第二节课-实验动物质量控制及分类.ppt

实验动物标准化单单 位：医学实验中心位：医学实验中心斑马鱼斑马鱼（开发心脏类药物的斑马鱼模型开发心脏类药物的斑马鱼模型）C.GeoffreyBurnsC.GeoffreyBurns和同事研制出一种监测斑马鱼和同事研制出一种监测斑马鱼心脏跳动的自动荧光显微分析法。他们将用绿色心脏跳动的自动荧光显微分析法。他们将用绿色的荧光标签置入斑马鱼胚胎的心肌膜中。利用这的荧光标签置入斑马鱼胚胎的心肌膜中。利用这种转基因斑马鱼，他们精确地测量出每分钟心跳种转基因斑马鱼，他们精确地测量出每分钟心跳的速率。的速率。BurnsBurns和同事用这种方法测量了斑马鱼和同事用这种方法测量了斑马鱼的心脏对影响心脏速率的药物的反应，如对抗雌的心脏对影响心脏速率的药物的反应，如对抗雌激素药物激素药物“它莫西芬它莫西芬”的反应。的反应。一、实验动物标准化的意义二、实验动物标准化的内容三、实验动物标准化的实施一、实验动物标准化的意义一、实验动物标准化的意义实验动物是生命科学发展的基础和重要的支实验动物是生命科学发展的基础和重要的支撑条件，涉及到医药、卫生、科技、教育、环保撑条件，涉及到医药、卫生、科技、教育、环保等行业，直接关系到人类的身体健康和公共卫生等行业，直接关系到人类的身体健康和公共卫生安全。安全。在药品、生物制品、农药、食品、化妆品、在药品、生物制品、农药、食品、化妆品、化工产品、进出口商品检验等实验中，实验动物化工产品、进出口商品检验等实验中，实验动物总是作为人类的替身，承担安全性评价和效果实总是作为人类的替身，承担安全性评价和效果实验。验。世界上生物医学论文的世界上生物医学论文的60%60%以上是采用实验动物以上是采用实验动物进行的。进行的。生命科学领域内，研究课题的确立、成果水平的生命科学领域内，研究课题的确立、成果水平的高低等都决定于实验动物的质量，否则科学实验高低等都决定于实验动物的质量，否则科学实验就不能在时间、空间和研究者之间进行比较，科就不能在时间、空间和研究者之间进行比较，科研成果和论文不能在国际上进行交流，得不到国研成果和论文不能在国际上进行交流，得不到国际上的公认，可能被看做一堆废纸，实验结果科际上的公认，可能被看做一堆废纸，实验结果科学性将会受到质疑，生命科学研究不能走向世界。学性将会受到质疑，生命科学研究不能走向世界。7 7实验动物在生命科学领域被称为实验动物在生命科学领域被称为“活的试剂活的试剂”、“活的测定器活的测定器”、“活的精密仪器活的精密仪器”等。在等。在动物实验时，要有高标准的要求，以保证实验研动物实验时，要有高标准的要求，以保证实验研究。究。8 8动物实验的目标是追求能精确反映实验过程动物实验的目标是追求能精确反映实验过程的可靠数据。要维持其可靠性，就应努力的可靠数据。要维持其可靠性，就应努力消除非消除非恒定环境因素对动物的生理生化活动引起的变化恒定环境因素对动物的生理生化活动引起的变化。否则，在对实验数据进行分析和综合时，对于其否则，在对实验数据进行分析和综合时，对于其中出现的数值波动和问题，就极难进行确切的评中出现的数值波动和问题，就极难进行确切的评价。价。作用如此重大的小动物，一旦出现问题便会带来严重的后果。制药和化学工业产品如不用实验动物进行安全试验，给人类应用将会造成十分严重的恶果。如1962年，原西德某药厂生产一种安眠药反应停（Thalidomide），推广给孕妇使用，结果在若干年内发现畸胎发生率增高，究其原因就是与孕妇服用反应停有关。如在兽医生物药品制造上，由于猪瘟疫苗生产和检定上没有适当合格的动物，曾经在内蒙、陕西、四川、河南、河北、湖北、广东等地，不断发生因接种疫苗后猪大量死亡及疫病扩散的事故，造成很大的损失和不良的政治影响。生物制品工作中，由于没有SPF（无特定病原体）鸡，鸡胚污染白血病毒，所生产的麻疹疫苗等人用疫苗和鸡马立克氏病弱毒疫苗等禽兽用疫苗，出口受到影响。我国最著名的克山病研究科学家，某医大教授1980年去日本交流经验时，宣读了“克山病的研究论文”引起了日本医学界的重视，但当对方了解到他所使用的动物是来源历史不清的一般动物时，则认为其“实验结果的科学性不强”。研究成果没有得到世界同行的认可。我国最有价值的新药青蒿素，也同样由于使用了不合格的实验动物而不能进入国际市场，被国外同行抢先注册，失去了独立知识产权。这类例子并不少见。