第三章微生物控制(4)

第三章实验动物按微生物学控制分类在饲养动物的环境中及普通动物的体表及体内，均存在着大量种类繁多的微生物和寄生虫。感染了致病微生物的实验动物影响实验动物的健康实验结果的可靠性、可重复性和准确性严重威胁实验者的身体健康因此必须对实验动物进行微生物控制。目前,按对微生物控制的净化程度,国际上把实验动物分为无菌动物悉生动物无特殊病原体动物（SPF动物）普通动物国际分类实验动物在我国分四级无菌动物：四级动物无特定病原体动物(SPF动物)三级动物清洁动物：二级动物普通动物：一级动物小鼠，大鼠：清洁级，SPF级，无菌级豚鼠，兔，地鼠：普通级，清洁级，SPF级，无菌级犬，猴：普通级，SPF级第一节无菌动物(germfreeanimal,GF)一、基本概念二、无菌动物的发展三、基本特征四、应用情况一、基本概念以无菌技术获得，用现有的科学知识和检测技术，不能从动物体表及体内检出任何活的微生物和寄生虫的动物。“无”:不是绝对的，而是相对的，是以现有的科学知识和检测技术不能检测出活的微生物和寄生虫。“非一过性无菌”：不是用抗生素来得到的一过性的无菌，而是以无菌技术获得的。“菌”：细菌、病毒、支原体、衣原体、立克次氏体、螺旋体、真菌、寄生虫二、无菌动物的发展1、首先建立了无菌生命可以存活的观点(1895-1910年)无菌豚鼠无菌鸡2、无菌动物的研究（1910-1940年）维生素Ｂ（无菌蝇蛆）、饲养环境3、无菌动物的培育大鼠、小鼠、豚鼠、家兔无菌动物的培育和使用是实验动物科学的第二次重大进展。三、基本特征外观状态形态结构生理功能生化代谢外观状态与普通动物无差别形态结构消化系统：（消化道菌群的有无）•盲肠大。其盲肠约占体重的25%，（尤其是家兔、豚鼠等草食动物。）盲肠壁肌层变薄，体积变大，盲肠及内容物的总重量为普通动物的5-10倍。•肠蠕动减慢，肠绒毛细疏、固有层网状内皮细胞减少，肠壁组织胺含量低。形态结构血液循环系统：•心脏相对变小，•白细胞数量减少，且数量波动范围小。形态结构免疫系统：无菌动物几乎没有受过抗原刺激，其免疫机能基本上处于原始状态。表现在：•胸腺处于原始的不活跃状态•脾脏相对缩小•淋巴结重量轻，处于功能较不活跃的状态生理功能生殖：影响不大•无菌大、小鼠的繁殖能力较强•无菌草食动物如家兔、豚鼠的繁殖力则降低。生理功能生长：对不同种属动物影响不同。•无菌大、小鼠的生长发育与普通大、小鼠无差异；•无菌豚鼠、家兔的生长发育能力则低于普通动物。•无菌禽类生长率高于普通禽类，生理功能•免疫功能：免疫功能处于原始状态，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。•抗辐射能力：较强•寿命：较长生化代谢•物质代谢周期比普通动物长•体内不能合成维生素B、维生素K•血中含氮量少•肠管对水的吸收率低四、应用概况１、在微生物研究中的应用２、在免疫学研究中的应用３、在营养学研究中的应用４、在老年医学研究中的应用５、在放射医学研究中的应用6、在龋齿方面的研究7、在毒理和药理学方面的研究１、在微生物研究中的应用•在细菌学研究中的应用•在病毒学研究中的应用•在真菌感染研究中的应用•在原虫感染研究中的应用在细菌学研究中的应用研究细菌间的相互拮抗性、细菌与宿主间的关系•无菌豚鼠（经口）霍乱弧菌——死亡同时感染梭状芽孢杆菌——不死亡说明：梭状芽孢杆菌能拮抗霍乱弧菌的作用。•无菌豚鼠（经口）福氏痢疾杆菌——死亡先接种大肠杆菌——不死亡在病毒学研究中的应用•病毒性疾病的研究：无菌动物是研究病毒的毒性、病毒的提纯、安全疫苗和特异性抗病毒血清的有用工具。•某些病毒的致病作用与机体本身内在关系的研究:如正常猫易感猫瘟病毒，而无菌猫不易感，说明感染受肠道微生物的影响。在真菌感染研究中的应用无菌雏鸡（经口）白色念珠菌——菌丝体较多，并侵入肠道粘膜如将大肠杆菌（接种）——无菌雏鸡不会出现真菌感染在原虫感染研究中的应用•无菌豚鼠盲肠（接种）溶组织阿米巴——不引起感染死亡•普通豚鼠——致死性感染２、在免疫学研究中的应用a.