No实验动物微生物控制.pptx
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1、二、实验动物微生物和寄生虫控制的等级二、实验动物微生物和寄生虫控制的等级普通动物普通动物 (conventional animal CV)清洁级动物清洁级动物 (clean animal CL)无特定病原体动物无特定病原体动物 (specific pathogen free animal,SPF)无菌动物和悉生动物无菌动物和悉生动物 (germ free animal GF)(gnotobiotic animal GN)第1页/共77页(一)(一)普通动物普通动物(Conventional animal CV)(Conventional animal CV)指动物不携带主要的人兽共患病、自身的
2、烈性传指动物不携带主要的人兽共患病、自身的烈性传染病的病原体及体外寄生虫的实验动物。染病的病原体及体外寄生虫的实验动物。饲养在普通环境下饲养在普通环境下;建立消毒防疫制度、动物房操作规程等建立消毒防疫制度、动物房操作规程等动物饲养和实验设施要符合最基本的要求动物饲养和实验设施要符合最基本的要求动物仅供作教学、或预备实验时使用。动物仅供作教学、或预备实验时使用。*第2页/共77页(二)清洁级动物(二)清洁级动物(clean animal CL(clean animal CL 除普通动物应排除的病原体外,不携带对动物危除普通动物应排除的病原体外,不携带对动物危害大和对科学研究干扰大的病原。害大和对
3、科学研究干扰大的病原。如:清洁级小鼠如:清洁级小鼠 排除排除8 8种细菌、种细菌、5 5种病毒、种病毒、7 7种寄生虫种寄生虫;清洁级大鼠清洁级大鼠 不应携带不应携带8 8种细菌、种细菌、2 2种病毒、种病毒、7 7种寄生虫种寄生虫*第3页/共77页清洁级动物应注意如下几点:清洁级动物应注意如下几点:引种引种应来源更高等级的动物应来源更高等级的动物;饲养、繁殖或使用在温、湿度可控的饲养、繁殖或使用在温、湿度可控的屏障环境;屏障环境;物品物品如笼具、垫料、器具、饲料和饮水如笼具、垫料、器具、饲料和饮水等,应等,应灭菌处理灭菌处理;要建立要建立严格严格管理制度和操作规范。管理制度和操作规范。清洁级
4、动物已是我国目前主要使用的质量控制等级的动物,已被广泛地应用于生命科学研究、新药研制和安全评价等领域的动物实验之中。*第4页/共77页(三)无特定病原体动物(三)无特定病原体动物 (Specific Pathogen Free Animal,SPF)(Specific Pathogen Free Animal,SPF)指在清洁级动物的基础上,动物不携带主要潜在指在清洁级动物的基础上,动物不携带主要潜在感染或条件致病和对科学实验干扰大的病原。感染或条件致病和对科学实验干扰大的病原。清洁级动物和无特定病原体动物差异:清洁级动物和无特定病原体动物差异:SPFSPF动物需要控制的微生物和寄生虫的种类更
5、多动物需要控制的微生物和寄生虫的种类更多*第5页/共77页u来源:无菌剖腹产动物来源:无菌剖腹产动物u保种、饲育及使用:在保种、饲育及使用:在屏障环境屏障环境 中中u设施:设施:屏障环境屏障环境并经常性的监测并经常性的监测u从事的人员:应当接受实验动物学的专门培训。从事的人员:应当接受实验动物学的专门培训。u应用:应用:SPFSPF动物广泛地于肿瘤免疫学、病理学、药动物广泛地于肿瘤免疫学、病理学、药物学、毒理学、生物制品研制及生物医学等方面,物学、毒理学、生物制品研制及生物医学等方面,尤其在放射、烧伤等医学研究领域具有特殊的应用尤其在放射、烧伤等医学研究领域具有特殊的应用价值。价值。SPFSP
