实验动物微生物和寄生虫质量控制-课件.ppt
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1、实验动物微生物和寄生虫质量控制实验动物微生物和寄生虫质量控制E-mail:TEL:39352152实验动物质量控制:实验动物质量控制:遗传质量控制遗传质量控制微生物和寄生虫质量控制微生物和寄生虫质量控制营养质量控制营养质量控制环境质量控制环境质量控制主要内容第一第一节 普通普通动物物第二第二节 清清洁动物物第三第三节 无特定病原体无特定病原体动物物第四第四节 无菌无菌动物和悉生物和悉生动物物第五第五节 洁净动物与普通物与普通动物的比物的比较第六第六节 洁净动物的培育物的培育第七第七节 实验动物常物常见的的传染性疾病染性疾病第八第八节 卫生防疫生防疫第九第九节 微生物和寄生虫微生物和寄生虫监测实
2、验动物微生物和寄生虫控制意义实验动物微生物和寄生虫控制意义一、微生物和寄生虫存在部位一、微生物和寄生虫存在部位 实验动物来源于野生动物,在实验动物的饲养环境、动物体表、粘膜和消化道等部位,存在着种类繁多的微生物与寄生虫。狗身上的寄生虫 二、表现形式和传播条件二、表现形式和传播条件l实验动物微生物感染四种表现形式:实验动物微生物感染四种表现形式:l 实验动物微生物一般有显性感染、隐性感染、病原携带状态、潜伏感染等四种表现形式。l实验动物微生物传播三个基本条件:实验动物微生物传播三个基本条件:l 实验动物微生物传播必须具备传染源、传播途径和易感动物三个基本条件。l实验动物多采用群体饲养,易造成相互
3、传播。西藏小型猪猪绦虫实验动物按微生物和寄生虫控制的分物按微生物和寄生虫控制的分类按按对微生物和寄生虫微生物和寄生虫质量的控制,可将量的控制,可将实验动物分物分为四四类:l普通普通动物物(Conventionalanimal,CV)l清清洁动物物(Cleananimal,CL)l无特定病原体无特定病原体动物物(Specificpathogenfreeanimal,SPF)l无菌无菌动物物(Germfreeanimal,GF)和悉生和悉生动物物(Gnotobioticanimal,GN)第一第一节 普通普通动物(物(Conventionalanimal,简称称CV动物)物)定定义:指不携指不携带
4、人畜共患病和人畜共患病和动物烈性物烈性传染病病染病病原的原的动物。物。饲养条件:养条件:普通普通环境。境。来源:来源:经微生物学微生物学检查不不带有上述病原体的有上述病原体的动物,物,或或SPF动物降物降级。应用:用:豚鼠、兔、犬、猴等大豚鼠、兔、犬、猴等大动物的物的实验研究。研究。第二第二节 清清洁动物(物(Cleananimal,简称称CL动物)物)定定义:除普通除普通动物物应排除的病原外,不携排除的病原外,不携带对动物危害大物危害大和和对科学研究干科学研究干扰大的病原的大的病原的动物。其微生物控制物。其微生物控制级别介于介于SPF动物和普通物和普通动物之物之间的的动物。物。饲养条件:养条
5、件:屏障系屏障系统大大规模生模生产来源:来源:SPF动物物扩群群清洁动物特点:清洁动物特点:1、微生物特点、微生物特点清洁动物比普通级动物要求排除的清洁动物比普通级动物要求排除的微生物和寄生虫多,但比微生物和寄生虫多,但比SPF动物少。动物少。清清洁级动物除肉眼观察无病外,尸体解剖洁级动物除肉眼观察无病外,尸体解剖时,主要脏器、组织无论是肉眼观看还时,主要脏器、组织无论是肉眼观看还是病理组织切片均应无病变。是病理组织切片均应无病变。2、来源、来源 清洁动物来源于SPF动物、无菌动物、悉生动物或剖腹产动物。3、饲养管理、饲养管理 清洁级动物饲养于温湿度恒定的清洁级动物饲养于温湿度恒定的7级空级空
