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斑马鱼常见病原菌及其质量控制的研究进展
了强有力的支撑¨…。 2斑马鱼的主要细菌性疾病
病原菌感染引起的斑马鱼疾病及其相关研究等数据资料,对 实验用斑马鱼的微生物质量控制进行了阐述,旨在为今后实
验用鱼的标准化制定及应用提供一定的参考依据。 1实验用斑马鱼 1.1斑马鱼的生物学特性斑马鱼(Danio rerio,Zebrafish)
实现斑马鱼的实验动物标准化,其核心技术在于对斑马 鱼的疾病控制及其健康状态的维持。斑马鱼的疾病发生主 要与以下因素有关:斑马鱼的来源及是否与感染鱼群有过接 触;饲养的水环境(如水体硬度、温度、溶氧量、致病性微生物 污染情况等)饲料的性状及营养;饲养管理的规范化水平 等¨5。”。。在实验室人工饲养条件下,以细菌为代表的病原 微生物则是干扰斑马鱼健康的主要原因¨“。 2.1细菌性败血病细菌性败血病又称为爆发性流行病、 出血性腹水病等,具有发病急、流行广、死亡率高等特点,是 目前危害斑马鱼健康的最为严重的疾病之一¨8|。该病可由
and quality control of its common pathogens
were
elaborated.SO
as
to
orovide
a
basis referenee for
the standardization of the laboratory zebrafish.
Key words
Zebrafish:Pathogenic bacteria;Quality control:Standardization
健康以及确保实验数据的准确性等都具有重要意义。细菌 检测作为评价实验用斑马鱼微生物质量不可或缺的重要一
万方数据
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安徽农业科学
2014生
环,引起了各国实验动物研究机构及科研人员的广泛关注, 并已针对某些病原菌的质量控制及检测方法展开了一系列 研究。 笔者对实验用斑马鱼这种新型的模式动物进行了简要 介绍。斑马鱼本身具有许多形态学和生物学的独特优势,使 其在近年来被广泛应用于生命科学等各领域的研究,然而其 目前在实验动物的标准化方面还存在欠缺,特别是以斑马鱼 的疾病控制与健康状态维持密切相关的病原微生物质量控 制问题应引起足够的重视。
关键词斑马鱼;病原茵;质量控制;标准化 中图分类号S965.819
Research Advance
文献标识码A
文章编号0517—6611(2014)04—01068—03
of Common Pathogenic Bacteria and Quality Control of Zebrafish
YANG伽1’。,L矾Jin・xing”,删Jian-hua”
动物仍存在较大差距,需迸一步建立完善无疾病的标准化实
图1实验用斑马鱼病原菌的检测程序
验斑马鱼群¨…。
由于水生动物的生物净化相较于啮齿类实验动物存在
3.4实验用斑马鱼细菌检测中的生物安全控制与预防实 验动物细菌检测中的生物安全涉及到以下内容:病原菌的危 害与鉴定以及所用到的有害化学药品试剂等。在对实验用 斑马鱼细菌检测的实际操作过程中,生物安全水平控制与预 防主要取决于以下因素:病原菌的毒力、生物稳定性、致病 性、传播途径、传染性及实验室的性能与功能、检测操作技术 与方法等,熟悉并掌握其危害根源并做好周全的防范措旖是 确保生物安全的前提和保障,也是做好实验斑马鱼细菌质量
感性,因此该细菌对实验斑马鱼构成了巨大的威胁,影响了
通常元致病性,作为饲养环境的微生物学控制指标
3.2实验用斑马鱼常见病原菌的监测项目
在实验室人工
饲养条件下,病原菌是干扰斑马鱼健康状态的重要病原,需
许多重要的科学实验旧1。国际斑马鱼资源中心(ZIRC)的调 查诊断也表明,从1999年9月至2003年6月,分支杆菌占所 有感染性的18%¨“,是斑马鱼实验动物化首先要净化的疫
安徽农业.Sci.2014,42(4):1068—1070
责任编辑陈玉敏责任校对况玲玲
斑马鱼常见病原菌及其质量控制的研究进展
杨迟1”,林金杏2 4,胡建华2
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(1.东华大学化学化工与生物工程学院,上海201620;2.上海实验动物研究中心,上海201203)
摘要近年来,随着现代生命科技的不断深入研究,斑马鱼因其独特的生物学特性已成为一种重要的脊椎动物模式生物,是国际上应用 最为广泛的实验鱼类。但是目前在我国,对实验用鱼仍缺乏标准化的质量控制及监督管理制度。阐述了斑马鱼的主要细菌性疾病及常 见病原茵的质量控制,以期为实验用鱼的标准化制定及应用提供一定的参考。
实验动物是指经人工饲养
又名蓝条鱼、花条鱼等,隶属脊椎动物门、硬骨鱼纲、鲤形目、 鲤科、短担尼鱼属,原产于南亚,是一种常见的热带观赏鱼。 斑马鱼整体上呈纺锤型,身体细长,一般成鱼体长3~5
am,
约3—4月龄即可达到性成熟,每隔1周可进行1次交配,产
卵数量在几百粒左右∞“1。雌雄鉴别比较容易,雄鱼为深蓝 间柠檬色条纹,且鱼体修长,鳍大;雌鱼为蓝色间银灰色条 纹,鱼体比较肥大,体色偏淡,各鳍均比雄鱼短小,怀卵期鱼
