2實(shí)驗(yàn)動物標(biāo)準(zhǔn)化

1、第二講 實(shí)驗(yàn)動物規(guī)范化主講教師：白靜.第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)動物規(guī)范化的研討內(nèi)容一、實(shí)驗(yàn)動物遺傳質(zhì)量的控制二、實(shí)驗(yàn)動物微生物學(xué)的控制三、實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境的控制四、實(shí)驗(yàn)動物營養(yǎng)的控制.按任務(wù)程序?qū)嶒?yàn)動物規(guī)范化劃分為：實(shí)驗(yàn)動物消費(fèi)條件規(guī)范化實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量規(guī)范化動物實(shí)驗(yàn)條件規(guī)范化 . 實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量往往成為制約性要素，影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量和程度 運(yùn)用規(guī)范的實(shí)驗(yàn)動物并在規(guī)范的環(huán)境條件下進(jìn)展實(shí)驗(yàn)是保證醫(yī)學(xué)生物學(xué)研討質(zhì)量的重要條件.實(shí)驗(yàn)動物質(zhì)量規(guī)范化遺傳學(xué)質(zhì)量規(guī)范化微生物質(zhì)量規(guī)范化 .實(shí)驗(yàn)動物按遺傳學(xué)控制規(guī)范即基因的純合程度，實(shí)驗(yàn)動物分為: Inbred strain Chimaera 同源突變系 Recombinant重組

2、近交系 Outbred stock:Mutant stock突變株Hybrid strain F1 Hybrid雜交一代; F2 Hybrid 雜交二代;近交系遠(yuǎn)交群雜交群.1、 近交系(1nbred Strain) 是屬于遺傳上到達(dá)高度一致的動物群。 它是采用延續(xù)20代以上兄妹交配(BS，brother-sister mating)或親子交配(PO，Parentoffspring mating)培育而成。 品系內(nèi)一切個(gè)體都可以追溯到來源于第20代或以后代數(shù)的一對共同祖先， 品系內(nèi)個(gè)體差別趨于零。在實(shí)際上其基因純合程度可達(dá)98.6-99.8C57BL.近交程度：近交系數(shù) coefficient

3、 of inbreeding 根據(jù)近親交配的世代數(shù)，將基因的純化程度用百分比來表示。血緣系數(shù)coefficient of relationship 群體中個(gè)體之間的基因組成的類似程度用數(shù)值來表示。DBA/2J. 實(shí)際上，隨著同胞交配或親子交配世代數(shù)的添加，近交系數(shù)上升，到20代時(shí)，近交系數(shù)可達(dá)98.6，雜合基因僅剩1.4。 同卵孿生子之間的基因組成完全一樣時(shí)，血緣系數(shù)為100，子代從雙親中獲得基因各一半，親子之間的血緣系數(shù)為50。隨著近交代數(shù)添加，血緣系數(shù)相應(yīng)不斷升高，到第20代時(shí)血緣系數(shù)可以到達(dá)99.6%。BALB/c. BALB/c、C57BL/6、DBA/2近交系小鼠.名稱：DBA/2J

4、簡介：1909年C.C.Little用小鼠作毛色基因研討時(shí)培育而來。最初命名為drb，后來改名為dba，繼而改為DBA。 192930年從這小鼠中分別出DBA/1和DBA/2，1948年到美國Jackson Lab.，成為DBA/2J亞系。DBA/2J.常用近交系小鼠1.A 系：1921年培育，白色。亞系有：A/He，A/J，A/WySND等2.AKR系：1928年培育，白色。亞系有：AKR/A、/J、/N等(白血病)3.BALB/c系：1932年，白色。亞系有：BALB/ccd、/cJ、/cAnN等肺炎4.CBA系：1920年培育，野生色.亞系有：CBA/Br./Ca./J./st./H等(

5、免疫耐受)5.C3H系：同4,1921年培育，白色。亞系有： C3H/Bi,/He,/HeJ,/St,/Sf等6.C57BL/6:1921年培育，黑色。亞系有：C57BL/6J,/6N等(抗癌系)7.DBA系: 1929年培育，淡巧克力色。亞系有:DBA/1,/1J，DBA/2,/2J等(TB)8.NZB系: 1948年培育，黑色。亞系有：NZBfC3H/Hehac,(本身免疫溶血性貧血)9.SJL/N系: 1955年培育，有類霍奇金病的多形細(xì)胞性網(wǎng)織細(xì)胞肉瘤,抗照射10.AFB系: 我國1958年從蘇聯(lián)引進(jìn),有白細(xì)胞增多癥11.C3HA系: 1943年用C3H + A系雜交而成,野灰色,自發(fā)

