無菌動物悉生

按對微生物控制程度，能夠將試驗動物分為五類，即：

（１）無菌動物（GF）；

（２）悉生動物（GN）；

（３）無特定病原體動物（SPF）；

（４）清潔動物（CL）；

（5）普通動物（CV）。

無菌動物和悉生動物喂養(yǎng)于隔離器中（隔離系統(tǒng)），無特殊病原體動物喂養(yǎng)于屏障系統(tǒng)，通常動物喂養(yǎng)于開放系統(tǒng)。無菌動物悉生第1頁 近交系動物遺傳均一、個體差異小、試驗結果比較準確。不過只從遺傳上加以控制，如不進行微生物控制，沒有排除自然感染微生物和寄生蟲影響，試驗結果仍可能不準確。所以，在精度要求高試驗中，無菌動物、悉生動物和無特殊病原體動物就成了理想試驗動物。

無菌動物悉生第2頁種類喂養(yǎng)方法說明附記無菌動物隔離系統(tǒng)以封閉無菌技術取得，用現(xiàn)有方法不能檢出任何微生物和寄生蟲動物無法檢出任何生命體悉生動物隔離系統(tǒng)確知所帶微生物叢（植物和動物）經特殊喂養(yǎng)確知所帶有微生物SPF動物屏障系統(tǒng)沒有指定致病性微生物和寄生蟲動物。確知不帶有微生物清潔動物半屏障系統(tǒng)除普通動物要求外，沒有對動物危害大和對研究干擾大微生物確知不帶有微生物普通動物開放系統(tǒng)不得帶有主要人畜共患和烈性傳染病病原體動物對微生物帶有情況不明確按微生物控制程度試驗動物分類標準無菌動物悉生第3頁第一節(jié)無菌動物

一、無菌動物基本概念

所謂無菌動物，就是指在機體任何部位均檢不出任何活微生物和寄生蟲動物。

無菌動物“菌”主要是指細菌，而嚴格來說，還包含真菌、立克次氏體、支原體和病毒等微生物及各種寄生蟲。無菌動物悉生第4頁 用大量抗菌素能夠使普通動物暫時無菌，不過這種動物不是無菌動物。因為這種無菌狀態(tài)往往是一過性，一些殘余細菌在適當條件下又會在體內增殖。 即使能把體內細菌全部殺死，它們給動物造成影響卻是無法消除，比如：特異性抗體存在、單核吞噬細胞系統(tǒng)活化、一些組織或器官病理改變等。

所以，無菌動物必須是生來就無菌動物。無菌動物悉生第5頁 現(xiàn)在無菌動物品種已經很多，不但小鼠、大鼠、豚鼠和家兔等小動物已經有沒有菌動物，而且狗、貓、猴、豬、山羊、綿羊和牛等大動物以及雞、火雞、鵪鶉、青蛙、蛇甚至蠶、蒼蠅、白蟻等也都有了無菌動物。這些都是為了適應科學發(fā)展需要而培育，其中小鼠、大鼠、豚鼠，國外一些發(fā)達國家已能大量生產，并比較方便地應用于日常研究中了。無菌動物悉生第6頁三、無菌動物特征

只要飼料配置適當，無菌動物發(fā)育正常，外觀和普通動物相同，不過其機能、結構和普通動物有很大不一樣。無菌動物受兩個原因影響，即微生物和因喂養(yǎng)比較聚集而致腎上腺增大。