6、F动物已是国际公认的标准的实验动物动物已是国际公认的标准的实验动物.*第6页/共77页(四)无菌动物和悉生动物(四)无菌动物和悉生动物无菌动物无菌动物:(germ free animal GF)(germ free animal GF)动物不携带任何以现有手段可检出的微生物和动物不携带任何以现有手段可检出的微生物和寄生虫,来源由普通动物经无菌剖腹产手术,幼仔寄生虫,来源由普通动物经无菌剖腹产手术,幼仔置于无菌隔离器中,由人工哺乳或代乳饲育而成。置于无菌隔离器中,由人工哺乳或代乳饲育而成。悉生动物悉生动物:(gnotobiotic animal GN)(gnotobiotic animal GN
7、)在无菌动物中人为地植入已知的一种或数种微在无菌动物中人为地植入已知的一种或数种微生物的动物被称为悉生动物。生物的动物被称为悉生动物。*第7页/共77页种种类类培育者及育成时间培育者及育成时间小鼠小鼠Pleasants,1959大鼠大鼠Reyniers等,等,1946:Gustafsson,1948;Pleasants,1959豚鼠豚鼠Miyakawa等等,1958;Tanami,1959;Pnillips等等,1959;Horton和和Hickey,1961;Newton和和Dewitt,1961兔兔Wostmann和和Pleasants,1959;Luckey,1963狗狗Glimsedt
8、,1946猫猫Bleby,1969山羊、山羊、绵羊绵羊Smith,1961,1966猪猪Whitenair,等等,1960马驹马驹Drummond等等,1973猴猴Reyniers,1942鸡鸡Reyniers,1943鹌鹑鹌鹑Woodard等等,1965;Miles,1966已育成的无菌动物已育成的无菌动物*第8页/共77页健康动物处死浸在3737灭菌液中送进无菌隔离器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1 1、无菌动物技术*第9页/共77页2 2、无菌动物的特征、无菌动物的特征形态学改变形态学改变消消化化系
9、系统统 肠肠道道肌肌层层薄薄,张张力力低低,盲盲肠肠肥肥大大,肠肠粘粘膜绒毛增多,肝脏重量下降膜绒毛增多,肝脏重量下降循环系统循环系统 心脏相对缩小心脏相对缩小血液系统血液系统 白细胞增多白细胞增多网状内皮系统网状内皮系统 脾脏缩小,无三级滤泡,功能降低脾脏缩小,无三级滤泡,功能降低泌尿系统泌尿系统 肾脏较小肾脏较小*第10页/共77页功能和代谢的改变功能和代谢的改变免免疫疫功功能能 网网状状内内皮皮系系统统、淋淋巴巴组组织织发发育育不不良良,缺乏丙种球蛋白,吞噬细胞能力弱。缺乏丙种球蛋白,吞噬细胞能力弱。生长率生长率 无菌鸟类比普通鸟类生长率高;无菌鸟类比普通鸟类生长率高;无菌大、小鼠和普通
10、动物相同;无菌大、小鼠和普通动物相同;无菌豚鼠、兔生长率比普通动物慢。无菌豚鼠、兔生长率比普通动物慢。生殖生殖 在生殖方面的影响在生殖方面的影响?。*第11页/共77页代代谢谢 代代谢谢周周期期比比普普通通动动物物长长;血血中中含含氮氮量量少少,肠道对水的吸收率低肠道对水的吸收率低营营养养 无无菌菌对对豚豚鼠鼠、兔兔的的营营养养吸吸收收有有影影响响,无无菌菌动动物物肠肠道道上上皮皮细细胞胞更更新新率率低低,肠肠壁壁物物质质交交换换较慢较慢,通过胆汁排泄代谢产物的速度减慢通过胆汁排泄代谢产物的速度减慢寿命寿命 无菌动物比普通动物寿命长无菌动物比普通动物寿命长*第12页/共77页3 3、无菌动物在