6、乳腺癌肺腺癌12.中國1號(C-1)：1955由KM小鼠培育,白色,腫瘤自發(fā)率低。 津白1號(TA1)：1956年由KM小鼠培育,白色,腫瘤自發(fā)率低。 津白2號(TA2)：1963年由KM小鼠培育,白色, 高乳腺癌。 615: 1961年KM小白鼠+C57BL培育, 深褐色,白血病. 迄今為止，已被公認(rèn)的小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔等近交系都是經(jīng)過長期高度的近親交配和逐代反復(fù)嚴(yán)厲選擇、淘汰而培育的純系小鼠2500多種，大鼠近200種，豚鼠15種，地鼠38種及新西蘭白兔20種 但雞、鵪鶉、豬、犬、貓等假設(shè)進(jìn)展高度近親交配，其繁衍力很快下降，假設(shè)按其它動物的要求到達(dá)20代以上的近交程度是很困難的，因

7、此，有人主張，雞等動物的近交系數(shù)到達(dá)80，即可以為是近交系.(1)近交系的特征a、純合性和一致性 純合性指的一切動物的基因位點(diǎn)都應(yīng)是純合的。 一致性指的是任何可遺傳的體征都完全一致。例如：血型和組織型，體重、毛色，至今仍與原品系極類似。.b、遺傳同源穩(wěn)定性(isogenicity) 近交系動物中各品系的遺傳特性可世代相傳。如DBA系已維持了70多年，C57BL系已維持了60多年。c、不同近交系各具特點(diǎn)(individuality) 如有致癌品系C3HA、抗癌品系C57、致白血病品系L615等。d、國際上分布廣泛(extensity) 便于國內(nèi)和國際間學(xué)術(shù)交流和實(shí)驗(yàn)反復(fù)。.e 、背景資料和數(shù)據(jù)較

8、完好可查(accessibility) 每個(gè)品系均有其詳細(xì)的遺傳學(xué)資料和歷史資料可查，便于研討者查閱和選擇運(yùn)用。.封鎖群closed colony(遠(yuǎn)交系outbred stock) 以非近親配種方式進(jìn)展繁衍消費(fèi)的一個(gè)種群，在不從外部引入新血緣條件下，至少延續(xù)繁衍4代以上稱為一個(gè)封鎖群。 也指一個(gè)動物種群在5年以上未從外部引進(jìn)其它任何新血緣品系，是由同一血緣品系進(jìn)展隨意交配，并在固定場所保管繁衍的動物群。. 常用的封鎖群動物： 小鼠有KM、ICR、NIH、等，大鼠有SD、Wistar等 豚鼠主要有英國頓金哈德萊短毛種等，家兔有日本大耳白兔、新西蘭白兔、青紫藍(lán)兔、中國白兔等。. 昆明小鼠(KM)

9、 來源：1926年美國Rockefeller研討所從2雄7雌白化小鼠隨機(jī)交配后，分送各國稱Swiss小鼠。1946年我國從印度Haffkine研討所引進(jìn)在昆明豢養(yǎng)。1952年將小鼠從昆明運(yùn)到北京生物制品研討所。以后又分送上海、蘭州、長春等地，我國全國各地幾乎都是這批小鼠的后代。經(jīng)各地域長期飼育繁衍，遺傳特性略有差別，構(gòu)成各自不同的封鎖群。如今我國的昆明種大部分為封鎖群，但也有此鼠進(jìn)展純化勝利，如津白一號、津白二號、中國一號、昆明近交系(Km)等。 . 種類特征：在毛色和毛色基因上有白化，aa、bb、cc。 昆明小鼠是我國特有的封鎖群小鼠，具有獨(dú)特的遺傳學(xué)性狀，有別于NIH等國際知名的封鎖群，被