2001 2001年年6 6月，正当我国申报奥运会的关月，正当我国申报奥运会的关键时刻，北京某大学发生了令人震惊的小键时刻，北京某大学发生了令人震惊的小鼠流行性出血热病毒感染疫情，导致鼠流行性出血热病毒感染疫情，导致1 1名院名院士死亡、士死亡、700700多名师生受到感染被紧急接受多名师生受到感染被紧急接受治疗，政治影响非常严重，直接经济损失治疗，政治影响非常严重，直接经济损失达数千万元。这类例子并不少见。达数千万元。这类例子并不少见。医学研究的主要任务是预防与治疗人类的疾病，保障人民健康。它是通过临床研究和实验室研究两个基本途径来实现的，而不论临床研究还是实验室研究均离不开使用实验动物。根据统计，世界上生物医学研究论文的60%以上是采用实验动物来进行的。可见动物实验在医学的发展过程中起着极其重要和推动性的作用。历史的沉痛教训，经济和科学发展的需历史的沉痛教训，经济和科学发展的需要，都证明我国亟待把实验动物科学搞上去，要，都证明我国亟待把实验动物科学搞上去，为各学科研究提供和在实践中使用各种标准为各学科研究提供和在实践中使用各种标准化的实验动物。化的实验动物。但由于实验动物品种系复杂，保持质量标准困难，规格要求严格，可使用的时间短促，无法控制的繁殖规律，对于生活环境依赖性高等特点，决定了它比其它工业产品更难生产，常可造成在生产和流通过程中的特殊困难。1717二、实验动物标准化的内容二、实验动物标准化的内容 1.1.实验动物的遗传学控制（标准化）实验动物的遗传学控制（标准化）2.2.实验动物的微生物学控制（标准化）实验动物的微生物学控制（标准化）3.3.实验动物的环境控制（标准化）实验动物的环境控制（标准化）4.4.实验动物的营养学控制（标准化）实验动物的营养学控制（标准化）专业机构、资质认证、国家标准、合格证制度等实现所有的专业机构、资质认证、国家标准、合格证制度等实现所有的标准化内容。标准化内容。按基因纯合程度的分类近交系近交系(Inbred strain animals or pure lines)封闭群封闭群(Closed colony or Closed colony or outbredoutbred stock stock)突变系突变系(Mutant strain)系统杂交动物系统杂交动物(Hybrid Colony)一.近交系基本特点(一一)概念概念1近交近交:群体中有意识地选用遗传学上血缘关群体中有意识地选用遗传学上血缘关系较近的雌雄个体系较近的雌雄个体,既有共同祖先的个体既有共同祖先的个体(兄兄妹妹,父女父女,母子母子)之间进行交配之间进行交配.作用作用:种群接近纯和种群接近纯和.培养近交系必须手段培养近交系必须手段,以兄妹交配为多以兄妹交配为多近交引起变化近交衰退近交衰退:生长生长,成活成活,生育生育,抗病抗病,适应性减退适应性减退原因原因:隐性有害基因暴露隐性有害基因暴露 破坏多基因平衡破坏多基因平衡育成的近交系育成的近交系,为保持遗传特点为保持遗传特点,必须继续近交必须继续近交,并不得有遗传漂变并不得有遗传漂变,突变和遗传污染发生突变和遗传污染发生.4.近交程度群体内个体之间的关系群体内个体之间的关系群体内个体之间的关系群体内个体之间的关系(1)(1)近交系数近交系数近交系数近交系数:根据近亲交配的世代数根据近亲交配的世代数根据近亲交配的世代数根据近亲交配的世代数,将基因的将基因的将基因的将基因的纯化度用百分比来表示纯化度用百分比来表示纯化度用百分比来表示纯化度用百分比来表示.即群体中某个体通过遗传携带两个同源即群体中某个体通过遗传携带两个同源即群体中某个体通过遗传携带两个同源即群体中某个体通过遗传携带两个同源等位基因的概率等位基因的概率等位基因的概率等位基因的概率(2)血缘系数血缘系数(Rxy):群体中个体之间基因的群体中个体之间基因的相似程度相似程度.同卵双生同卵双生Rxy:100%亲子亲子Rxy:50%近交系近交系Rxy几达几达100%(实际为实际为 99.6%)近交系动物(InbredstrainanimalsorpurelinesInbredstrainanimalsorpurelines)经至少连续20代以上的全同胞兄妹交配培育而成，品系内所有个体都可追溯到起源于第20代或以前代数的共同祖先，近交系数高达99.6%，这样培育而成的品系动物称之为近交系。