微生物學質量控制

微生物學質量控制第一頁，共六十二頁，2022年，8月28日實驗動物是指經(jīng)人工培育或人工改造，對其攜帶的微生物和寄生蟲實行控制、遺傳背景明確或來源清楚，并飼養(yǎng)在相應的環(huán)境設施內(nèi)，用于科學研究、教學、生物制品或藥品檢定，以及其他科學實驗的動物。第二頁，共六十二頁，2022年，8月28日實驗動物的質量控制包括：微生物、寄生蟲學質量控制遺傳學質量控制營養(yǎng)學質量控制環(huán)境質量控制第三頁，共六十二頁，2022年，8月28日實驗動物按微生物學控制的分類根據(jù)微生物和寄生蟲的凈化程度,GB/T14922.2-2011版國家標準將實驗動物分為四級：一級：普通級動物(Conventionalanimal,CV)二級：清潔動物(Cleananimal,CL)三級：無特定病原體動物

(Specificpathogenfreeanimal,SPF)四級：無菌動物(Germfreeanimal,GF)和悉生動物(Gnotobioticanimal,GN)第四頁，共六十二頁，2022年，8月28日實驗動物微生物等級GB/T14922.2-2011版國家標準規(guī)定：小鼠清潔級SPF級無菌級大鼠清潔級SPF級無菌級地鼠普通級清潔級SPF級無菌級豚鼠普通級清潔級SPF級無菌級家兔普通級清潔級SPF級無菌級犬普通級SPF級猴普通級SPF級大、小鼠取消了普通級。第五頁，共六十二頁，2022年，8月28日第一節(jié)普通級動物

（Conventionalanimal,簡稱CV動物）定義：是指不攜帶國標所規(guī)定的人獸共患病病原體和動物烈性傳染病病原體的實驗動物。在我國又被稱為一級動物，是微生物學控制要求最低的動物。飼養(yǎng)條件：開放環(huán)境來源：經(jīng)微生物學檢查不帶有上述病原體的動物，或二三級動物放在開放環(huán)境中飼養(yǎng)。優(yōu)點：生產(chǎn)成本低，一般場所即可飼養(yǎng)。第六頁，共六十二頁，2022年，8月28日普通動物特點：1、微生物學特點要求最低，不攜帶所規(guī)定的人獸共患病病原和動物烈性傳染病的病原。2、飼養(yǎng)管理飼養(yǎng)于開放系統(tǒng)。但仍然對溫度（18~29℃）、濕度（40%~70%）、飼料、墊料、飲水、衛(wèi)生等有一定控制。3、生理學特點外觀健康，飲食排泄正常，無異常分泌物，無臨床癥狀，臟器無眼觀病灶。第七頁，共六十二頁，2022年，8月28日普通動物的應用：多用于生物醫(yī)學中教學示教；或作為某些科學研究為探索方法而從事的預試驗之用；豚鼠、兔、犬、猴等大動物的實驗研究;不可用于疫苗的生產(chǎn)和檢定。第八頁，共六十二頁，2022年，8月28日第二節(jié)清潔動物

（Cleananimal，簡稱CL動物）定義：除普通動物應排除的病原外，不攜帶對動物危害大和對科學研究干擾大的病原體。是根據(jù)我國國情而設定的等級動物。來源：SPF動物、無菌動物、悉生動物或剖腹產(chǎn)動物第九頁，共六十二頁，2022年，8月28日清潔級動物的特點：清潔級動物比普通級動物要求排除的微生物和寄生蟲多,但比SPF動物少。清潔級動物除肉眼觀察無病外，尸體解剖時，主要臟器、組織無論是肉眼觀看還是病理組織切片均應無病變。第十頁，共六十二頁，2022年，8月28日

清潔級動物的飼養(yǎng)管理

清潔級動物飼養(yǎng)于溫濕度恒定的萬級空氣凈化的屏障系統(tǒng)中。其所用的飼料、墊料、飲用水、籠器具等都經(jīng)過消毒滅菌處理。工作人員需換滅菌工作服、鞋、帽、口罩等進入動物室進行操作。第十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日

清潔級動物的應用：清潔級動物是根據(jù)我國國情而設立的等級動物。它較普通級動物健康，又較SPF級動物易達到質量標準，在動物實驗中可免受動物疾病的干擾，其敏感性與重復性亦較好。目前在我國已成為適用于科研的標準級別的實驗動物。第十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日第三節(jié)無特定病原體動物

（Specificpathogenfreeanimal，簡稱SPF動物)定義：動物機體內(nèi)無特定的微生物和寄生蟲存在，但帶有非特定的微生物和寄生蟲的動物。最初來源：來源于無菌動物、悉生動物第十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日

SPF動物特點：SPF動物除一、二級動物應排除的病原體外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對研究實驗干擾大的病原。第十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日