10、廣泛運(yùn)用于藥理學(xué)、毒理學(xué)等方面的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用量大。在生育過的老齡雌鼠中，常有自發(fā)性乳腺癌。該鼠順應(yīng)性強(qiáng)，繁衍力高，受孕率在98以上，產(chǎn)仔平均為9只以上，已廣泛用于各種藥物毒性、挑選性實(shí)驗(yàn)，生物效應(yīng)測定和藥物效價(jià)比較等實(shí)驗(yàn)，也適用于普通的小鼠動物移植瘤的實(shí)驗(yàn)。 . NIH小鼠 來源于美國國立衛(wèi)生研討所培育。 1980年引入北京生物制品研討所。 種類特征：毛色白化。順應(yīng)性強(qiáng)，繁衍力較強(qiáng)，體格強(qiáng)壯，容易豢養(yǎng)繁衍，2月齡時(shí)體重與昆明種類似，免疫反響敏感性比昆明小鼠強(qiáng)，因此，是國際上廣泛通用的實(shí)驗(yàn)動物，已選為某些生物制品檢定實(shí)驗(yàn)的法規(guī)動物。.特點(diǎn)：1堅(jiān)持一定的雜合性 2堅(jiān)持相對穩(wěn)定的遺傳特征3個(gè)體差別的大

11、小取決于祖代 4繁衍力、抗病力強(qiáng)、消費(fèi)本錢低 5群體中存在有模型價(jià)值的突變基因用途：廣泛運(yùn)用于預(yù)實(shí)驗(yàn)、 學(xué)生教學(xué)和普通實(shí)驗(yàn)中。 也適宜做藥物效果挑選等實(shí)驗(yàn)。. 2.1突變系mutant strain 是指正常染色體的基因發(fā)生了變異的，構(gòu)成具有各種遺傳缺陷的動物。 突變系動物是經(jīng)過自然突變和人工定向突變的方法構(gòu)成的。 生物在長期的繁衍過程中，子代忽然發(fā)生變異，其變異的遺傳基因等位點(diǎn)可以遺傳下去，或即使沒有明確的遺傳基因等位點(diǎn)，但經(jīng)人工淘汰和選拔后，能維持穩(wěn)定的遺傳性狀，從而構(gòu)成突變品系動物。. 突變系動物由于其獨(dú)特的模型性狀，可供某項(xiàng)特殊研討之用，這就成為很有科學(xué)價(jià)值的模型動物。 本世紀(jì)最先而且

12、最廣泛突破的是培育了多種腫瘤的模型動物，為研討人類腫瘤的科學(xué)任務(wù)者提供了極為方便而有效的研討手段。典型的如裸鼠先天免疫缺陷動物。.人耳生長在裸鼠背部裸鼠長“人耳 2001年2月26日，在北京展覽館“國家863科技成果展上一只長“人耳的老鼠正與公眾見面。裸鼠由上海組織工程研討與開發(fā)中心勝利培育，體外再生耳廓外形軟骨(俗稱體外再生耳朵)意味著耳朵不僅可以大規(guī)模消費(fèi)，也可直接移植到病人身上。. 其它疾病也是這樣，有的突變品系動物與人的疾病一樣或類似，那么更是最好的動物模型。如肥胖鼠，它與人類有類似的肥胖病和糖尿病，肌肉萎縮癥小鼠、本身免疫小鼠等那么與人類的相應(yīng)疾病類似。.3、雜交群(hybrids)

13、 是兩個(gè)近交品系動物間有方案進(jìn)展交配獲得的第一代動物，亦稱雜交一代，簡稱Fl動物。 F1動物具有基因型一樣，個(gè)體一樣，表現(xiàn)型變異低，順應(yīng)性強(qiáng)，反響敏感及分布廣等特點(diǎn)，并具有雙親共有的遺傳特性。目前廣泛用于各種實(shí)驗(yàn)，國際上已普遍運(yùn)用。.二 實(shí)驗(yàn)動物微生物控制程度分類 實(shí)驗(yàn)動物所處的周圍環(huán)境，包括實(shí)驗(yàn)動物本身，體內(nèi)體表都寄生著大量的種類繁多的微生物和寄生蟲。規(guī)范合格的實(shí)驗(yàn)動物，對攜帶的微生物必需實(shí)行控制，以確?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)不受干擾，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果添加可比性、可反復(fù)性和科學(xué)性。 目前，經(jīng)過對實(shí)驗(yàn)動物進(jìn)展微生物控制、檢疫、消毒和剖腹產(chǎn)凈化等措施，按照對微生物凈化的程度，把實(shí)驗(yàn)動物劃分:.二 實(shí)驗(yàn)動物微生物控制