近交系的亚系（substrainsubstrainororsublinessublines）在培育近交系的过程中，由于杂合子的基因分离，在培育近交系的过程中，由于杂合子的基因分离，在培育近交系的过程中，由于杂合子的基因分离，在培育近交系的过程中，由于杂合子的基因分离，基因突变系的产生及抽样误差而造成的遗传趋异基因突变系的产生及抽样误差而造成的遗传趋异基因突变系的产生及抽样误差而造成的遗传趋异基因突变系的产生及抽样误差而造成的遗传趋异的动物称为亚系动物。的动物称为亚系动物。的动物称为亚系动物。的动物称为亚系动物。近交系的命名A、CBAC3HAKR（F?F?+12+12）C3HfDBA/1AeBDBA/1、DBA/2C57BL/6J，C57BL/10J近交系动物特征 遗传基因位点纯合性遗传基因位点纯合性 长期遗传的稳定性长期遗传的稳定性 表现型的一致性表现型的一致性 遗传物质同源性遗传物质同源性 遗传特征的可辨性遗传特征的可辨性 遗传组成的独特性遗传组成的独特性 生活力的衰退生活力的衰退 对外界因素的敏感性对外界因素的敏感性 国际分布的广泛性国际分布的广泛性 背景资料的可查性背景资料的可查性近交系的应用由于近交系具有良好的、适合实验要求的由于近交系具有良好的、适合实验要求的由于近交系具有良好的、适合实验要求的由于近交系具有良好的、适合实验要求的遗传特性，被用在众多的实验领域，而且遗传特性，被用在众多的实验领域，而且遗传特性，被用在众多的实验领域，而且遗传特性，被用在众多的实验领域，而且可减少每批次实验的动物用量，容易获得可减少每批次实验的动物用量，容易获得可减少每批次实验的动物用量，容易获得可减少每批次实验的动物用量，容易获得有统计学意义的实验数据。它们是胚胎学、有统计学意义的实验数据。它们是胚胎学、有统计学意义的实验数据。它们是胚胎学、有统计学意义的实验数据。它们是胚胎学、生理学、遗传学研究的理想材料，也用于生理学、遗传学研究的理想材料，也用于生理学、遗传学研究的理想材料，也用于生理学、遗传学研究的理想材料，也用于药效试验、安全评价等的动物实验。进行药效试验、安全评价等的动物实验。进行药效试验、安全评价等的动物实验。进行药效试验、安全评价等的动物实验。进行组织或肿瘤移植实验时，制作某些有遗传组织或肿瘤移植实验时，制作某些有遗传组织或肿瘤移植实验时，制作某些有遗传组织或肿瘤移植实验时，制作某些有遗传因素的人类疾病的动物模型时，近交系是因素的人类疾病的动物模型时，近交系是因素的人类疾病的动物模型时，近交系是因素的人类疾病的动物模型时，近交系是必不可少的材料。必不可少的材料。必不可少的材料。必不可少的材料。2828封闭群：封闭群：封闭群动物是指一个种群在五年以上既不以封闭群动物是指一个种群在五年以上既不以近交形式进行交配，也不从外部引进新种，仅在近交形式进行交配，也不从外部引进新种，仅在封闭条件下的一定群体中进行随机交配繁殖的动封闭条件下的一定群体中进行随机交配繁殖的动物群。物群。实验动物的遗传学控制2929封闭群动物保持了相当程度的杂合性，从而避免封闭群动物保持了相当程度的杂合性，从而避免了近交衰退的出现。所以，生活力、生育力比较了近交衰退的出现。所以，生活力、生育力比较强，具有繁殖率高、每胎产仔数高、每胎间隔短、强，具有繁殖率高、每胎产仔数高、每胎间隔短、子代死亡率低、抗病力强、寿命长等特点，因此子代死亡率低、抗病力强、寿命长等特点，因此可以大量生产。成本低。广泛应用。可以大量生产。成本低。广泛应用。常用的封闭群动物：常用的封闭群动物：KMKM小鼠、小鼠、NIHNIH小鼠、小鼠、ICRICR小小鼠、鼠、WistarWistar大鼠、大鼠、SDSD大鼠、大耳白兔等。大鼠、大耳白兔等。实验动物的遗传学控制3030国家建立统一的实验动物种子中心、实验动物种国家建立统一的实验动物种子中心、实验动物种源基地。源基地。我国有我国有 个种子、个种子、种源基地种源基地种源基地种源基地，全国所有生产单位，全国所有生产单位需要实验动物均需到这些种子、需要实验动物均需到这些种子、种源基地种源基地种源基地种源基地购买。购买。国国 家啮齿类实验动物种子中心；国家遗传工程家啮齿类实验动物种子中心；国家遗传工程小鼠资小鼠资 源基地；实验禽类种质资源基地；实验兔源基地；实验禽类种质资源基地；实验兔种质资源基种质资源基 地；实验用小型猪种质资源基地；实地；实验用小型猪种质资源基地；实验犬种质资源基验犬种质资源基 地；实验灵长类动物种质资源基地；实验灵长类动物种质资源基地。地。