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第六章 无菌动物、悉生


没有统一标准,就无所适从。国外对 动物的监测标准(内容和方法)尚未见公 诸于世,没有统一的标准。如以小鼠为典 型例子,综合英、美、日等国有关资料, 列于表,以资借鉴。
英、美、日等国有关实验小鼠微生物学监测内容
资 料 来 源 病原微生物种类 沙门氏杆菌 绿脓杆菌 魏氏梭菌D型 枸椽酸杆菌 大肠杆菌 假性结核杆菌 李司忒杆菌 巴氏杆菌 支气管败血性鲍特氏菌 细 菌 性 疾 病 肺炎雷伯克氏菌 肺炎双球菌 鼠棒状杆菌 泰泽氏杆菌 结核杆菌 钩端螺旋体 念珠状链球菌 溶血性链球菌 金黄色葡萄球菌 淋巴细胞性脉络丛脑膜炎 鼠肝炎 鼠肺炎 呼肠弧Ⅲ 仙台病毒 仔鼠流行性腹泻 小鼠脊髓灰质炎 脱脚病 K病毒 鼠细小病毒 胸腺病毒 多瘤病毒 啮齿动物腺病毒 啮齿动物巨细胞病毒 美 √ √ √ √ 日美 √ √ 日 √ 英 √ 英美日 √ 日 √ √ 美 √ √ √ √ √
塑料无菌隔离器 大小为 悉生动物
一、悉生动物的概念 悉生动物(Gnotobiotic Animals)也 称已知菌动物或已知菌丛动物,是指用与无 菌动物相同的方法取得饲养(剖腹取胎,在 隔离器内饲养)、但明确体内所给予的已知 微生物的动物,即凡含有已知的单菌、双菌、 三菌或多菌的动物。一般是将1~3种已知的 微生物人工接种于无菌动物体内定居。
无菌动物、无特殊病原体动物和普通动物特点比较
实验项目 传染病 寄生虫 无菌动物 无 无 SPF动物 无 无 清洁动物 无 无 普通动物 有或可能有 有或可能有
实验结果
应用动物数
明确
少量
明确
少量
明确
较少
有疑问
多(或大量)
统计价值
长期实验 自然死亡率 长期实验存活率 实验的准确设计 结果的讨论价值
很好
第六章
实验动物微生物控制 的特点及应用
按对微生物的控制的程度,可以将实 验动物分为五类,即: (1)无菌动物(GF); (2)悉生动物(GN); (3)无特定病原体动物(SPF); (4)清洁动物(CL) ; ( 5)普通动物(CV)。 无菌动物和悉生动物饲养于隔离器中 (隔离系统),无特殊病原体动物饲养于 屏障系统,通常动物饲养于开放系统。
以此类推。由于此种动物和无菌动物一 样是放在无菌隔离器内饲养的,因此选用此 种动物作实验准确性是很高的,可排除动物 体内带有的各种不明确的微生物对实验结果 的干扰,并可按研究目的来选择某种微生物, 常用于研究微生物和宿主动物之间的关系。 悉生动物是使特定的微生物定居于无菌 动物的动物,饲养方法与无菌动物相同。由 于这种动物是有菌的,所以隔离器内也有这 种微生物的存在。
五 、 无 菌 动 物 技 术
剖腹手术切除子宫
将子宫浸消毒液即送到另一只隔离器中
切开子宫取胎, 用灭菌纱布揩拭仔体并电刀断脐
放入隔离器内人工喂乳或保姆代养。
豚鼠因在一定程度上能自力饮乳,故 人工哺乳较容易。另外,禽类、鱼类、昆 虫类等,因是在卵中无菌的前提下作出的, 故用药物将卵周围灭菌后移入灭菌隔离器 内使其孵化即可,而且,这些动物,一般 在出生后就能自力采食,故较易育成。 无菌动物的理论基础和实践依据在于 胎盘屏障和屏障观念,根据这个基础开展 了无菌动物工作。在无菌条件下取仔,一 切操作在无菌隔离器内进行。
可能好 很少 约100% 可能 很高
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病 毒 性 疾 病