6、气净化的屏障系统中。气净化的屏障系统中。其所用的饲料、其所用的饲料、垫料、饮用水、笼器具等都经过消毒灭垫料、饮用水、笼器具等都经过消毒灭菌处理。工作人员需换灭菌工作服、鞋、菌处理。工作人员需换灭菌工作服、鞋、帽、口罩等进入动物室进行操作。帽、口罩等进入动物室进行操作。清洁动物的应用:清洁动物的应用:清洁动物是根据我国国情而设立的清洁动物是根据我国国情而设立的等级动物。它较普通动物健康,又较等级动物。它较普通动物健康,又较SPF动物易达到质量标准动物易达到质量标准,在动物实验中可在动物实验中可免受动物疾病的干扰,其敏感性与重复免受动物疾病的干扰,其敏感性与重复性亦较好。性亦较好。第三第三节 无特
7、定病原体无特定病原体动物(物(Specificpathogenfreeanimal,简称称SPF动物物)定定义:除普通、清除普通、清洁级动物物应排除的病原体排除的病原体外外,还不携不携带主要的潜在感染或条件致病主要的潜在感染或条件致病和和对实验干干扰大的病原的大的病原的动物物,简称称SPF动物。物。饲养条件:养条件:屏障系屏障系统最初来源:最初来源:将无菌将无菌动物物/悉生悉生动物物转移到屏移到屏障系障系统中中饲养繁殖养繁殖3.饲养管理饲养管理 SPF动物动物必须饲养在必须饲养在温湿度恒定的温湿度恒定的万万级空气净化的屏障系统中,级空气净化的屏障系统中,实行严格的微实行严格的微生物控制。生物控
8、制。其所用的饲料、垫料、饮用水、其所用的饲料、垫料、饮用水、笼器具等都经过消毒灭菌处理。工作人员笼器具等都经过消毒灭菌处理。工作人员需换灭菌工作服、鞋、帽、口罩等进入动需换灭菌工作服、鞋、帽、口罩等进入动物室进行操作。物室进行操作。第四第四节无菌无菌动物和悉生物和悉生动物物一、无菌一、无菌动物(物(Germfreeanimal,简称称GF)定定义:在目前的在目前的检测条件下,体内、外条件下,体内、外检测不不到任何活的微生物和寄生虫的到任何活的微生物和寄生虫的动物。物。饲养条件:养条件:无菌隔离器内无菌隔离器内来源:来源:第一代通第一代通过无菌剖腹无菌剖腹产术,人工哺乳,人工哺乳获得;以后通得;
9、以后通过无菌无菌动物雌雄交配繁殖或无菌物雌雄交配繁殖或无菌剖腹剖腹产术,保姆鼠代奶,保姆鼠代奶扩群。群。种 类 培育者及育成时间小 鼠 Pleasants,1959大鼠 Reyniers1946;Gustafsson,1948豚鼠 Miyakawa1958;Tanami,1959;兔 Wostmann1959;Luckey,1963狗 Glimsedt,1946猫 Bleby,1969山羊、绵羊 Smith,1961,1966猪 Whitenair,1960马 Drummond等,1973猴 Reyniers,1942鸡 Reyniers,1943鹌鹑 Woodard等,1965;Miles,
10、1966无菌动物培育时间表无菌动物特点:无菌动物特点:l1、微生物特点:在动物体内外任何部位均检不出任何活的微生物和寄生虫。“无菌”是个相对的概念,只是根据现有的科学知识和检验方法在一定时期内不能检出病原体而已。随着科学技术的发展,现在认为是无菌的动物或许将来可以检出病原体而不是无菌动物。2、形态学特点:消化系统消化系统 (1)(1)盲肠肥大。(2)(2)肠道肌层薄,肠绒毛变细变短。(3)(3)肝脏变小。l循环系统循环系统 (1)(1)心脏变小。(2)(2)白细胞数变少,且数量波动范围小。l免疫系统免疫系统 (1)(1)胸腺,淋巴组织,网状内皮系统发育不良。(2)(2)脾脏小,无二级滤泡。l2
11、.生理学特点:免疫功能:(1)(1)血清中IgG、IgM水平低,几乎不存在丙种球蛋白和特异性抗体。(2)(2)免疫应答速度慢,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。l生长率(1)(1)不同种属不同。(2)(2)无菌鸟类生长率高于同种普通鸟。(3)(3)无菌大、小鼠与普通鼠差不多。(4)(4)无菌豚鼠和无菌兔比普通的慢。l生殖(1)(1)无菌大、小鼠略高于普通大小鼠。(2)(2)豚鼠和兔繁殖能力比普通级低。l代谢和营养代谢和营养(1)(1)无菌动物血中含氮量少,肠管对水的吸收率低,代谢周期比普通动物长。(2)(2)体内不能合成维生素B和K,易产生这两种维生素的缺乏症。l抗辐
