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1、第四章第四章 实验动物质量控制实验动物质量控制实验动物微生物及寄生虫学质量控制实验动物微生物及寄生虫学质量控制实验动物遗传学质量控制实验动物遗传学质量控制实验动物环境质量控制实验动物环境质量控制实验动物营养学质量控制实验动物营养学质量控制1第一节第一节 实验动物分级及特点实验动物分级及特点一、从微生物控制方面分级一、从微生物控制方面分级2(1)(1)普通动物普通动物(conventional animal,CV)(conventional animal,CV)(2)(2)清洁动物清洁动物(cleaning animal,CL)(cleaning animal,CL)(3)(3)无无 特特 定定
2、 病病 原原 体体 动动 物物(specific(specific pathogen pathogen free animal,SPF)free animal,SPF)(4)(4)悉悉 生生 动动 物物(animal animal with with known known bacterial bacterial floraflora)(5)(5)无菌动物无菌动物(germ free animal,GF)(germ free animal,GF)1 1、按微生物学控制的动物分类、按微生物学控制的动物分类32 2、国际分级法、国际分级法等级等级种类种类饲养条件饲养条件控制程度控制程度备注备注三级
3、三级无菌动物无菌动物Germfreeanimal隔离系统隔离系统Isolationsystem以封闭的无菌技术获得以封闭的无菌技术获得,用用现有方法不能检出任何微现有方法不能检出任何微生物和寄生虫的动物。生物和寄生虫的动物。三级三级悉生动物悉生动物Gnotobioticsanimal隔离系统隔离系统Isolationsystem确知已带的微生物，经无确知已带的微生物，经无菌条件饲养的动物。菌条件饲养的动物。明确所带的微明确所带的微生物。生物。二级二级无特定病原体无特定病原体动物动物Specificpathogenfreeanimal屏障系统屏障系统Barriersystem不带有指定的致病性微
4、生不带有指定的致病性微生物和寄生虫的动物。物和寄生虫的动物。带有非特定的带有非特定的微生物和寄生微生物和寄生虫虫一级一级普通动物普通动物Conventionalanimal开放系统开放系统Opensystem不携带所规定的人兽共患不携带所规定的人兽共患病病原和动物烈性传染病病病原和动物烈性传染病的病原。的病原。对微生物携带对微生物携带状况不明确状况不明确43、国家标准分级、国家标准分级等级等级种类种类饲养条件饲养条件四级四级无菌动物无菌动物GermfreeanimalGF隔离系统隔离系统Isolationsystem四级四级悉生动物悉生动物GnotobioticsanimalGN隔离系统隔离系
5、统Isolationsystem三级三级无特定病原体动物无特定病原体动物SpecificpathogenfreeanimalSPF屏障系统屏障系统Barriersystem二级二级清洁动物清洁动物CleananimalCL屏障系统屏障系统Barriersystem一级一级普通动物普通动物ConventionalanimalCV开放系统开放系统Opensystem5二.主要动物特点及应用1.1.清洁动物与清洁动物与SPFSPF动物的应用动物的应用CLCL动物国际上认为仅适合短期或部分科研实动物国际上认为仅适合短期或部分科研实验；我国认为适用于大多数科研实验，可用验；我国认为适用于大多数科研实验，