無菌動物悉生第7頁無菌動物形態(tài)特征系統(tǒng)改變消化系統(tǒng)盲腸肥大（5-6倍），腸壁菲薄，常因盲腸扭轉或腸壁破裂而死亡。腸粘膜絨毛增多。肝臟重量下降。血液循環(huán)系統(tǒng)心臟相對縮小。白細胞數(shù)少。數(shù)值恒定免疫系統(tǒng)脾臟縮小，無二級濾泡，單核吞噬細胞功效降低，胸腺內以小淋巴細胞為主，吞噬細胞內泡狀結構和溶酶體少，胸腺和淋巴結處于功效不活躍狀態(tài)。白細胞數(shù)恒定無菌動物悉生第8頁無菌動物功效特征功能改變免疫功效吞噬細胞系統(tǒng)、淋巴組織發(fā)育不良，淋巴小結內缺乏生發(fā)中心，產生丙種球蛋白能力很弱，血清抗體水平低，免疫功效處于原始狀態(tài)，應答速度慢，過敏反應和排異反應及本身免疫現(xiàn)象消失或減弱生長率因種屬而不一樣。無菌鳥類生長率升高，大小鼠無改變；豚鼠和兔生長率變慢。因無菌不能幫助消化纖維素所致生殖大鼠和小鼠繁殖率高；豚鼠及兔繁殖力低，代謝腸管對水吸收率低，代謝周期比普通動物長.營養(yǎng)體內不能合成維生素B和K，故易缺乏抗輻射能力抗輻射能力增強，受輻射后存活時間較長壽命無菌動物比普通者長壽無菌動物悉生第9頁四、無菌動物應用

1、在微生物研究中應用：

⑴一些疾病病原研究；

⑵微生物間拮抗作用；

⑶病毒病研究；

⑷細菌學研究：如霍亂弧菌、福氏痢疾桿菌；

⑸真菌感染研究；

⑹原蟲感染研究。

2、在免疫學研究中應用：

無菌動物血中無特異性抗體，很適合于各種免疫現(xiàn)象研究；無菌動物悉生第10頁3、在放射醫(yī)學研究中應用；

4、在營養(yǎng)代謝研究中應用；

5、在膽固醇代謝研究中應用；

6、在毒理學研究中應用；

7、在腫瘤研究中應用；

8、在老年病學研究中應用；

9、在宇航學研究中應用；

10、在寄生蟲研究中應用；

11、在口腔醫(yī)學研究中應用。無菌動物悉生第11頁健康動物處死浸在37℃滅菌液中送進無菌隔離器剖腹手術切除子宮將子宮浸消毒液即送到另一只隔離器中切開子宮取胎，用滅菌紗布揩拭仔體并電刀斷臍放入隔離器內人工喂乳或保姆代養(yǎng)。五、無菌動物技術無菌動物悉生第12頁 豚鼠因在一定程度上能自力飲乳，故人工哺乳較輕易。另外，禽類、魚類、昆蟲類等，因是在卵中無菌前提下作出，故用藥品將卵周圍滅菌后移入滅菌隔離器內使其孵化即可，而且，這些動物，普通在出生后就能自力采食，故較易育成。

無菌動物理論基礎和實踐依據(jù)在于胎盤屏障和屏障觀念，依據(jù)這個基礎開展了無菌動物工作。在無菌條件下取仔，一切操作在無菌隔離器內進行。

無菌動物悉生第13頁塑料無菌隔離器

大小為1.80米×0.65米×0.5米無菌動物悉生第14頁第二節(jié)

悉生動物無菌動物悉生第15頁一、悉生動物概念

悉生動物（GnotobioticAnimals）也稱已知菌動物或已知菌叢動物，是指用與無菌動物相同方法取得喂養(yǎng)（剖腹取胎，在隔離器內喂養(yǎng)）、但明確體內所給予已知微生物動物，即凡含有已知單菌、雙菌、三菌或多菌動物。普通是將1～3種已知微生物人工接種于無菌動物體內定居。無菌動物悉生第16頁 以這類推。因為此種動物和無菌動物一樣是放在無菌隔離器內喂養(yǎng)，所以選取此種動物作試驗準確性是很高，可排除動物體內帶有各種不明確微生物對試驗結果干擾，并可按研究目標來選擇某種微生物，慣用于研究微生物和宿主動物之間關系。

悉生動物是使特定微生物定居于無菌動物動物，喂養(yǎng)方法與無菌動物相同。因為這種動物是有菌，所以隔離器內也有這種微生物存在。無菌動物悉生第17頁二、悉生動物發(fā)展