12、射能力抗辐射能力 无菌动物抗辐射能力强,抗实验性烫伤和抗休克死亡能力也强于普通动物。l寿命寿命 无菌动物的寿命普遍长于普通动物。二、悉生二、悉生动物(物(Gnotobioticanimal,简称称GN)定定义:又称已知菌又称已知菌动物,在无菌物,在无菌动物体内植入已物体内植入已知微生物的知微生物的动物。物。饲养条件:养条件:无菌隔离器内。无菌隔离器内。来源:来源:人人为将已知的微生物投将已知的微生物投给无菌无菌动物,使其物,使其体内体内带有已知菌。有已知菌。单菌菌动物物双菌双菌动物物多菌多菌动物物悉生动物特点:悉生动物特点:l1、微生物特点 体内携带有已知微生物l2、来源 无菌动物植入微生物l
13、3、饲养管理 必须饲养在温湿度恒定的5级空气净化的隔离系统中,实行严格的微生物控制。其所用的饲料、垫料、饮用水、笼器具等都经过消毒灭菌处理。人员不能进入隔离环境内,只能通过隔离装置的手套进行操作。l4、其他 与无菌动物比较,悉生动物肠道内存在细菌可以合成维生素,不会像无菌动物一样发生维生素缺乏症。抵抗力、生活力较强,易于饲养管理。无菌动物和悉生动物的应用无菌动物和悉生动物的应用1、病因学的研究 如:猫瘟、龋齿的形成 2、微生物学中的研究 (1)(1)微生物间的拮抗作用 (2)(2)微生物和宿主之间关系 (3)(3)病毒学研究l3、免疫学研究中的应用 无菌动物体内既无抗原也无特异性抗体,免疫功能
14、处于一种“原始状态”,很适合用于各种免疫功能的研究。如,无菌动物暴露于微生物,先产生球蛋白,再产生球蛋白,最后产生球蛋白。制备高效价,无交叉反应的特异性抗体。4、肿瘤学研究 如制备人体肿瘤模型需要免疫抑制动物,而普通动物因为带有菌,在给予免疫抑制剂后常继发感染死亡,所以可以应用无菌动物。研究垂直传染的致癌病原,如白血病病毒。某些微生物的代谢产物可以降解无害的苏铁素,使其致癌。5、老年病学研究 无菌动物普遍寿命比普通动物长,说明微生物和机体老化有关。普通大鼠寿命2年,而无菌大鼠寿命34年。6、营养学的研究 无菌动物是研究营养的良好模型,很多营养成分是靠细菌产生的。如维生素B和K是靠肠道细菌合成的
15、,无菌动物体内不能合成VB和VK,所以可以用来研究哪些细菌合成了哪些维生素。7、放射医学研究 无菌动物可以耐受大剂量的放射线照射。可用区别放射引起的症状和继发感染的症状。8、毒理学研究 如:研究发现青霉素过敏是因为肠道菌代谢引起,而非青霉素本身。豆类中毒也是由肠道细菌的代谢活动引起的。9、心血管病研究 实验证实肠道微生物可以分解胆汁酸,降低血液中胆固醇水平。10、宇航中应用 可以用来携带地外微生物。第五节第五节 洁净动物与普通动物的比较洁净动物与普通动物的比较 洁净动物通常是指来源于剖腹产、实行严格的微生物控制、饲养于空气净化系统设施内的动物,包括清洁动物、SPF动物、悉生动物和无菌动物。洁净
16、动物与普通动物相比,在很多方面均存在一定差异。一、微生物控制比较一、微生物控制比较种 类 饲育环境 说 明 无菌动物 隔离环境 无法检出任何生命体悉生动物 隔离环境 确知带有的微生物SPF动物 屏障环境 确知不带有的微生物清洁动物 屏障环境 确知不带有的微生物普通动物 普通环境 微生物情况不明确二、二、不同微生物级别动物使用结果比较不同微生物级别动物使用结果比较不同微生物级别动物使用结果比较类别无菌动物SPF动物清洁动物普通动物传染病无无无有或可能有寄生虫无无无无试验结果明确明确明确有疑问应用动物数少量少量较 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
17、少高长期试验存活率约100%约90%约80%约40%试验标准设计可能可能可能不可能实验结果讨论价值很高高较高有疑问l 总之,使用无菌动物、悉生动物、及SPF动物和清洁动物,由于有明确的微生物背景和可控的饲育环境,可大大提高动物实验的重复性和准确性,因而得到广泛的应用。第六节第六节洁净动物的培育洁净动物的培育l一、无菌动物的培育 无菌动物的理论基础和实践依据:胎盘屏障和屏障隔离理论。1、无菌手术小哺乳动物动物:子宫切除术(剖腹产)大哺乳动物动物:子宫切开术(剖腹产)鸟类:消毒卵2、哺乳v人工哺乳v代乳注意:v供胎动物:不携带垂直传播的微生物v手术时间的选择v手术速度v无菌操作v环境温度v防止羊水