11、生物医学研究中的应用、无菌动物在生物医学研究中的应用 微生物学研究中的应用微生物学研究中的应用 研研究究某某些些疾疾病病的的病病原原:提提供供组组织织培培养养的的无无菌菌组组织织;研究病原体的致病作用与机体的关系。研究病原体的致病作用与机体的关系。如如:将将溶溶组组织织阿阿米米巴巴接接种种到到无无菌菌豚豚鼠鼠的的盲盲肠肠内内不不能能引引起起感感染染。在在普普通通豚豚鼠鼠中中却却能能引引起起致致死死性性感感染染 探讨单一病原体的致病作用探讨单一病原体的致病作用 如猫瘟病毒正常猫易感染,无菌则不易受感如猫瘟病毒正常猫易感染,无菌则不易受感 *第13页/共77页u微生物学研究中的应用微生物学研究中的
12、应用 研究微生物间的拮抗作用研究微生物间的拮抗作用 如如:霍霍乱乱弧弧菌菌单单菌菌感感染染无无菌菌幼幼豚豚鼠鼠可可使使其其死死亡亡;但同时感染产气荚膜杆菌时,动物不发生死亡。但同时感染产气荚膜杆菌时,动物不发生死亡。福福氏氏痢痢疾疾杆杆菌菌单单菌菌经经口口感感染染无无菌菌幼幼豚豚鼠鼠时时死死亡亡;但但先先经经口口接接种种活活的的大大肠肠杆杆菌菌,无无菌菌豚豚鼠鼠不不致致死死亡亡,肠肠道道里里只只能能检检出出大大肠肠杆杆菌菌,而而没没有有痢痢疾疾杆菌。杆菌。病毒病研究病毒病研究*第14页/共77页免疫学研究中的应用免疫学研究中的应用 (免疫学研究是发展无菌动物的原因之一)免疫学研究是发展无菌动物
13、的原因之一)免疫功能与机体感受性的关系免疫功能与机体感受性的关系 特异性抗细菌抗体;特异性抗细菌抗体;肺泡巨噬细胞的活力;肺泡巨噬细胞的活力;唾液中的溶菌酶和白细胞;唾液中的溶菌酶和白细胞;对内毒素的全身反应等都明显降低对内毒素的全身反应等都明显降低*第15页/共77页研究丙种球蛋白和特异性抗体:研究丙种球蛋白和特异性抗体:无菌动物血清中无菌动物血清中 一球蛋白含量低。一球蛋白含量低。用无抗原性饲料喂无菌动物,小鼠血清用无抗原性饲料喂无菌动物,小鼠血清中完全缺乏丙种球蛋白。中完全缺乏丙种球蛋白。无菌小猪中用无抗原性的饲料时,血清无菌小猪中用无抗原性的饲料时,血清里完全没有丙种球蛋白和特异性抗体
14、存在。里完全没有丙种球蛋白和特异性抗体存在。*第16页/共77页放射医学研究放射医学研究 放放射射致致无无菌菌动动物物粘粘膜膜损损伤伤较较普普通通动动物物轻轻微。微。?在营养代谢研究中的应用在营养代谢研究中的应用 探探讨讨细细菌菌和和维维生生素素的的关关系系 许许多多营营养养成成分分依依靠靠肠肠道道细细菌菌降降解解。肠肠道道细细菌菌可可合合成成VBVB、VKVK,应应用无菌动物可研究那些菌可合成用无菌动物可研究那些菌可合成VBVB、VK VK 探探讨讨细细菌菌与与胆胆汁汁酸酸代代谢谢的的关关系系 微微生生物物可可使使胆胆汁酸发生化学变化,减少其再吸收。汁酸发生化学变化,减少其再吸收。*第17页
15、/共77页在肿瘤研究中的应用在肿瘤研究中的应用免疫抑制剂的研究:免疫抑制剂的研究:因因普普通通动动物物用用免免疫疫抑抑制制剂剂可可降降低低其其抵抵抗抗力力,致致其继发感染而死亡;要用无菌动物进行。其继发感染而死亡;要用无菌动物进行。用于致癌作用和微生物关系的研究:用于致癌作用和微生物关系的研究:如:大肠杆菌产物乙基硫氨酸为致癌物;如:大肠杆菌产物乙基硫氨酸为致癌物;无无菌菌大大鼠鼠口口服服苏苏铁铁素素无无致致癌癌性性,普普通通大大鼠鼠口口服服苏苏铁铁素可诱发结肠和其他部位的癌变素可诱发结肠和其他部位的癌变 尿尿道道癌癌在在普普通通实实验验动动物物中中少少见见,但但在在无无菌菌动动物物中中却却较