实验动物的遗传学控制突变系动物突变系动物（Mutantstrainanimals）由自然突变，或经人工诱由自然突变，或经人工诱由自然突变，或经人工诱由自然突变，或经人工诱导，使动物正常染色体上导，使动物正常染色体上导，使动物正常染色体上导，使动物正常染色体上的基因发生突变，动物表的基因发生突变，动物表的基因发生突变，动物表的基因发生突变，动物表现出某种遗传缺陷，且这现出某种遗传缺陷，且这现出某种遗传缺陷，且这现出某种遗传缺陷，且这种特异的遗传性状能够维种特异的遗传性状能够维种特异的遗传性状能够维种特异的遗传性状能够维持稳定的遗传品质。这种持稳定的遗传品质。这种持稳定的遗传品质。这种持稳定的遗传品质。这种变化了的能保持遗传基因变化了的能保持遗传基因变化了的能保持遗传基因变化了的能保持遗传基因特性的品系，称之为突变特性的品系，称之为突变特性的品系，称之为突变特性的品系，称之为突变系系系系.如裸鼠、糖尿病大鼠如裸鼠、糖尿病大鼠如裸鼠、糖尿病大鼠如裸鼠、糖尿病大鼠.基因突变动物在遗传学上不是一个单基因突变动物在遗传学上不是一个单独的遗传类别，它涉及近交系和封闭群两独的遗传类别，它涉及近交系和封闭群两类动物。类动物。基因突变发生在近交系即为基因突变发生在近交系即为同源突变同源突变近交系；近交系；基因突变发生在封闭群，即为基因突变发生在封闭群，即为封闭群封闭群突变种。突变种。突变品系突变品系主要表现主要表现研究应用研究应用肌萎缩症（肌萎缩症（dy）小鼠）小鼠进行性肌衰弱和广泛性的进行性肌衰弱和广泛性的肌萎缩肌萎缩肌萎缩症、肌肉营养障碍肌萎缩症、肌肉营养障碍症症肥胖症小鼠（肥胖症小鼠（ob）和大鼠）和大鼠（fa）肥胖，饮食多，血胰岛素肥胖，饮食多，血胰岛素高高肥胖症肥胖症侏儒症（侏儒症（dw）小鼠）小鼠矮小畸形、短尾、短鼻、矮小畸形、短尾、短鼻、继发性粘液性水肿继发性粘液性水肿内分泌如生长素和促甲状内分泌如生长素和促甲状腺素研究腺素研究糖尿病小鼠（糖尿病小鼠（db）和大鼠）和大鼠（di）肥胖并糖尿病、高血糖、肥胖并糖尿病、高血糖、蛋白尿、烦渴蛋白尿、烦渴遗传性糖尿病遗传性糖尿病骨骼硬化症（骨骼硬化症（op）小鼠）小鼠骨质硬化，骨髓消失骨质硬化，骨髓消失人骨髓硬化症人骨髓硬化症贫血小鼠和大鼠贫血小鼠和大鼠多种贫血多种贫血贫血贫血白内障（白内障（Cat）大鼠）大鼠 白内障白内障眼科眼科常用的突变品系突变品系突变品系主要表现主要表现研究应用研究应用尿崩症（尿崩症（di)大鼠大鼠多尿，低渗透压多尿，低渗透压遗传性下丘脑尿崩症遗传性下丘脑尿崩症血胆红素过多症（黄疸）血胆红素过多症（黄疸）（Jaudice,j）大鼠）大鼠黄疸黄疸婴儿的先天性血胆红素过婴儿的先天性血胆红素过多综合征多综合征色素瘤性视网膜炎大鼠色素瘤性视网膜炎大鼠视网膜发育后期即开始的视网膜发育后期即开始的光感受细胞的进行性丧失光感受细胞的进行性丧失人类的色素瘤性视网膜炎人类的色素瘤性视网膜炎无脾（无脾（As）小鼠）小鼠 脾脏完全缺如脾脏完全缺如脾脏功能、血吸虫病脾脏功能、血吸虫病视网膜退化（视网膜退化（rd）鼠）鼠 进行性视网膜硬化，有色进行性视网膜硬化，有色素沉着及视网膜血管闭锁素沉着及视网膜血管闭锁人类的色素性视网膜炎人类的色素性视网膜炎针尾（针尾（Pt）突变鼠）突变鼠椎间盘逐龄产生快速退化椎间盘逐龄产生快速退化人类的椎间盘突出症人类的椎间盘突出症自发性高血压大鼠自发性高血压大鼠（SHR）自发性高血压自发性高血压高血压高血压癫痫突变型大鼠癫痫突变型大鼠发作癫痫发作癫痫人类癫痫病人类癫痫病多种免疫缺陷小鼠多种免疫缺陷小鼠无无T细胞或无细胞或无B细胞或无细胞或无T、B细胞或无细胞或无K细胞或无细胞或无T、B、K细胞或无巨噬细细胞或无巨噬细胞胞免疫、血液病、器官移植、免疫、血液病、器官移植、肿瘤、病毒等肿瘤、病毒等其它还有各类突变模型动物先天性畸形、各种肾异常、巨结肠小鼠、睾丸雌性化或假两性畸形大鼠、隐睾症、新西兰高血压大鼠、各种神经麻痹、各种中枢神经异常、苯丙酮酸尿症、自身免疫性疾病、无毛小鼠、裸小鼠、裸大鼠等。突变系动物主要应用遗传机制的研究，如作遗传机制的研究，如作染色体的基因定位染色体的基因定位;人类疾病的动物模型，人类疾病的动物模型，是这类型动物的最主要是这类型动物的最主要的应用领域。的应用领域。利用免疫缺陷动物作环利用免疫缺陷动物作环境质量监测。境质量监测。系统杂交动物HybridColonyHybridColony animalsanimals两个没有关系的近交品系动物之间，进行有计划的交配，其繁殖的第一代，称系统杂交动物或F1。