SPF動物的飼養(yǎng)管理

必須飼養(yǎng)在溫濕度恒定的萬級空氣凈化的屏障系統(tǒng)中，實行嚴格的微生物控制。飼育設施有：SPF級動物房、超凈生物層流架、IVC獨立送風系統(tǒng)、帶空氣過濾帽的飼養(yǎng)盒。屏障系統(tǒng)內(nèi)（大規(guī)模生產(chǎn)），隔離器內(nèi)保種。

第十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日【上海斯萊克實驗動物有限責任公司】【中國科學院上海實驗動物中心】【國家嚙齒類實驗動物種子中心上海分中心】第十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日第十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日

IVC獨立送風系統(tǒng)第十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日IVC盒第十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日第二十頁，共六十二頁，2022年，8月28日SPF動物的應用：

目前國際上公認SPF動物適用于所有科研實驗，是國際標準級別的實驗動物。

1、醫(yī)學生物學的研究

2、血清、疫苗生產(chǎn)

3、生物學鑒定工作第二十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日第四節(jié)

無菌動物（Germfreeanimal

簡稱GF）定義：用現(xiàn)有的檢測技術在動物體內(nèi)外的任何部位均檢不出任何活的微生物和寄生蟲的動物。來源：第一代通過無菌剖腹產(chǎn)術或無菌卵的孵化，以后通過無菌動物雌雄交配繁殖或無菌剖腹產(chǎn)術，保姆鼠代奶擴群。第二十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日無菌動物的發(fā)展概況種類培育者及育成時間小鼠Pleasants,1959大鼠Reyniers1946；Gustafsson,1948豚鼠Miyakawa1958;Tanami,1959;兔Wostmann1959;Luckey,1963狗Glimsedt,1946貓Bleby,1969山羊、綿羊Smith,1961,1966豬Whitenair,1960馬Drummond等,1973猴Reyniers,1942雞Reyniers,1943鵪鶉Woodard等,1965;Miles,1966第二十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日無菌動物特點：1.形態(tài)學特點：消化系統(tǒng)

(1)盲腸肥大，它的總重量是普通動物的

5-10倍。

(2)腸道肌層薄，腸絨毛變細變短

第二十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日血液循環(huán)系統(tǒng)

(1)心臟變小

(2)白細胞數(shù)變少，且數(shù)量波動范圍小免疫系統(tǒng)

(1)胸腺、淋巴組織、網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)發(fā)育不良

(2)脾臟縮小，無二級濾泡，網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞功能下降。免疫功能基本處于原始狀態(tài)。第二十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日2.生理學特點：壽命無菌動物的壽命普遍長于普通動物，如大鼠正常2-3年，無菌達4年。營養(yǎng)和代謝體內(nèi)不能合成維生素B和K，易產(chǎn)生這兩種維生素的缺乏癥無菌動物血中含氮量少，腸管對水的吸收率低，代謝周期比普通動物長

第二十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日生長率

不同種屬不一樣．

(1)無菌鳥類生長率高于同種普通鳥

(2)無菌大、小鼠與普通鼠差不多

(3)無菌豚鼠和無菌兔比普通的慢第二十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日生殖無菌條件對動物的生殖影響不大。

(1)無菌大、小鼠略高于普通大小鼠

(2)豚鼠和兔繁殖能力比普通級低抗輻射能力無菌動物抗輻射能力強，抗實驗性燙傷和抗休克死亡能力也強于普通動物。第二十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日免疫功能

(1)血清中IgG、IgM水平低，幾乎不存在丙種球蛋白和特異性抗體

(2)免疫應答速度慢，過敏反應、對異體移植物的排斥反應以及自身免疫現(xiàn)象消失或減弱第二十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日無菌動物在生物醫(yī)學研究中的應用

1、微生物學研究

(1)病因學的研究

(2)微生物間的拮抗作用

(3)病毒性疾病研究

(4)真菌感染研究

第三十頁，共六十二頁，2022年，8月28日２、免疫學研究

無菌動物體內(nèi)既無抗原也無特異性抗體，處于一種“原始狀態(tài)”，很適合用于各種免疫功能的研究。如，無菌動物暴露于微生物，先產(chǎn)生α球蛋白，再產(chǎn)生β球蛋白，最后產(chǎn)生γ球蛋白。制備高效價，無交叉反應的特異性抗體。

第三十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日３、腫瘤學研究制備人體腫瘤模型需要免疫抑制動物，而普通動物給予免疫抑制劑后常繼發(fā)感染死亡，所以可以應用無菌動物?？梢匝芯看怪眰魅镜闹掳┎≡?，如白血病病毒。研究致癌物質的致癌作用和微生物的關系。第三十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日４、老年病學研究無菌動物普遍壽命比普通動物長，說明微生物和機體老化有關。普通大鼠壽命2年，而無菌大鼠壽命3-4年。第三十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日５、營養(yǎng)學的研究無菌動物是研究營養(yǎng)的良好模型，很多營養(yǎng)成分是靠細菌產(chǎn)生的。如VB和VK是靠腸道細菌合成的，無菌動物體內(nèi)不能合成VB和VK，所以可以用來研究哪些細菌合成了哪些維生素。第三十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日６、放射醫(yī)學研究無菌動物可以耐受大劑量的放射線照射?？捎脜^(qū)別放射引起的癥狀和繼發(fā)感染的癥狀。７、毒理學研究藥物的毒理作用常常與腸道細菌的代謝產(chǎn)物有關。用無菌動物進行研究，可以準確地分析藥物的毒理作用和藥物的合理使用。第三十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日８、心血管病研究實驗證實腸道微生物可以分解膽汁酸，降低血液中膽固醇水平。９、宇航中的應用可以用來攜帶地外微生物。