14、程度分類Conventional animal根底動物 ， CVClean animal 清潔動物， CLSpecific pathogen free 無特定病原體動物，SPFGerm free animal 無菌動物，GF Gnotobiotic animal(悉生動物) ， GN.一CV 根底動物 定義 種類及要求 豢養(yǎng)管理 運(yùn)用 .1. CV定義要求不攜帶所規(guī)定的人畜共患病病原和動物烈性傳染病病原,以及人畜共患寄生蟲 特點(diǎn)： 是微生物和寄生蟲控制級別最低的實(shí)驗(yàn)動物;與CL相比，排除的微生物較少，外表上安康無病，很能夠有隱性感染的病原體存在；.2. 種類及要求 常見的普通級動物有豚鼠、地鼠

15、、兔、犬和猴。2001年版實(shí)驗(yàn)動物國家規(guī)范取消了普通級小鼠和大鼠等級規(guī)范，不再設(shè)普通級小鼠和大鼠等級。按規(guī)范，普通級動物應(yīng)排除的病毒、細(xì)菌、體外寄生蟲的種類見附表 。.3、豢養(yǎng)管理普通級動物豢養(yǎng)在開放系統(tǒng)中，對溫度、濕度、換氣次數(shù)、落下菌數(shù)、氨濃度、噪聲和照明等實(shí)行控制，豢養(yǎng)管理上采取一定的防護(hù)措施，預(yù)防人獸共患病和動物烈性傳染病的發(fā)生。 .4、運(yùn)用 普通級動物作實(shí)驗(yàn)時(shí)，刺激要素能夠誘發(fā)隱性或埋伏感染的動物發(fā)生顯性感染，并出現(xiàn)組織器官的構(gòu)造、形狀、生理生化、血液與免疫學(xué)改動，將不同程度的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性， 該等級動物僅供教學(xué) 和科研預(yù)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用。.(二)、CL 清潔動物定義 種類及要求 豢養(yǎng)

16、管理 運(yùn)用 .1.定義 除普通動物應(yīng)排除的病原和寄生蟲外，不攜帶對動物危害大和對科研干擾大的病原和寄生蟲。如小鼠肝炎病毒、仙臺病毒等。 特征：體內(nèi)可以有一些微生物存在，但不具有傳染性，不能有隱性感染，屬于安康動物。運(yùn)用廣泛，培育容易，本錢較低。用于普通教學(xué)和科學(xué)研討。.2. 來源、種類及要求 來源于SPF或無菌剖腹產(chǎn)動物，常見的CL有小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠和兔。 2001年版實(shí)驗(yàn)動物國家規(guī)范不設(shè)清潔級犬、猴規(guī)范，清潔動物應(yīng)排除的病毒、細(xì)菌、體外寄生蟲種類見表。 例如要求清潔大鼠必需排除5種細(xì)菌、2種病毒、3類種寄生蟲；清潔小鼠必需排除4種細(xì)菌、3種病毒、3類種寄生蟲。.3.豢養(yǎng)環(huán)境的要求 豢養(yǎng)

17、在溫度、濕度相對恒定的半屏障環(huán)境中，該環(huán)境嚴(yán)厲控制人員、物品和環(huán)境空氣的進(jìn)出；所運(yùn)用的籠器具、器械、墊料等一切器具及飼料、飲用水都需經(jīng)過消毒滅菌處置；進(jìn)出動物室的人員必需遵守屏障環(huán)境動物室的操作規(guī)范，要淋浴、穿滅菌衣、戴滅菌手套和口罩等。.4 .運(yùn)用 要求排除的微生物和寄生蟲多于普通級動物，在實(shí)驗(yàn)中受動物疾病的干擾較少，其敏感性和反復(fù)性也較好，比SPF動物容易到達(dá)質(zhì)量規(guī)范。 目前，清潔動物在我國已廣泛運(yùn)用于科學(xué)研討和其他用途。 .(三)、SPF 無特定病原體動物定義 種類及要求 豢養(yǎng)管理 運(yùn)用 .1.定義 除清潔動物應(yīng)排除的病原和寄生蟲外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對科學(xué)實(shí)驗(yàn)干擾大的病原和