伴隨科學發(fā)展，向試驗動物提出了更高要求，就是怎樣消除試驗動物本身疾病對試驗結果干擾，試驗證實：除了剖腹產所取得仔畜，喂養(yǎng)在嚴格無菌隔離屏障內，沒有另外方法能夠消除試驗動物本身所帶傳染性疾患，從而使無菌隔離技術應用，從研究微生物與宿主之間相互依存關系，推廣到高質量試驗動物生產。

無菌動物悉生第18頁 悉生動物大規(guī)模地生產和廣泛應用于醫(yī)學研究各個領域，取得了普通動物試驗所無法發(fā)覺豐碩結果，這就豐富了無菌動物研究內容。

近二十年來是無菌動物研究飛躍發(fā)展階段，形成了跨越生物學、醫(yī)學、獸醫(yī)學新興學科一悉生生物學。無菌動物悉生第19頁三、悉生動物特征

1、腸道內存在能合成維生素和氨基酸細菌；

2、悉生動物能夠填補無菌動物一些缺點。悉生動物生活力較強，抵抗力顯著增強，也易于喂養(yǎng)管理，可代作無菌動物。

3、所感染微生物寄生蟲種類能夠依據(jù)試驗目標需要而定，所以適宜作一些特定試驗，如在免疫學試驗中，無菌動物不能發(fā)生遲發(fā)性過敏反應，而感染一個大腸菌悉生動物就能夠發(fā)生了。無菌動物悉生第20頁四、悉生動物在生物醫(yī)學研究中應用

悉生動物已在生物醫(yī)學各個領域中得到了應用，取得了豐碩結果。無菌動物悉生第21頁1、微生物學研究：可依據(jù)試驗研究需要，將無菌動物所培育仔鼠于其斷奶前后，有目標地喂給單一或各種細菌，再來觀察這些細菌對機體作用。

只有選取悉生動物，才有可能了解到單一微生物和抗體之間關系。各種微生物存在于同一機體內，能夠觀察微生物與微生物之間及機體之間相互關系和菌群失調現(xiàn)象。無菌動物悉生第22頁2、抗體制備研究；

3、克山病病因學研究（鐮刀狀黃曲霉菌說）；

4、微生物和寄生蟲相互關系研究；

5、其它方面研究（骨髓移植、腫瘤、病毒學、免疫學、營養(yǎng)代謝、外科感染控制等）。無菌動物悉生第23頁無菌動物悉生第24頁第三節(jié)

無特定病原體動物

無菌動物悉生第25頁一、無特定病原體動物概念

無特定病原體（SPF）動物是指機體內無特定微生物和寄生蟲存在動物，但非特定微生物和寄生蟲是允許存在。

故實際上是指無傳染病健康動物。這類動物是當前國外使用最廣泛試驗動物。

無菌動物悉生第26頁 因為用疫苗和藥品進行預防及治療，或用淘汰帶菌動物來作出SPF動物方法并不實用（既浪費時間，又難保確除病原），故普通大多先培育無菌動物或悉生動物后，再把其移到有封閉系統(tǒng)設施中去飼育繁殖；亦或可剖腹取胎后在隔離屏障設施中由SPF親代動物撫育，它不帶有對人或動物本身致病微生物，但不能排除可經胎盤屏障垂直傳輸微生物。無菌動物悉生第27頁為預防由胎盤垂直傳輸微生物，在培育無菌動物和SPF動物之前就應該嚴格選擇剖腹產母體，該動物應未感染上要求各種微生物和寄生蟲，最好是經過連續(xù)幾代剖腹來培育原種無菌動物，再培育SPF動物。無菌動物悉生第28頁 “SPF”一詞含義是不明確，因為：

1、在特定條件下，“非”病原體是能夠成為病原體。

2、有些病原體當前缺乏有效檢驗伎倆。

“SPF”是多年來使用名稱。當前還沒有更加好統(tǒng)一名稱，所以仍沿用?，F(xiàn)在有COBS（經剖腹產取得并喂養(yǎng)在屏障中）、BS（在屏障系統(tǒng)中喂養(yǎng)）、DF（無?。┑炔灰粯用Q，都是指“SPF”動物。