系统杂交动物特点具有杂交优势，生命力强，表现为适应性和抗病力强，繁殖力高，没有近交系那种近交衰退的现象;具有与近交系动物相类似的遗传均质性，因而动物试验的可重复性好;国内、外广泛采用，分布广，研究结果便于类比和交流。系统杂交动物应用系统杂交动物被广泛地用作各个领域动物实验的材料。尤其是在生物医学的实验研究中有特别的用途。4040（二）实验动物的微生物学控制（二）实验动物的微生物学控制1.1.实验动物微生物质量控制的意义实验动物微生物质量控制的意义(1).(1).感染后导致人发病甚至死亡感染后导致人发病甚至死亡人畜共患疾病的控制。普通环境和野外捕捉的人畜共患疾病的控制。普通环境和野外捕捉的动物都可能携带危害动物和人类健康的病原体。动物都可能携带危害动物和人类健康的病原体。如：念珠链杆菌，大鼠鼻咽中常见的细菌，如果如：念珠链杆菌，大鼠鼻咽中常见的细菌，如果人被携带这种细菌的大鼠咬伤，可引起鼠咬热，人被携带这种细菌的大鼠咬伤，可引起鼠咬热，不及时治疗可危及生命。不及时治疗可危及生命。4141(2).(2).引起实验动物的疾病和死亡引起实验动物的疾病和死亡这类病原体不影响人类的健康，但是可以引这类病原体不影响人类的健康，但是可以引起实验动物的疾病和死亡。如小鼠的鼠痘病毒，起实验动物的疾病和死亡。如小鼠的鼠痘病毒，对于小鼠是致命的，不感染人。对于小鼠是致命的，不感染人。实验动物的微生物学控制4242(3).(3).干扰动物实验结果干扰动物实验结果大多数情况下，动物感染病原体之后并不出大多数情况下，动物感染病原体之后并不出现临床症状，但是潜在的感染，能严重影响动物现临床症状，但是潜在的感染，能严重影响动物实验结果。实验结果。如小鼠肝炎病毒感染，可引起肝脏转氨酶升如小鼠肝炎病毒感染，可引起肝脏转氨酶升高等。高等。实验动物的微生物学控制43432.2.实验动物微生物等级划分实验动物微生物等级划分依据实验动物微生物、寄生虫控制程度，按照依据实验动物微生物、寄生虫控制程度，按照相应国家标准分四个等级：相应国家标准分四个等级：基础动物基础动物清洁级动物清洁级动物无特定病原体动物无特定病原体动物无菌动物无菌动物国标中，由于实验动物种类不同，又有具体规定：国标中，由于实验动物种类不同，又有具体规定：实验动物的微生物学控制4444大鼠、小鼠：大鼠、小鼠：（三个级别）三个级别）清洁级、无特定病原体级清洁级、无特定病原体级清洁级、无特定病原体级清洁级、无特定病原体级、无菌级。、无菌级。家兔、豚鼠、地鼠家兔、豚鼠、地鼠：（四个等级）四个等级）基础级、清洁级、无特定病原体级、无菌级基础级、清洁级、无特定病原体级、无菌级。犬、猴：犬、猴：（两个级别）两个级别）基础级、无特定病原体级。基础级、无特定病原体级。实验动物的微生物学控制（二）实验动物的微生物学控制：按对微生物的控制的程度，可以将实验动物分为五类，即：（）无菌动物（GF）；（）悉生动物（GN）；（）无特定病原体动物（SPF）；（）清洁动物（CL）；（5）普通动物（CV）。1.普通动物（Conventioalanimals，CV）是未经积极的微生物学控制，要求必须不带有人兽共患病和动物烈性传染病原体，普通地饲养在开放卫生环境里的动物。鼠应排除鼠痘病毒、流行性出血热病毒、沙门氏菌、皮肤真菌和链球菌、弓形体及对人体和动物有较大危害的病原体。普通动物只能供教学和一般性实验，不适用于研究实验。2清洁动物（Cleananimal,CL）要求在CV的基础上，还须不带有对动物危害大和对科学研究干扰大的病原体。清洁动物是根据我国国情而设定的等级动物，目前在我国已适用于大多数科研实验，是国内科研工作主要要求的标准级别的实验动物。3无特定病原体动物（Speceficpathogen-freeanimals，SPF）：是指机体内无特定的微生物和寄生虫存在的动物，简称SPF动物。但非特定的微生物和寄生虫是允许存在的，故其实际上就是指无传染病的健康动物。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。4悉生动物（Cnotobiotesanimals,GN）是指机体内带着已知微生物的动物。此种动物原是无菌动物，系人为的将指定微生物丛投给其体内，例如使大肠杆菌定居在无菌小鼠体内，在进行微生物检查时，仅能检出大肠杆菌。亦有人工投给二种以上的已知微生物。悉生动物一般分为单菌、双菌、三菌、或多菌动物。