是研究免疫发生发展机理与生产高效优质疫苗的最理想动物b.研究免疫系统功能与机体受感染后感受性改变的关系c.普通动物使用免疫抑制制剂后，抵抗力降低，易继发感染而死亡，因此常用GF动物进行免疫抑制试验GF的诞生大大加速了免疫学的进程３、在营养研究中的应用无菌动物是研究营养学的良好模型。如：应用无菌动物可以研究那些菌可以合成VB、VK。４、在老年病学研究中的应用无菌小鼠自然死亡期比普通小鼠长，研究表明微生物因素与机体老年化有关。可以以之进行衰老的研究。５、在放射医学中的应用可以将由放射所引起的症状和感染所引起的症状区别开。６、龋齿病因研究•龋齿的形成和微生物有关，乳酸杆菌起主要作用，但一直没有得到实验的证实。•无菌动物的出现，才有可能对龋齿进行研究。•研究结果表明，微生物参与龋齿的形成，链球菌是主要的原因，而不是乳酸杆菌。•近年发现，细菌感染和其他牙病也相关。7、在毒理和药理学方面的研究•普通豚鼠与无菌豚鼠对青霉素的反应•普通豚鼠与无菌豚鼠对大豆的反应药物的毒理作用与肠道微生物代谢有关。第二节悉生动物（Gnotobioticanimal,GN）广义的悉生动物包括无菌动物，悉生动物、SPF动物。狭义的仅指悉生动物。第二节悉生动物（Gnotobioticanimal,GN）一、基本概念二、基本特征三、应用概况一、基本概念在无菌动物的基础上，经人工植入已知菌的动物，又称已知菌动物或已知菌丛动物。二、基本特征是动物与微生物的复合体。根据植入体内的菌落数目不同分为：单菌动物、双菌动物、多菌动物。在肠道内合成某种维生素，不会像无菌动物那样发生维生素缺乏症。与无菌动物相比，生活力较强，对疾病的抵抗力明显增强。形态结构、生理特点、生化代谢等方面与无菌动物相似。三、应用概况由于悉生动物可排除普通动物体内不明确的微生物对实验结果的干扰，因而可作为研究微生物与宿主、微生物与微生物之间相互作用的动物模型。第三节无特定病原体动物(specificpathogenfreeanimal,SPF)一、基本概念二、基本特征三、应用情况一、基本概念指不携带人兽共患病原体，而且不携带主要潜在感染或条件致病和对科研实验干扰大的病原体的动物。或指动物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。悉生动物与ＳＰＦ动物的异同•相同点：体内都无病原微生物，但都带有非致病的其它微生物种类。•不同点：悉生：带哪些微生物是清楚明了的。SPF：只清楚体内排除了哪些微生物，真正体内带有微生物的情况是不清楚的。二、基本特征繁殖率高，自然死亡率低，动物实验中动物死亡率减少，能取得可靠的实验结果，可用于长期实验。三、应用概况•广泛应用于药理学、毒理学、肿瘤学、免疫学、传染病学等实验研究。•SPF动物为健康无病动物，可用于细菌、病毒性诊断血清和各种疫苗的生产及生物制剂的检测。第四节清洁动物(cleananimal,CL)一、基本概念二、基本特征三、应用概况一、基本概念排除人兽共患病和动物主要传染病病原体，不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原体的动物，也称清洁普通动物或最低限度疾病动物。二、基本特征•是根据我国国情设定的等级动物，是我国特有的一类实验动物。•较普通动物健康，又较SPF动物容易达到质量标准，在动物实验中可免受动物疾病干扰，在我国得到较广泛的使用。三、应用概况在我国可用于大多数科研研究。第五节普通动物(conventionalanimal,CV)一、基本概念二、基本特征三、应用概况一、基本概念不携带主要人兽共患病和动物烈性传染病病原体的动物。二、基本特征是微生物控制标准最低的动物。对实验结果的反应性较差。三、应用概况•生产费用低，多用于教学示教。•作为某些实验研究探索方法的预试实验之用。•不能用于正式的科学研究。