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结合我国实际,卫生部上海生物制品 研究所制定的小鼠微生物和寄生虫质量监 测标准,主要着眼于排除“对小鼠群有危 害的病原体及对动物实验研究有干扰的微 生物、寄生虫”为原则,结合他们的具体 条件,参照国外有关资料,拟订的暂定标 准,由浅入深,逐步提高,以达到目前国 际上若干国家所订内容。
四、悉生动物在生物医学研究中的应用 悉生动物已在生物医学的各个领域中 得到了应用,取得了丰硕的成果。
1、微生物学研究:可根据实验研究的需要, 将无菌动物所培育的仔鼠于其断奶前后, 有目的地喂给单一的或多种的细菌,再来 观察这些细菌对机体的作用。 只有选用悉生动物,才有可能了解到 单一微生物和抗体之间的关系。多种微生 物存在于同一机体内,可以观察微生物与 微生物之间及机体之间相互关系和菌群失 调的现象。
悉生动物大规模地生产和广泛应用于医 学研究的各个领域,取得了普通动物实验所 无法发现的丰硕成果,这就丰富了无菌动物 的研究内容。 近二十年来是无菌动物研究的飞跃发展 阶段,形成了跨越生物学、医学、兽医学的 新兴学科一悉生生物学。
三、悉生动物的特性 1、肠道内存在能合成维生素和氨基酸的细 菌; 2、悉生动物可以弥补无菌动物的某些缺点。 悉生动物的生活力较强,抵抗力明显增强, 也易于饲养管理,可代作无菌动物。 3、所感染的微生物寄生虫的种类可以根据 实验目的需要而定,因此适宜作某些特定的 实验,如在免疫学实验中,无菌动物不能发 生迟发性过敏反应,而感染一种大肠菌的悉 生动物就可以发生了。
用大量抗菌素可以使普通动物暂时 无菌,但是这种动物不是无菌动物。因为 这种无菌状态往往是一过性的,某些残存 的细菌在适当的条件下又会在体内增殖。 即使能把体内细菌全部杀死,它们 给动物造成的影响却是无法消除的,例如: 特异性抗体的存在、单核吞噬细胞系统的 活化、某些组织或器官的病理变化等。 因此,无菌动物必须是生来就无菌 的动物。
近交系动物遗传均一、个体差异小、 实验结果比较准确。但是只从遗传上加以 控制,如不进行微生物控制,没有排除自 然感染的微生物和寄生虫的影响,实验结 果仍可能不准确。因此,在精度要求高的 实验中,无菌动物、悉生动物和无特殊病 原体动物就成了理想的实验动物。
按微生物控制程度的实验动物分类原则
种类 无菌动物 饲养方法 隔离系统 说 明 附 记 以封闭的无菌技术取得,用 无法检出任 现有方法不能检出任何微生 何生命体 物和寄生虫的动物 确知所带的微生物丛(植物 确知所带有 的和动物的)经特殊饲养 的微生物 没有指定的致病性微生物和 确知不带有 寄生虫的动物。 的微生物
为防止由胎盘垂直传播的微生物,在 培育无菌动物和SPF动物之前就应该严格选 择剖腹产母体,该动物应未感染上规定的 各种微生物和寄生虫,最好是通过连续几 代剖腹来培育原种无菌动物,再培育SPF动 物。
“SPF”一词的含义是不明确的,因为: 1、在特定条件下,“非”病原体是可以成 为病原体的。 2、有些病原体目前缺乏有效的检查手段。 “SPF”是多年来使用的名称。目前还 没有更好的统一的名称,所以仍沿用。现 在有COBS(经剖腹产取得并饲养在屏障中 的)、BS(在屏障系统中饲养)、DF(无 病)等不同名称,都是指“SPF”动物。
三、无菌动物的特征 只要饲料配备适当,无菌动物发育正 常,外观和普通动物相同,但是其机能、 结构和普通动物有很大的不同。无菌动物 受两个因素影响,即微生物和因饲养比较 聚集而致的肾上腺增大。
无菌动物的形态特征
系 统 消化系统 血液循环系统 改 变
盲肠肥大(5-6倍),肠壁菲薄,常因盲肠扭转 或肠壁破裂而死亡。肠粘膜绒毛增多。肝脏重 量下降。 心脏相对缩小。白细胞数少。数值恒定
悉生动物
SPF动物
隔离系统
屏障系统
除普通动物要求外,没有对 确知不带有 清洁动物 半屏障系统 动物危害大和对研究干扰大 的微生物 的微生物
普通动物 开放系统
不得带有主要人畜共患和烈 对微生物带 性传染病病原体的动物 有情况不明 确
第一节 无菌动物 一、无菌动物的基本概念 所谓无菌动物,就是指在机体的任何 部位均检不出任何活的微生物和寄生虫的 动物。 无菌动物的“菌”主要是指细菌,而 严格来说,还包括真菌、立克次氏体、支 原体和病毒等微生物及各种寄生虫。
三、无特定病原体动物的用途 SPF动物由于排除了传染病和寄生虫, 因此实验结果准确可靠,在生物医学各个 领域的研究中得到了广泛的应用和肯定。 国际上公认SPF动物适用于除特殊要求外的 所有科研实验,已成为国际标准级别的实 验动物,其使用量不断增加。 SPF动物和普通动物在实验中的使用 优点和医学科学各研究领域应用不同类型 动物的选择可参见表。
3、在放射医学研究中的应用; 4、在营养代谢研究中的应用; 5、在胆固醇代谢研究中的应用; 6、在毒理学研究中的应用; 7、在肿瘤研究中的应用; 8、在老年病学研究中的应用; 9、在宇航学研究中的应用; 10、在寄生虫研究中的应用; 11、在口腔医学研究中的应用。
健康动物处死
浸在37℃灭菌液中送进无菌隔离器
2、抗体制备的研究;
3、克山病病因学的研究(镰刀状黄曲霉菌 说);
4、微生物和寄生虫相互关系的研究;
5、其它方面的研究(骨髓移植、肿瘤、病 毒学、免疫学、营养代谢、外科的感染控 制等)。
第三节 无特定病原体动物
一、无特定病原体动物的概念 无特定病原体(SPF)动物是指机体内 无特定的微生物和寄生虫存在的动物,但非 特定的微生物和寄生虫是容许存在的。 故实际上是指无传染病的健康动物。这 类动物是目前国外使用最广泛的实验动物。

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二、悉生动物的发展 随着科学的发展,向实验动物提出了 更高的要求,就是如何消除实验动物自身 疾病对实验结果的干扰,实验证明:除了 剖腹产所获得的仔畜,饲养在严格的无菌 隔离屏障内,没有另外的办法可以消除实 验动物本身所带的传染性疾患,从而使无 菌隔离技术的应用,从研究微生物与宿主 之间的相互依存关系,推广到高质量实验 动物的生产。
二、无特定病原体动物的质量标准 由于SPF动物的质量标准看法不一, 所以对动物的要求也就不同。 如有人认为某种实验动物没有某种病 原体,不影响其实验要求,就可称为SPF 动物。亦有人认为将常见的病原体全部排 除,才算是真正的SPF动物。我们认为这 两种看法都不够恰当,前者要求过低、太 简单化,后者又要求过高,复杂化。
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