5无菌动物（Germfreeanimals,GF）：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。此种动物在自然界中并不存在，必须用人为的方法培育出来。健康动物处死健康动物处死浸在浸在3737灭菌液中送进无菌隔离器灭菌液中送进无菌隔离器剖腹手术切除子宫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将子宫浸消毒液即送到另一只隔离器中切开子宫取胎切开子宫取胎用灭菌纱布揩拭仔体并电刀断脐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放入隔离器内人工喂乳或保姆代养无无菌菌动动物物技技术术用大量抗菌素可以使普通动物暂时无菌，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。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、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。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因此，无菌动物必须是生来就无菌的动物。物。53533.3.实验动物微生物质量检测实验动物微生物质量检测（1 1）检测方法）检测方法病毒学检测病毒学检测：血清学检测和病原学检测血清学检测和病原学检测细菌学检测：病原菌的分离和培养细菌学检测：病原菌的分离和培养真菌学检测：分离和培养真菌学检测：分离和培养寄生虫学检测：肉眼观察、显微镜下观察等。寄生虫学检测：肉眼观察、显微镜下观察等。（2 2）微生物检测频率）微生物检测频率（合格证注明日期）（合格证注明日期）不同等级的动物，检测频率不同。基础动物、清洁不同等级的动物，检测频率不同。基础动物、清洁动物、动物、SPFSPF动物，每动物，每3 3个月至少检测一次；无菌动个月至少检测一次；无菌动物每年至少检测一次。检测单位认证，国家批准。物每年至少检测一次。检测单位认证，国家批准。实验动物的微生物学控制5454（三）实验动物环境标准化（三）实验动物环境标准化实验动物环境是指实验动物周围客观存在的，与实验动物环境是指实验动物周围客观存在的，与实验动物相互依存、相互作用、相互影响、协调实验动物相互依存、相互作用、相互影响、协调发展的一切外部事物的有机体。发展的一切外部事物的有机体。强调强调实验动物的环境条件和动物实验条件设施的实验动物的环境条件和动物实验条件设施的标准化（认证，政府批准，合格证制度等）标准化（认证，政府批准，合格证制度等）55551.1.环境因素对实验动物的影响环境因素对实验动物的影响（1 1）气候因素对实验动物影响）气候因素对实验动物影响 1 1）温度和湿度：代谢、内分泌、性周期、泌乳、生殖活动、）温度和湿度：代谢、内分泌、性周期、泌乳、生殖活动、幼仔成活、微生物繁殖、饲料垫料霉变、疾病发生、实验幼仔成活、微生物繁殖、饲料垫料霉变、疾病发生、实验结果等。结果等。温度：温度：18281828 湿度湿度:40%70%:40%70%见国家标准。生产、使用。见国家标准。生产、使用。实验动物的环境控制56562 2）气流、风速、换气次数）气流、风速、换气次数保持新鲜空气均匀分布。保持温湿度。污浊气体保持新鲜空气均匀分布。保持温湿度。污浊气体排出室外。排出室外。气流、风速、温度、湿度不是各自以单一的形式气流、风速、温度、湿度不是各自以单一的形式对动物产生影响，而是在互相关联状态下影响动对动物产生影响，而是在互相关联状态下影响动物。物。风速小，空气流通不畅。动物缺氧，臭气充斥，风速小，空气流通不畅。动物缺氧，臭气充斥，散热困难，造成不舒适感，甚至发生疾病和窒息。散热困难，造成不舒适感，甚至发生疾病和窒息。气流过大，动物体表散热增加。气流过大，动物体表散热增加。.实验动物的环境控制5757我国我国实验动物环境与设施标准实验动物环境与设施标准（GB14925GB14925）规）规定，定，屏障环境动物实验室的大鼠、小鼠：屏障环境动物实验室的大鼠、小鼠：温度：温度：20262026，日温差，日温差 33湿度：湿度：4070%4070%气流速度：气流速度：0.10.20.10.2m/sm/s换气次数：换气次数：10201020（次、（次、h)h)压强梯度：压强梯度：20502050（Pa)Pa)（申请、报批、建设、认证、年检。