無菌動物悉生第29頁二、無特定病原體動物質量標準

因為SPF動物質量標準看法不一，所以對動物要求也就不一樣。

如有些人認為某種試驗動物沒有某種病原體，不影響其試驗要求，就可稱為SPF動物。亦有些人認為將常見病原體全部排除，才算是真正SPF動物。我們認為這兩種看法都不夠恰當，前者要求過低、太簡單化，后者又要求過高，復雜化。無菌動物悉生第30頁 沒有統(tǒng)一標準，就無所適從。國外對動物監(jiān)測標準（內容和方法）還未見公諸于世，沒有統(tǒng)一標準。如以小鼠為經典例子，綜合英、美、日等國相關資料，列于表，以資借鑒。

無菌動物悉生第31頁英、美、日等國相關試驗小鼠微生物學監(jiān)測內容

資料來源美日美日英英美日日美病原微生物種類

細菌性疾病沙門氏桿菌√√√√√

√√綠膿桿菌√√

√√魏氏梭菌D型√

√枸椽酸桿菌√

√大腸桿菌

√√

√√假性結核桿菌

√

李司忒桿菌

√√

巴氏桿菌√√

√√√√支氣管敗血性鮑特氏菌√

√√√

√肺炎雷伯克氏菌√

肺炎雙球菌√

√√

鼠棒狀桿菌√√√√√√√泰澤氏桿菌√√√√

√√結核桿菌

√√

鉤端螺旋體

√√

念珠狀鏈球菌

√√

√溶血性鏈球菌

√√

√金黃色葡萄球菌

√

病毒性疾病淋巴細胞性脈絡叢腦膜炎√√

√

√√鼠肝炎√√

√

√√鼠肺炎√√

√

呼腸?、蟆獭?/p>

√

√仙臺病毒√√

√

√

仔鼠流行性腹瀉√√

小鼠脊髓灰質炎√√

√

脫腳病√√

√

√√K病毒√√

√

鼠細小病毒√√

√

√胸腺病毒√√

多瘤病毒√√

√

嚙齒動物腺病毒√√

√

嚙齒動物巨細胞病毒√

無菌動物悉生第32頁 結合我國實際，衛(wèi)生部上海生物制品研究所制訂小鼠微生物和寄生蟲質量監(jiān)測標準，主要著眼于排除“對小鼠群有危害病原體及對動物試驗研究有干擾微生物、寄生蟲”為標準，結合他們詳細條件，參考國外相關資料，擬訂暫定標準，由淺入深，逐步提升，以到達當前國際上若干國家所訂內容。

無菌動物悉生第33頁三、無特定病原體動物用途

SPF動物因為排除了傳染病和寄生蟲，所以試驗結果準確可靠，在生物醫(yī)學各個領域研究中得到了廣泛應用和必定。國際上公認SPF動物適合用于除特殊要求外全部科研試驗，已成為國際標準級別試驗動物，其使用量不停增加。

SPF動物和普通動物在試驗中使用優(yōu)點和醫(yī)學科學各研究領域應用不一樣類型動物選擇可參見表。

無菌動物悉生第34頁試驗項目無菌動物SPF動物清潔動物普通動物傳染病無無無有或可能有寄生蟲無無無有或可能有試驗結果明確明確明確有疑問應用動物數(shù)少許少許較少多（或大量）統(tǒng)計價值很好可能好很好不準確長久試驗可能好可能好可能好困難自然死亡率極少少較少高長久試驗存活率約100%約90%約80%約40%試驗準確設計可能可能可能不可能結果討論價值很高高較高低無菌動物、無特殊病原體動物和普通動物特點比較無菌動物悉生第35頁自然界中綠膿桿菌通常對動物不致病，對大小鼠繁殖也無影響，但用污染本菌動物進行放射性照射試驗時，能誘發(fā)動物致死性敗血癥。污染大腸埃希菌、變形菌、葡萄球菌或一些普通細菌動物，經照射、試驗性燒傷或可松處理也能出現(xiàn)上述情況，等等。所以SPF動物在放射、燒傷等研究中比普通動物更具特殊應用價值。無菌動物悉生第36頁SPF動物培