不同等级动物优缺点比较类别无菌动物SPF动物清洁动物普通动物传染病无无无有或有可能体外寄生虫无无无有或有可能实验结果明确明确明确有疑问应用动物数少少少多或大量统计价值很好可能好较好不准确长期试验可能好可能好可能好困难死亡率很少少较少高长期实验存活率约100%约90%约80%约40%结果价值很高高较高有疑问实验动物微生物检测要求•选定检测项目：•检测程序：•检测方法：•检测的间隔时间：•检测项目分类：选定检测项目：根据中华人民共和国国家标GB14922.—2001实验动物微生物等级及检测要求：•外观指标•病原菌指标•病毒指标检测程序：检测的动物应当日按细菌、真菌、病毒要求联合取样检查。按GB14925—2001中的规定：检测方法：GB/T14926.1-14926.64——2001中的规定分项进行。检测的间隔时间•检测间隔以3个月一次为宜，至少每年检查2次，选在春、秋季疾病多发季节为佳。•按GB14922，2—2001中的规定。•普通级动物、清洁动物、无特定病原体动物每三个月至少检测动物一次；无菌动物每年检测动物一次，每2-4周检查一次动物的生活环境标本和粪便标本。检测项目分类：•必须检测项目：是指在进行实验动物质量评价时必须检测的项目。•必要时检测项目：是指从国外引进实验动物时;怀疑有本病流行时;申请实验动物生产许可证和实验动物合格证时必须检测的项目。引起人兽共患病和动物烈性传染病的微生物举例•病毒•细菌病毒•鼠痘病毒•艾滋病病毒•淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒•流行性出血热病毒鼠痘病毒鼠痘是由鼠痘病毒引起的传染病。急性引起大批动物死亡。亚急性或慢性使患鼠肢尾肿胀，发炎和坏疽脱落，呈“缺肢”畸形。艾滋病病毒艾滋病是由艾滋病病毒引起的人、猴共患病。免疫缺陷。淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒•淋巴细胞性脉络丛脑膜炎是一种由淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒引起的急性人和大、小鼠共患的传染病。•主要侵害中枢神经系统，呈现脑脊髓炎的症状。流行性出血热病毒流行性出血热是由流行性出血热病毒引起的主要发生于大鼠的烈性传染病，也是一种人兽共患的传染病。主要特征：高热、出血、肾脏损伤，严重者可导致死亡。沙门杆菌沙门氏菌病是由阴性的沙门杆菌引起的人兽共患病，豚鼠、大鼠、小鼠、兔、猴等均易感染。布鲁杆菌•布鲁氏菌病是由革兰氏阴性的布鲁杆菌引起的人、实验动物的感染性疾病。•主要引起牛、羊、猪等动物流产、睾丸炎，人易发波浪热。实验动物常见细菌感染对实验的干扰引起人兽共患病的细菌：如沙门氏菌、志贺氏菌、布氏杆菌、结核杆菌等。使人和动物发病，使实验研究中断。动物致病菌：如鼠棒状杆菌、泰泽氏菌等。可引起动物的严重疾病，使实验中断，造成浪费。条件致病菌：如金黄色葡萄球菌，当动物在某些诱因的作用下，机体抵抗力下降，导致发病。不仅影响动物的生产，还会干扰实验结果。常见细菌对常见实验动物的危害细菌易感动物危害沙门氏菌所有动物消化道感染。急性爆发,死亡快;亚急性感染,表现为腹泻,肠炎;慢性感染表现为隐性感染.志贺氏菌猴,人等消化道感染，急性表现为高热,呕吐,脓血便;慢性表现为长期带菌。布氏杆菌犬,人等生殖道感染。结核杆菌猴人等呼吸道感染。鼠棒状杆小鼠,大鼠呼吸道,消化道感染,以隐性感染为菌主。表现为皮下脓肿,多发性溃疡,呼吸困难。泰泽氏菌小鼠,大鼠,仓鼠等以隐性感染为主,腹泻,肝坏死等。金黄色葡小鼠,大鼠,豚鼠兔消化道感染,皮炎,结膜炎,肺炎等。萄球菌链球菌豚鼠,大鼠肺炎,胸膜炎,结膜炎等.绿脓杆菌小鼠,大鼠,豚鼠等消化道,呼吸道感染。微生物感染对实验人员、动物和实验的影响•引起人畜共患病，影响工作人员的身体健康。•引起动物传染病，影响动物健康和质量。用不健康的动物制成生物制品可扩散疾病。•使实验中断，并严重影响实验结果的可靠性、准确性、重复性。引用不正确的实验结果可能会误导临床治疗。