日常维护。行（申请、报批、建设、认证、年检。日常维护。行为规范）为规范）实验动物的环境控制5858病原微生物随空气流动而四处播散。动物设病原微生物随空气流动而四处播散。动物设施内各区域的静压状况决定了空气流动的方向。施内各区域的静压状况决定了空气流动的方向。在屏障系统中：空气流动方向是从清洁区（洁净在屏障系统中：空气流动方向是从清洁区（洁净走廊、动物室）向污染区流动，动物室内处于正走廊、动物室）向污染区流动，动物室内处于正压，高于室外。压，高于室外。-维持、培训、行为规范等。维持、培训、行为规范等。（污染或者放射性实验室，室内处于负压，低于室（污染或者放射性实验室，室内处于负压，低于室外）外）实验动物的环境控制5959（2 2）物理因素对实验动物的影响）物理因素对实验动物的影响粉尘、噪声、臭气、光照粉尘、噪声、臭气、光照1 1）粉尘：外界带入、室内发生（动物被毛、皮屑、）粉尘：外界带入、室内发生（动物被毛、皮屑、饲料渣、垫料等）。空气中的微生物可以附着在饲料渣、垫料等）。空气中的微生物可以附着在颗粒物上。变态反应。颗粒物上。变态反应。清洁级以上的动物设施，对进入空气必须经过过清洁级以上的动物设施，对进入空气必须经过过滤，使空气达到一定的洁净度。（设备、维持）滤，使空气达到一定的洁净度。（设备、维持）实验动物的环境控制6060洁净室（区）空气洁净级别表洁净室（区）空气洁净级别表洁净室（区）空气洁净级别表洁净室（区）空气洁净级别表洁净度级别尘粒最大允许数/立方米0.5m尘粒数5m尘粒数微生物最大允许数浮游菌/立方米沉降菌/皿100级3，50005110，000级350,0002，0001003100,000级3,500,00020,00050010300,000级10,500,00060,000100015实验动物的环境控制6161空气洁净度：空气洁净度：1000010000级级落下菌：落下菌：33个皿个皿氨浓度：氨浓度：14mg/m14mg/m3 3噪声：噪声：60dB60dB照度：工作照度照度：工作照度150300lx150300lx动物照度动物照度1520lx1520lx昼夜明暗交替（昼夜明暗交替（h h）：）：12/1212/12或或 10/1410/14实验动物的环境控制6262（3 3）居住因素）居住因素1 1）笼具：便于消毒、便于观察、无毒、耐腐蚀、耐）笼具：便于消毒、便于观察、无毒、耐腐蚀、耐高温、易清洗。高温、易清洗。2 2）垫料：作用是保温、舒适、保持笼内清洁。）垫料：作用是保温、舒适、保持笼内清洁。一般使用：刨花、锯末、玉米芯。无害、无异一般使用：刨花、锯末、玉米芯。无害、无异味、无毒性、无油脂、吸湿性好。味、无毒性、无油脂、吸湿性好。3 3）生物因素：同种生物因素、异种生物因素（敌对、）生物因素：同种生物因素、异种生物因素（敌对、相容）等。相容）等。实验动物的环境控制6363两只以上的动物在一起，就形成了动物社会，产两只以上的动物在一起，就形成了动物社会，产生个体间的优劣关系。动物社会地位大致分为直生个体间的优劣关系。动物社会地位大致分为直线型（线型（1.2.3.1.2.3.依次强势，以直线表示优劣关系）依次强势，以直线表示优劣关系）与专制型。与专制型。专制型：首领处于比其它所有动物都优先的地位，专制型：首领处于比其它所有动物都优先的地位，一般在首领以下的动物之间不发生争斗现象。大、一般在首领以下的动物之间不发生争斗现象。大、小鼠属于此类型。在社会地位形成的过程中，会小鼠属于此类型。在社会地位形成的过程中，会发生激烈斗争。在同一笼饲养数只雄性小鼠时，发生激烈斗争。在同一笼饲养数只雄性小鼠时，经常可以看到此种现象。争斗和社会地位会影响经常可以看到此种现象。争斗和社会地位会影响内分泌。内分泌。实验动物的环境控制6464大鼠是群居动物，不要分开养。大鼠是群居动物，不要分开养。一笼养一笼养5 5、6 6只均可。不要超过只均可。不要超过1010只。饲养密度不只。饲养密度不应过大，影响生长。应过大，影响生长。群居的大鼠体重增长快于独笼养的大鼠。群居的大鼠体重增长快于独笼养的大鼠。标准要求：单养：标准要求：单养：0.025m0.025m2 2。（大鼠笼约。（大鼠笼约0.2m0.2m2 2）实验动物的环境控制65652 2.