺脓肿泰泽氏病隐性、腹泻、死亡肝灶性坏死、肠壁充血支原体肺炎鼻音、呼吸困难体重下降肺的肝样变大鼠主要细菌、支原体性传染病病名主要症状病变鼠棒状杆菌病鼻涕、眼眵、呼吸困难肝和肺脓肿沙门氏菌病食欲不振、腹泻、软便肝脾肿胀或灶性坏死、肠壁充血泰泽氏病体重减轻、腹泻肝灶性坏死、心肌坏死支原体肺炎鼻音涕、眼眵、呼吸困难肺的肝样变支原体关节炎四肢关节炎关节肿胀病名主要症状病变泰泽氏病水样腹泻、死亡肝灶性坏死、心肌坏死沙门氏菌病食欲不振、腹泻、软便肝脾肿胀或灶性坏死、肠壁充血不明原因水样腹泻、肛门污染回肠肥厚、出血地鼠主要细菌性传染病病名主要症状病变溶血性链球菌病颈部淋巴结肿大淋巴结肿大沙门氏菌病食欲不振、体重下降肝脾肿胀或灶性坏死肺炎球菌病消瘦、死亡胸膜炎、腹膜炎支气管败血症鼻涕、食欲不振支气管肺炎沙门氏菌病食欲不振、体重下降肝脾肿胀或灶性坏死豚鼠主要细菌性传染病病名主要症状病变巴氏杆菌病鼻塞涕、眼眵斜颈、皮下肿胀副鼻窦炎、结膜炎、中内耳炎、肺脓肿绿脓杆菌病脱毛、被毛变绿、皮肤湿疹脏器无明显改变泰泽氏病腹泻、急性死亡肝灶性坏死、心肌坏死支气管败血症鼻涕、音、隐性无明显病变家兔主要细菌性传染病小鼠