16、常见(如无菌大鼠)较常见(如无菌大鼠)。可能的原因:微微生生物物可可产产生生或或改改变变化化学学物物质质的的致致癌癌性性*第18页/共77页老年病学老年病学老年病学老年病学 (探讨微生物和老化的关系)(探讨微生物和老化的关系)(探讨微生物和老化的关系)(探讨微生物和老化的关系)无菌大鼠的心、肝、肾、脑没有与年龄相关的无菌大鼠的心、肝、肾、脑没有与年龄相关的无菌大鼠的心、肝、肾、脑没有与年龄相关的无菌大鼠的心、肝、肾、脑没有与年龄相关的病变病变病变病变 普通大鼠寿命为普通大鼠寿命为普通大鼠寿命为普通大鼠寿命为2 2 2 2年左右,无菌大鼠寿命为年左右,无菌大鼠寿命为年左右,无菌大鼠寿命为年左右,
17、无菌大鼠寿命为3 3 3 34 4 4 4年年年年毒理学研究毒理学研究 药物的毒理作用常与肠道内的微生物代谢有关药物的毒理作用常与肠道内的微生物代谢有关 如:正常豚鼠对青霉素过敏,无菌动物无此反应如:正常豚鼠对青霉素过敏,无菌动物无此反应*第19页/共77页 4 4 4 4、悉生动物及应用、悉生动物及应用、悉生动物及应用、悉生动物及应用 又称已知菌动物(又称已知菌动物(又称已知菌动物(又称已知菌动物(Animal with Bacteric Flora Animal with Bacteric Flora)u特点特点特点特点 :悉生动物和无菌动物一样,实验结果排除了悉生动物和无菌动物一样,实验
18、结果排除了悉生动物和无菌动物一样,实验结果排除了悉生动物和无菌动物一样,实验结果排除了动物体内不明确的微生物对实验结果的干扰动物体内不明确的微生物对实验结果的干扰动物体内不明确的微生物对实验结果的干扰动物体内不明确的微生物对实验结果的干扰u用途用途 单一微生物与机体的互相关系单一微生物与机体的互相关系观察多种微生物之间及其与机体之间的互相关系和菌群观察多种微生物之间及其与机体之间的互相关系和菌群失调现象失调现象施以物理、化学等致病因子,观察机体、微生物、致病施以物理、化学等致病因子,观察机体、微生物、致病因子三方面互相关系因子三方面互相关系 (如:无菌动物不发生迟发性过敏反应,而感染大(如:无
19、菌动物不发生迟发性过敏反应,而感染大肠杆菌的悉生动物可发生迟发性过敏反应)肠杆菌的悉生动物可发生迟发性过敏反应)*第20页/共77页要求要求*第21页/共77页 三、不同等级实验动物的微生物要求三、不同等级实验动物的微生物要求 1 1、实验动物微生物和寄生虫等级、实验动物微生物和寄生虫等级、实验动物微生物和寄生虫等级、实验动物微生物和寄生虫等级*第22页/共77页2 2、实验动物微生物和寄生虫学等级国家标准、实验动物微生物和寄生虫学等级国家标准、实验动物微生物和寄生虫学等级国家标准、实验动物微生物和寄生虫学等级国家标准*第23页/共77页*第24页/共77页*第25页/共77页*第26页/共7
20、7页*第27页/共77页*第28页/共77页*第29页/共77页*第30页/共77页*第31页/共77页*第32页/共77页四、不同等级实验动物的比较GFGFSPFSPF清洁动物清洁动物普通动物普通动物传染病传染病无无无无较少较少有或可能有有或可能有有或可能有有或可能有寄生虫寄生虫无无少少较少较少有或可能有有或可能有有或可能有有或可能有实验结果实验结果明确明确明确明确明确明确有疑问有疑问应用动物数应用动物数少少少少较少较少多多长期实验长期实验可能好可能好可能好可能好可能好可能好困难困难统计价值统计价值很好很好好好较好较好较差较差自然死亡率自然死亡率很低很低低低较低较低高高长期实验成活率长期实验