实验动物设施实验动物设施依据我国依据我国实验动物实验动物 环境及设施标准环境及设施标准（GBGB149251492520012001），将实验动物设施分为），将实验动物设施分为3 3级：级：普通环境：普通环境：屏障环境：屏障环境：隔离环境：隔离环境：实验动物的环境控制6666 国际上非常重视实验动物的微生物学品质，一般国际上非常重视实验动物的微生物学品质，一般规定至少要到达清洁级，甚至要求到规定至少要到达清洁级，甚至要求到SPFSPF级，才级，才能符合科研要求。能符合科研要求。用屏障系统和隔离系统的设施饲育清洁级以上的用屏障系统和隔离系统的设施饲育清洁级以上的实验动物并搞好其质量控制，是当今世界实验动实验动物并搞好其质量控制，是当今世界实验动物科学发展的总趋势物科学发展的总趋势 实验动物的环境控制6767普通环境：该环境设施符合动物居住的基本要求，普通环境：该环境设施符合动物居住的基本要求，不能完全控制传染因子，适用于饲育教学等用途不能完全控制传染因子，适用于饲育教学等用途的普通级实验动物。的普通级实验动物。环境指标：环境指标：温度、湿度、温度、湿度、换气次数、气流速度换气次数、气流速度氨浓度、落下菌数、噪声、照度、昼夜明暗交替氨浓度、落下菌数、噪声、照度、昼夜明暗交替等均有要求。等均有要求。许可证许可证实验动物的环境控制6868屏障环境：该环境设施适用于饲育清洁级实验动屏障环境：该环境设施适用于饲育清洁级实验动物及无特定病原体（物及无特定病原体（SPF,specificpathogenSPF,specificpathogenfreefree）实验动物，该环境严格控制人员、物品和）实验动物，该环境严格控制人员、物品和环境空气的进出。环境空气的进出。环境指标要求：环境指标要求：温度、湿度、温度、湿度、换气次数、气流速度换气次数、气流速度氨浓度、落下菌数、噪声、照度、昼夜明暗交替氨浓度、落下菌数、噪声、照度、昼夜明暗交替等均有要求。空气洁净度、压强梯度。等均有要求。空气洁净度、压强梯度。许可证许可证实验动物的环境控制6969屏障环境的维持：屏障环境的维持：1.1.环境指标保持符合要求环境指标保持符合要求2.2.实验室内日常消毒实验室内日常消毒3.3.人员行为规范人员行为规范(无菌观念）无菌观念）4.4.四条进入途径的控制：四条进入途径的控制：人员：人员：物品：不能经高压消毒、经高压消毒物品：不能经高压消毒、经高压消毒动物：动物：7070隔离环境：该环境设施采用无菌隔离装置以保存隔离环境：该环境设施采用无菌隔离装置以保存无菌或无外来污染动物。隔离装置内的空气、饲无菌或无外来污染动物。隔离装置内的空气、饲料、水、垫料和设备均为无菌，动物和物料的动料、水、垫料和设备均为无菌，动物和物料的动态传递须经特殊的传递系统，该系统既能保证与态传递须经特殊的传递系统，该系统既能保证与环境的绝对隔离，又能满足转运动物时保持内环环境的绝对隔离，又能满足转运动物时保持内环境一致。该环境设施适用于饲育无特定病原体境一致。该环境设施适用于饲育无特定病原体（SPFSPF）、悉生（）、悉生（GnotobioticGnotobiotic）及无菌（）及无菌（germgermfreefree）实验动物。）实验动物。实验动物的环境控制7171屏障设施管理要求严格，设施的破坏，停电事故，屏障设施管理要求严格，设施的破坏，停电事故，空气过滤装置的故障及进入屏障系统内的物品消空气过滤装置的故障及进入屏障系统内的物品消毒不严格往往是试验动物受到污染的重要原因，毒不严格往往是试验动物受到污染的重要原因，但最大的污染源还是来自工作人员。但最大的污染源还是来自工作人员。投入费用高而使用效率低；无法保护工作人员。投入费用高而使用效率低；无法保护工作人员。自自20032003年非典型性肺炎的爆发以来，国内也开始年非典型性肺炎的爆发以来，国内也开始纷纷采用纷纷采用IVCIVC系统系统 实验动物的环境控制7272IVCIVC系统系统(Individualventilationcage,IVC)(Individualventilationcage,IVC)独立通独立通风笼具。风笼具。目前国际上普遍采用目前国际上普遍采用IVCIVC系统作为啮齿类小型动物系统作为啮齿类小型动物饲养设备。饲养设备。实验动物的环境控制7373IVCIVC系统组成：笼架系统、笼盒系统、主机系统。系统组成：笼架系统、笼盒系统、主机系统。每个每个IVCIVC笼盒带有终端过滤器，主机系统安装初、笼盒带有终端过滤器，主机系统安装初、高效过滤器。高效过滤器。高标准的微环境高标准的微环境