6、可用于生物医学研究的各领域。于生物医学研究的各领域。SPFSPF动物适用于所有科研实验，是目前国际标动物适用于所有科研实验，是目前国际标准级别的实验动物。准级别的实验动物。62 2、无菌动物的特点、无菌动物的特点形态学改变形态学改变1.1.消化系统消化系统:盲肠膨大，易发生盲肠扭转，导致破裂。盲肠膨大，易发生盲肠扭转，导致破裂。2.2.循环系统：心脏变小。循环系统：心脏变小。3.3.免疫系统：胸腺上皮细胞变大，胞浆泡状结构和溶酶体变小。免疫系统：胸腺上皮细胞变大，胞浆泡状结构和溶酶体变小。生理学改变生理学改变1.1.免疫功能：免疫应答慢，过敏反应、对异体移植物的排斥反应以免疫功能：免疫应答慢，
7、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。对微生物感染非常敏感。及自身免疫现象消失或减弱。对微生物感染非常敏感。2.2.生长率：豚鼠、兔生长率降低，大、小鼠改变不大。生长率：豚鼠、兔生长率降低，大、小鼠改变不大。3.3.代谢：水分代谢周期延长，肠管对水的吸收率低。代谢：水分代谢周期延长，肠管对水的吸收率低。4.4.营养：体内不能合成营养：体内不能合成VitBVitB、VitKVitK。5.5.抗辐射能力：增强。抗辐射能力：增强。6.6.寿命：长于普通动物。寿命：长于普通动物。73 3、悉生生物学、悉生生物学(gnotobiology)(gnotobiology)：1885 1
8、885年年pasteurpasteur认为宿主动物没有肠道菌认为宿主动物没有肠道菌群参与，生命难以维持。无菌动物的问世，证群参与，生命难以维持。无菌动物的问世，证明肠道菌群的存在，并非完全是哺乳动物生存明肠道菌群的存在，并非完全是哺乳动物生存所必需。所必需。悉生生物学是以无菌隔离技术提供的各种悉生生物学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各种动物为实验对象，研究实验动物本身以及各种动物与微生物之间相互依存和制约关系的一门动物与微生物之间相互依存和制约关系的一门综合科学。综合科学。8悉生动物的特点悉生动物的特点（1 1）GNGN动物是动物与微生物的共生复合体。动物是动物
9、与微生物的共生复合体。（2 2）肠道存在能合成维生素和氨基酸的细菌，不会出现）肠道存在能合成维生素和氨基酸的细菌，不会出现维生素缺乏症。维生素缺乏症。（3 3）生活力、抵抗力明显增强，易于饲养。）生活力、抵抗力明显增强，易于饲养。94 4、GFGF动物的应用动物的应用微生物研究微生物研究（1 1）GFGF是研究微生物与宿主相互作用，即微生生是研究微生物与宿主相互作用，即微生生物与宏生生物相互关系，微生物与微生物的共物与宏生生物相互关系，微生物与微生物的共生与拮抗关系的最佳动物。生与拮抗关系的最佳动物。（2 2）口服）口服霍乱弧菌霍乱弧菌使幼龄使幼龄GFGF豚鼠死亡，口服前感豚鼠死亡，口服前感染
10、染梭状芽胞杆菌梭状芽胞杆菌，动物不发生死亡；口服，动物不发生死亡；口服福氏福氏痢疾杆菌痢疾杆菌使幼龄使幼龄GFGF豚鼠死亡，口服前接种豚鼠死亡，口服前接种大肠大肠杆菌杆菌，动物不发生死亡。，动物不发生死亡。（3 3）炎症涉及细菌感染的多因素作用，）炎症涉及细菌感染的多因素作用，GFGF可把多可把多因素变成单因素，整体反应变成局部反应因素变成单因素，整体反应变成局部反应。10老年学研究老年学研究1.1.GFGF大鼠寿命比大鼠寿命比CVCV大鼠延大鼠延长长1/31/3。2.2.雌性雌性GFGF寿命比雄性动物寿命比雄性动物短，雌性短，雌性CVCV动物比雄性长。动物比雄性长。3.3.2-32-3年的年
11、的GFGF大鼠脏器均未大鼠脏器均未呈现同龄呈现同龄CVCV大鼠所具有的各种大鼠所具有的各种衰老变化。衰老变化。11肿瘤学研究肿瘤学研究1.1.在致癌因素中，微生物引起癌变的比重较大。在致癌因素中，微生物引起癌变的比重较大。2.2.GFGF大鼠比大鼠比CVCV大鼠易发生激素依赖性肿瘤。大鼠易发生激素依赖性肿瘤。3.3.GFGF动物口服苏铁素不出现肿瘤，但动物口服苏铁素不出现肿瘤，但CVCV动物口服苏铁动物口服苏铁素出现肿瘤。素出现肿瘤。12三三.按遗传学控制分类按遗传学控制分类 近交系近交系(inbred strain)(inbred strain)封闭群（封闭群（closed colonycl