21、成活率约约100100约约9090约约8080约约4040实验的准确设计实验的准确设计可能可能可能可能可能可能不可能不可能结果讨论价值结果讨论价值很高很高高高中中低低*第33页/共77页(一)动物传染病的三个基本环节(一)动物传染病的三个基本环节1 1、传染源:、传染源:患患病病动动物物、隐隐性性感感染染者者和和病病死死的的动动物物、某某些些野野生生动动物和患病人物和患病人2 2、传播途径:、传播途径:病原通过一定的方式或媒介再次侵入易感动物体内病原通过一定的方式或媒介再次侵入易感动物体内 包包括括空空气气飞飞沫沫传传播播、经经水水及及食食物物传传播播、虫虫媒媒传传播播、垫料等水平传播和垂直传
22、播。垫料等水平传播和垂直传播。3 3、易感动物、易感动物:对某种病原体有易感性的动物称为易感动物。对某种病原体有易感性的动物称为易感动物。五、实验动物传染性疾病的预防五、实验动物传染性疾病的预防*第34页/共77页 (二)实验动物传染病以预防为主(二)实验动物传染病以预防为主(二)实验动物传染病以预防为主(二)实验动物传染病以预防为主对实验动物疾病很少进行治疗,而以预防为主对实验动物疾病很少进行治疗,而以预防为主对实验动物疾病很少进行治疗,而以预防为主对实验动物疾病很少进行治疗,而以预防为主1 1 1 1、药物治疗可能会影响实验结果药物治疗可能会影响实验结果药物治疗可能会影响实验结果药物治疗可
23、能会影响实验结果;2 2 2 2、康复动物可能长期带毒,成为传染源、康复动物可能长期带毒,成为传染源、康复动物可能长期带毒,成为传染源、康复动物可能长期带毒,成为传染源;3 3 3 3、对小动物治疗,经济上不划算、对小动物治疗,经济上不划算、对小动物治疗,经济上不划算、对小动物治疗,经济上不划算;4 4 4 4、狗、灵长类治疗,受到疾病类型和研究性质的、狗、灵长类治疗,受到疾病类型和研究性质的、狗、灵长类治疗,受到疾病类型和研究性质的、狗、灵长类治疗,受到疾病类型和研究性质的影响影响影响影响.*第35页/共77页(三)实验动物传染病预防措施(三)实验动物传染病预防措施 1 1 1 1、合理的环
24、境设施是预防疾病的必备条件;、合理的环境设施是预防疾病的必备条件;、合理的环境设施是预防疾病的必备条件;、合理的环境设施是预防疾病的必备条件;2 2 2 2、严格执行科学管理制度和标准操作程序;、严格执行科学管理制度和标准操作程序;、严格执行科学管理制度和标准操作程序;、严格执行科学管理制度和标准操作程序;3 3 3 3、建立并保持饲养健康的动物种群;、建立并保持饲养健康的动物种群;、建立并保持饲养健康的动物种群;、建立并保持饲养健康的动物种群;4 4 4 4、严格监护动物健康状况(哨兵动物、严格监护动物健康状况(哨兵动物、严格监护动物健康状况(哨兵动物、严格监护动物健康状况(哨兵动物 sen
25、tinel sentinel sentinel sentinel AnimalAnimalAnimalAnimal);5 5 5 5、大动物及时预防接种。、大动物及时预防接种。、大动物及时预防接种。、大动物及时预防接种。*第36页/共77页病毒:病毒:病毒:病毒:流行性出血热病毒、流行性出血热病毒、流行性出血热病毒、流行性出血热病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒、狂犬病毒、狂犬病毒、狂犬病毒、狂犬病毒、猴疱疹病毒(猴疱疹病毒(猴疱疹病毒(猴疱疹病毒(B B B B病毒)、病毒)、病毒)、病毒)、马尔堡病毒、马尔堡
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