18、寄生蟲。如銅綠假單胞菌和金黃色葡萄球菌等。.2 .SPF規(guī)范不同的國家有不同規(guī)范沒有某種病原體，不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的動物；必需將一切常見的病原體，不論能否影響實(shí)驗(yàn)全部要求排除；要求排除對實(shí)驗(yàn)動物能夠有危害的病原體，要求排除對實(shí)驗(yàn)有影響的特定病原體。.3. 來源、種類及要求 種群來源于無菌動物或剖腹產(chǎn)凈化動物，常見的SPF動物有小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠、兔、犬和猴。 按規(guī)范，SPF動物應(yīng)排除的病毒、細(xì)菌、體外寄生蟲的種類見表。育成動物察看SPF屏障飼育設(shè)備日常屏障維持(消毒液噴霧).4. 豢養(yǎng)環(huán)境的要求豢養(yǎng)于屏障環(huán)境中，該環(huán)境嚴(yán)厲控制人員、物品和環(huán)境空氣的進(jìn)出。SPF房 層流架(生物凈化間) 濾過帽

19、SPF小鼠透明豢養(yǎng)盒SPF動物豢養(yǎng)架物品預(yù)備區(qū).5. SPF的運(yùn)用 研討任務(wù) 藥理學(xué)、毒理學(xué)、腫瘤免疫學(xué)、傳染病等廣泛運(yùn)用血清和疫苗制造 細(xì)菌、病毒性診斷血清，各種疫苗消費(fèi)需求大量的SPFA的組織、臟器等。生物學(xué)鑒定 破傷風(fēng)抗病毒、百日咳菌苗、狂犬病疫苗要用SPF鼠；口蹄病疫苗、結(jié)核菌素要用SPF豚鼠；白喉抗毒素、熱原實(shí)驗(yàn)要用SPF家兔等，.四、GF 無菌動物定義 種類及要求 豢養(yǎng)管理 運(yùn)用 .1. GF定義用現(xiàn)代的技術(shù)手段在動物體內(nèi)檢測不到有其他生命體的動物；GF是一個(gè)相對的概念，并不是真正沒有。垂直感染的微生物可以忽略；有的微生物不能檢測出來。在隔離器中培育和豢養(yǎng)。.2. 來源、種類及要求

20、其來源是普通動物經(jīng)無菌剖腹產(chǎn)手術(shù)，幼仔在無菌隔離器中人工哺育或由其他無菌動物代乳飼育而成。常見的無菌動物有小鼠、大鼠、豚鼠、地鼠和兔。按規(guī)范，無菌動物應(yīng)排除的病毒、細(xì)菌、體外寄生蟲的種類見表 .P3級實(shí)驗(yàn)室無菌任務(wù)臺飼育員改換籠具.3. GF的運(yùn)用1 在實(shí)驗(yàn)動物學(xué)方面的運(yùn)用2 免疫學(xué)方面的運(yùn)用3 微生物學(xué)方面的運(yùn)用4 腫瘤學(xué)方面的運(yùn)用5 老年學(xué)方面的運(yùn)用6 在放射生物學(xué)方面的運(yùn)用.3.1 蘇鐵素對小鼠的致癌作用 植物毒素主要有蘇鐵素、蕨毒素、單寧酸、檳榔素、巴豆油、細(xì)辛腦、千里光堿等?？梢鸢螂装⒛c癌、樟腦、肝癌和食管癌等。.蘇鐵素的致癌作用GF口服蘇鐵素不會出現(xiàn)腫瘤，但口服蘇鐵素的CV普遍可發(fā)生腫瘤，研討證明CV的腸道菌群分解蘇鐵素，產(chǎn)生致瘤物質(zhì)所致 。1.與服用方式有關(guān)；2.與帶菌情況有關(guān)；3. CV的腸道菌群能分解蘇鐵素，產(chǎn)生致癌物質(zhì)所致。.3.2 老年學(xué)方面的運(yùn)用 大量的研討資料闡明，GF的壽命比CV長，GF大鼠的壽命約比CV大鼠延伸1/3。雌GF的壽命比雄性的短；CV那么雌性動物比雄性動物長；大量統(tǒng)計(jì)資料闡明，人類的壽命女人比男人長。.人與各種實(shí)驗(yàn)動物壽命比較.人與各種實(shí)驗(yàn)動物壽命比較.3