应用于生命科学及生物医药等相关领域的研究,其实验动物 化的基础与其自身所具备的几种生物学优势密切相关:①斑 马鱼卵子体外受精,体外发育,胚胎发育同步且胚体透明,易
基金项目 作者简介 国家科技支撑计划项目(2013BAKlll7,02)。 杨迟(1990一),女,贵州贵阳人,硕士研究生,研究方向:动 物微生物质量控制。+通讯作者,胡建华,研究员,从事实 验动物质量监控。t通讯作者,林金杏,博士,从事实验用 鱼类生理功能及质量控制。
病病原之一。该菌属于Actinomycetales纲Mycobaeteriaceae
定期对实验斑马鱼进行细菌学监测,以确保其用于科学实验
的质量‘15驯。
目前,我国实验动物细菌学监测标准操作规程的主要内 容包括标本的采集、细菌的培养及细菌的鉴定分类。参考我 国对实验动物的微生物控制分类【31|,建议将实验用斑马鱼 分为普通级和无特定病原体级,其常见的病原菌监测指标主 要包括分支杆菌、迟缓爱德华氏菌、气单胞菌、假单胞菌和链
收稿日期
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42卷4期
杨迟等
斑马鱼常见病原菌及其质量控制的研究进展
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游、行动迟缓、体色发黑、呼吸困难、食欲减退以及对外界刺
表1斑马鱼细菌学质量监测对象的选择原则 应排除的病原菌 重要的人鱼共患病 对斑马鱼具有高致病性且传染力强的病原体 对斑马鱼致病性较弱,可引起疾病及生理机能的改变 引起隐性感染和潜伏感染,实验刺激可能激发疾病
激反应迟钝等症状。肉眼观察可见烂鳃病鱼的鳃瓣呈泥灰
色,鳃丝末端尤为严重,黏液增多,鳃盖内表面充血发炎,中
问部位常糜烂成1个圆形或不规则的透明小窗,俗称“开天
窗”。严重时,鳃小片坏死脱落,鳃丝末端缺损,鳃丝软骨外
露;在病变鳃丝的周围常有附着物粘附¨“。 2.3分支杆菌病分枝杆菌病是斑马鱼一种常见的细菌陛 疾病,又称为结核病,由于斑马鱼对分枝杆菌具有天然的敏
坏死现象Ⅲ1。
合格的实验用斑马鱼应外观健康,无异常;其次,需要迸一步 进行病原微生物指标的检测,不同等级的斑马鱼对病原微生 物的检测标准存在一定差异。针对斑马鱼易感的病原微生 物检测,主要包括病原微生物的分离和鉴定等内容”’3…。实 验用斑马鱼病原菌的常见检测程序如图1所示。
2.4爱德华氏菌病爱德华氏菌病又称为腹水病,发病原 因通常是由于迟缓爱德华氏菌感染所致。该细菌为短杆菌, 无荚膜,具有运动性,革兰氏阴性,是一种重要的条件致病性 人畜共患病原菌Ⅲo。感染病鱼的主要症状表现为腹部肿 大,肛门扩张发红,眼球突出且呈白浊化,食欲减退,游动缓 慢,部分失去平衡,有时可见鳃或沿脊柱大血管至鳍条有充
控制的有力后盾D2。’。 4展望
较多的技术难题,特别是其生活的水环境是各类水生微生物 生存繁殖的最佳环境,造成净化工作较难开展及净化后的环 境维持困难¨“。为了针对实验用斑马鱼在实验室集约化人 工养殖过程中环境的改变及污染可能对斑马鱼健康所造成 的威胁实旌控制,定期对斑马鱼及其水环境进行细菌学的质
量监测则显得尤为重要。
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颌、口腔、鳃盖、眼眶、鳍及鱼体两侧轻度充血,剖开腹腔在肠 道内仍可见少量食物。随着病情的发展,体表充血现象加 剧,肌肉充血,眼球突出,鳃丝末端腐烂,肛门红肿,腹部膨 大,此时解剖可见由于内脏器官受损导致腹腔内积有黄色或
红色腹水,鳃、肝、肾的颜色较淡,呈花斑状,肠壁充血且无
食物㈣。 2.2细菌性烂鳃病细菌l生烂鳃病通常是由柱状嗜纤维菌 或柱状屈挠杆菌感染所致,该病流行的最适水温为28—35 ℃,主要感染部位为斑马鱼的鳃部Ⅲ1。病鱼常伴有离群独
腹膨大明显∽1。 1.2斑马鱼的实验动物化依据
对其携带的微生物实行控制,遗传背景明确且来源清楚,用
于科学研究、教学、生产、检定以及其他科学实验的动 物¨”11 J。近年来,斑马鱼作为一种新型的模式生物,被广泛
嗜水气单胞菌、温和气单胞菌、鲁氏耶尔森氏菌等多种病原
菌引起,患病鱼的主要症状表现为鱼体各组织器官出现不同 程度的出血现象。在发病早期,通过外表观察发现病鱼上下
years,with the continuous deepening research of modern】ire science and technology.zebrafish has become
important
vertebrate model organism because of its unique biological properties.which iS the most widely used laboratory fish internationally.However.the fish is still lack of standardized quality control。supervision and management system presently in China。The main bacterial diseases of zebrafish