因飼養(yǎng)環(huán)境的局限性，無菌動物主要用于某些特殊實驗研究第三十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日無菌動物的飼料及飼養(yǎng)環(huán)境飼料：60Co照射墊料、飲水及其他用品必須經(jīng)過嚴格的滅菌消毒。注意維生素B、維生素K的補充。飼養(yǎng)條件：必須飼養(yǎng)在與自然界完全隔離的無菌隔離器內(nèi)。無菌動物的檢查第三十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日第五節(jié)悉生動物（Gnotobioticanimal，簡稱GN）定義：又稱已知菌動物，指動物體內(nèi)帶有明確的微生物種類的動物。飼養(yǎng)條件：無菌隔離器內(nèi)來源：人為將已知的微生物投給無菌動物，使其體內(nèi)帶有已知菌單菌動物雙菌動物多菌動物第三十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日悉生動物特點：微生物特點：體內(nèi)攜帶有已知微生物來源：無菌動物植入微生物飼養(yǎng)管理：必須飼養(yǎng)在溫濕度恒定的百級空氣凈化的隔離系統(tǒng)中，實行嚴格的微生物控制。第三十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日悉生動物腸道內(nèi)存在細菌可以合成維生素，不會像無菌動物一樣發(fā)生維生素缺乏癥。抵抗力、生活力較強，易于飼養(yǎng)管理。第四十頁，共六十二頁，2022年，8月28日悉生動物的應用目前廣泛應用于傳染性疾病、代謝性疾病等的病因學的研究，還有微生物學、免疫學、腫瘤、骨髓移植等方面。第四十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日悉生動物的飼養(yǎng)管理必須飼養(yǎng)在溫濕度恒定的百級空氣凈化的隔離系統(tǒng)中，實行嚴格的微生物學和寄生蟲學控制。飼養(yǎng)管理方法與無菌動物相同。第四十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日第六節(jié)

潔凈動物與普通動物的比較潔凈動物通常是指來源于剖腹產(chǎn)、實行嚴格的微生物控制、飼養(yǎng)于空氣凈化系統(tǒng)設施內(nèi)的動物，包括清潔動物、SPF動物、悉生動物和無菌動物。潔凈動物與普通動物相比，在很多方面均存在差異。第四十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日一、微生物控制比較種類飼育環(huán)境說明無菌動物隔離系統(tǒng)無法檢出任何生命體悉生動物隔離系統(tǒng)確知帶有的微生物SPF動物屏障系統(tǒng)確知不帶有的微生物清潔動物屏障系統(tǒng)確知不帶有的微生物普通動物開放系統(tǒng)微生物情況不明確第四十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日二、對科研實驗結果影響的比較實驗項目GFSPFCLCV傳染病無無無未知寄生蟲無無無未知試驗結果明確明確明確有疑問用動物數(shù)少少較少多或大量統(tǒng)計價值很好可能好較好不準確長期實驗

好好可能好困難死亡率很少少較少高長期實驗成活率100%90%80%40%實驗標準設計可能可能可能不可能結果討論價值很高高較高有疑問第四十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日因此，使用無菌動物、悉生動物、SPF動物和清潔級動物做實驗，由于它們有明確的微生物背景和可控的飼育環(huán)境，可大大提高動物實驗的重復性和準確性。第四十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日三、生物學特性的比較潔凈動物與普通動物相比，在血液學、血液生化指標及主要臟器系數(shù)方面均產(chǎn)生一定變化。如清潔級大鼠與普通大鼠相比，白細胞較少，其中中性粒細胞少，淋巴細胞相對增加；血清堿性磷酸酶、膽紅素、膽固醇值較高;尿素氮、肌酐值比較低；空腸淋巴結、脾臟較輕；肺、腎組織形態(tài)比普通大鼠健康。第四十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日四、潔凈動物的培育一、無菌動物的培育無菌動物的理論基礎和實踐依據(jù)：胎盤屏障和屏障觀念。第四十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日1、無菌手術小哺乳動物動物：子宮切除術（剖腹產(chǎn)）大哺乳動物動物：子宮切開術（剖腹產(chǎn)）鳥類：消毒卵第四十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日2、哺乳人工哺乳代乳第五十頁，共六十二頁，2022年，8月28日注意：供胎動物：不攜帶垂直傳播的微生物手術時間的選擇手術速度無菌操作環(huán)境溫度防止羊水嗆入呼吸道手術后微生物的檢查代乳動物的準備第五十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日3.放入隔離器進行飼養(yǎng)第五十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日二、悉生動物的培育程