12、osed colony）或）或远交系远交系(outbred stock)(outbred stock)杂交群杂交群(hybrids)(hybrids)13（一）近交系的应用（一）近交系的应用1 1遗传组成和遗传性状一致，对实验反应一致，因此，遗传组成和遗传性状一致，对实验反应一致，因此，只需用少量的动物，即可得到非常规律的实验结果。只需用少量的动物，即可得到非常规律的实验结果。2 2组织相容性抗原一致，异体移植不产生排斥反应，是组织相容性抗原一致，异体移植不产生排斥反应，是组织细胞和肿瘤移植实验中最为理想的材料。组织细胞和肿瘤移植实验中最为理想的材料。3 3明显的生物学特征，如先天畸形，高肿瘤
13、发病率，对明显的生物学特征，如先天畸形，高肿瘤发病率，对某些因子敏感和耐受等，这些特点在医学研究中是天然某些因子敏感和耐受等，这些特点在医学研究中是天然模型，非常重要。模型，非常重要。4 4多个近交系同时使用不仅可分析不同遗传组成对某项多个近交系同时使用不仅可分析不同遗传组成对某项实验的不同反应与影响，还可观察实验结果是否具有普实验的不同反应与影响，还可观察实验结果是否具有普遍意义。遍意义。14（二）封闭群的特征及应用（二）封闭群的特征及应用1 1封封闭闭群群动动物物的的遗遗传传组组成成具具有有很很高高的的杂杂合合性性，在在遗遗传传学学上上可可作作为为选选择择实实验验的的基基础础群群体体，用用
14、于于某某些些性性状状遗遗传传的的研研究究。用于药物筛选和毒性试验等。用于药物筛选和毒性试验等。2 2封封闭闭群群动动物物具具有有较较强强的的繁繁殖殖力力和和生生活活力力，表表现现为为每每胎胎产产仔仔多多，胎胎间间隔隔短短，仔仔鼠鼠死死亡亡率率低低等等、生生长长快快、成成熟熟早早、对对疾疾病病抵抵抗抗力力强强、寿寿命命长长、生生产产成成本本低低优优点点。因因而而广广泛泛应应用用于预实验、学生教学等实验中。于预实验、学生教学等实验中。3 3突突变变种种所所携携带带的的突突变变基基因因通通常常导导致致动动物物在在某某些些方方面面的的异异常，从而可成为生理学、胚胎学和医学研究的模型。常，从而可成为生理
15、学、胚胎学和医学研究的模型。15（三）杂交一代动物的特征及应用（三）杂交一代动物的特征及应用 1 1遗传和表型上的一致性遗传和表型上的一致性 2 2杂交优势杂交优势 3 3杂合的遗传组成杂合的遗传组成 4 4作为某些疾病研究的模型作为某些疾病研究的模型16 一、微生物和寄生虫感染的危害性一、微生物和寄生虫感染的危害性 1 1影响实验结果影响实验结果 实验动物的微生物和实验动物的微生物和寄生虫感染可不同程度干扰实验结果，从寄生虫感染可不同程度干扰实验结果，从而影响研究工作的准确性和可靠性，甚至而影响研究工作的准确性和可靠性，甚至得出错误的结论。隐性感染常导致动物生得出错误的结论。隐性感染常导致动
16、物生理生化指标的改变，使实验得不到应有的理生化指标的改变，使实验得不到应有的结果。或因实验处置，动物抵抗力下降，结果。或因实验处置，动物抵抗力下降，使隐性感染显性化，导致疾病的发生。使隐性感染显性化，导致疾病的发生。第二节第二节实验动物微生物与寄生虫学实验动物微生物与寄生虫学质量控制质量控制172 2影影响响动动物物生生产产 某某些些烈烈性性传传染染病病如如鼠鼠痘痘、兔兔出出血血症症、犬犬细细小小病病毒毒性性肠肠炎炎等等的的流流行行，可可导导致致动动物物大大批批死死亡亡或或质质量量下下降降，从从而而给给动动物物的的生生产产和和实实验验的的正正常常进进行行带带来来严重影响。严重影响。3 3威威胁胁人人类类健健康康 许许多多人人兽兽共共患患性性疾疾病病对对饲饲养养和和研研究究人人员员的的健健康康构构成成威威胁胁。特特别别是是那那些些在在动动物物呈呈隐隐性性感感染染、而而对对人人类类呈呈致致死死性性感感染染的的病病原原微微生生物物（如如流流行行性性出出血血热病毒），应引起我们高度重视。热病毒），应引起我们高度重视。4 4污污染染实实验验材材料料 如如病病原原微微生生物物污污染染了了细细胞胞培