18、呛入呼吸道v手术后微生物的检查v代乳动物的准备3.饲养管理(1)设施隔离环境(隔离器):采用无菌隔离装置以饲养无菌或无外来污染的动物。(2)人员人员不能进入隔离环境内,只能通过隔离装置的手套进行操作。3、物品垫料、笼具、饲料和饮水等物品,经灭菌等处理后才能进入屏障系统。4、动物无菌动物无任何可查到的微生物和寄生虫,悉生动物只检测到人为植入的微生物或寄生虫。5、空气空气经过高效过滤,其洁净度达到5级。l二、悉生动物的培育程序(1)获取无菌动物(2)准备好特定的微生物材料(3)把上述材料转入无菌饲育隔离器(4)在隔离器内给无菌动物授入微生物 *实验动物常见感染性疾病包括实验动物常见感染性疾病包括人
19、兽人兽共患病、动物烈性传染病、一般性疾病、共患病、动物烈性传染病、一般性疾病、寄生虫疾病。寄生虫疾病。*人兽共患病人兽共患病指人类也可感染发病的指人类也可感染发病的一类动物疾病。一类动物疾病。*病原体感染的表现形式病原体感染的表现形式显性感染、显性感染、隐性感染、病原携带状态、潜伏感染。隐性感染、病原携带状态、潜伏感染。第七第七节实验动物常物常见的的传染性疾病染性疾病l传染性疾病染性疾病对实验动物生物生产和和动物物实验研究的影响:研究的影响:1、引起、引起动物死亡和物死亡和质量下降(鼠痘、仙台量下降(鼠痘、仙台病毒感染、兔瘟、犬出血性病毒感染、兔瘟、犬出血性肠炎等)炎等)2、人、人兽共患病(淋
20、巴共患病(淋巴细胞脉胞脉络丛脑膜炎病膜炎病毒感染、流行性出血毒感染、流行性出血热、B病毒感染)引病毒感染)引起人感染。起人感染。3、影响、影响实验结果。果。一一、常常见人畜共患病毒性疾病人畜共患病毒性疾病1.流行性出血流行性出血热病毒感染(病毒感染(Epidemichemorrhagicfevervirusinfection)l病原:病原:流行性出血流行性出血热病毒(病毒(Bunyaviridae,Hantavirus)l流行病学:流行病学:传染源:染源:带毒野鼠和毒野鼠和实验大鼠。大鼠。传播途径:咬播途径:咬伤接触接触传播,气溶胶吸入。播,气溶胶吸入。易感易感动物:大小鼠及其它物:大小鼠及其
21、它啮齿类动物。物。l临床症状:大鼠无床症状:大鼠无临床症状,人感染后得流行性出血床症状,人感染后得流行性出血热,典型表典型表现有有发热、出血和、出血和肾脏损害三害三类主要症状主要症状。事例:事例:2007年中山大学年中山大学实验人人员感染流行性出血感染流行性出血热。l诊断:断:血清学血清学检查,病毒分离,病毒分离l预防和控制:防和控制:预防:防:饲养区内外捕养区内外捕杀野鼠野鼠,不从无,不从无生生产许可可证单位位购买动物;被大小鼠咬物;被大小鼠咬伤后要注射流行性出血后要注射流行性出血热疫苗。疫苗。控制:控制:捕捕杀血清学血清学检查阳性大小鼠,阳性大小鼠,消毒、隔离消毒、隔离2.淋巴淋巴细胞脉胞
22、脉络丛脑膜炎病毒感染膜炎病毒感染(Lymphocyticchoriomeningitisvirusinfection)l病原:病原:LCMV(Arenaviridae,Lymphocyticchoriomeningitisvirus)l流行病学:流行病学:传染源染源:感染感染LCMV的野小鼠或的野小鼠或实验小鼠。小鼠。传播途径:接触播途径:接触传播,垂直播,垂直传播。播。易感易感动物:小鼠、物:小鼠、仓鼠、人。鼠、人。l临床症状:床症状:小鼠无症状,人流感小鼠无症状,人流感样、脑膜炎。膜炎。l诊断:断:血清学血清学检查,样品品脑内注射。内注射。l预防和控制:防和控制:彻底消底消灭饲养室周养室周
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