《实验动物豚鼠》PPT课件

• 用于医学科研的近交品系纯系2号和纯系13号。
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豚鼠在科学研究中的应用
• 一、免疫学
• 血清中含有丰富的补体，是所有实验动物中补体含量 最多的一种动物，其补体非常稳定，免疫学实验中所 用的补体多来源于豚鼠血清。
• 适合用于研究速发型过敏性呼吸道疾病。豚鼠迟发 性超敏反应与人类相似，如皮内结核菌素试验。
• 病毒后能产生特异性的体液免疫和细胞免疫。 2004年，郎 洪武用豚鼠对口蹄疫病毒进行测毒试验，结果表明口蹄疫 病毒可引起豚鼠出现规律性 典型性发病。
• 2008 年，高旭东用豚鼠模型评价牛口蹄疫灭活疫苗的效力， 也证明豚鼠测定的 PD50 与牛测定的 PD50具有很好的相关 性。
• 从替代性试验动物的选择来看，使用标准容易确定，适合 规模养殖，均一性容易控制 。
c 0.22ml
28天后，连同5只对照 用FMDV细胞毒攻毒 2.0ml/只
21天后，连同5只对照用牛用 FMDV细胞毒攻毒 2.0ml/只
观察10d，用Reed-munch
法计算PD50
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Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
• 1.9 豚鼠与牛 PD50 线性回归模型的建立
• 效力试验是检验疫苗效力的标准化方法， 我国用疫苗50%动物保护剂量 ( 50% protective doses，PD50 ) 法进行口蹄疫 灭活疫苗的效力检测。
• 建立一种可替代本动物进行口蹄疫灭活 疫苗效力检验的方法是国内外亟待解决 的一个问题 。
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Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
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Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
效力试验：
综合评价FMD灭活疫苗 效力
血清学试验：
Y=1.625x-0.704
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Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
建立模型
细胞毒作为攻毒病毒（乳鼠毒攻击时毒价不均一）
预实验
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Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
3 讨论
综合评价FMD灭活疫苗 效力
效力试验：
血清学试验：
Y=1.625x-0.704
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• 为什么选择替代动物？
• 因需要大量的非免疫本动物，存 在着动物来源困难，试验成本高， 周期长等问题
• 为什么不用小鼠？
• 与攻毒程序相比，血清学试验可以对试验样品进行保存， 当产品上市出现问题或管理机构要对疫苗进行复检时可应 用保存的样品进行重复试验。
• 为什么不用血清学检验？
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• 1、有的动物有很高的抗体梯度，但攻毒后仍然发病; 有的 动物几乎检测不到抗体，但却受到了保护，这些现象表明 仅靠抗体水平衡量动物是否被保护是欠妥的 。
Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
• 1.7 口蹄疫灭活疫苗效力试验
6批口蹄疫灭活疫苗
豚鼠免疫攻毒试验
牛免疫攻毒试验
40只，10只/组，共4组
15只，5只/组，共3组
ABC
D
1.0ml 0.5ml 0.25ml 0.125ml
免疫剂量
a 2.0ml
b 0.67ml
• 2 结果与分析
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Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
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Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
• 2.6 口蹄疫疫苗豚鼠 PD50 与牛 PD50 相关性分 析
( y 为牛 PD50结果，x 为豚鼠 PD50结果）
1、生长发育特征：身体短粗，头大、
耳朵四肢短小，尾巴只有残 迹，毛色多样
2、采食行为：草食性，需粗纤维，食量大
3、居住习性：喜活动，爱群居，对外界刺
激敏感
4、反应能力：听觉发达
5、抗生素敏感性 ：投药易引起死亡，对
青霉素敏感性为小鼠的1000倍
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生物学特性
生理学特点：
1、生殖特点：性成熟早、母鼠怀孕期长，胚胎在母体
• 替代试验动物可以模拟疫苗免疫接种后抗原在体内通过网 状内皮系统呈递的过程 、细胞介导的免疫反应、 疫苗佐 剂产生的效应和靶组织的特异性等体外试验无法测定的过 程。
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为什么用豚鼠？
• 20 世纪20 年代，研究发现豚鼠感染口蹄疫病毒后具有和 牛相似的临床症状，在趾部和舌面出现水泡等组织病变， 从此豚鼠成为口蹄疫病毒研究的一种模型动物。
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• 血清学试验不需要在动物舍内进行有毒性的操作，减少了 病毒向外界散播的危险;
• 不需要对动物进行攻毒，消除了攻毒试验给动物带来的损 害;
• 还省去了攻毒后的观察期，缩短了试验周期 抗体滴度测定 使试验从定性 ( 死亡或出现临床症状) 走向了定量，排除 了人为判定误差或试验动物健康状况影响试验结果;
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抗体效价与抗原
量呈正相关
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Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
• 1、材料与方法 • 1.1 疫苗 • 1.2 病毒 • 1.3 实验动物 • 1.4 豚鼠发病模型的建立
8只 分两组，4只/组
FMDV乳鼠毒，0. 2 mL /只
FMDV细胞毒，0. 2 mL /只
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• 口蹄疫 ( foot- and- mouth disease，FMD) 是由口蹄疫病毒 ( foot- and- mouth disease virus，FMDV) 引起的一种急性 热性 高度接触性传染病。对各国的畜牧 业有着巨大的危害。 目前，强制免疫口 蹄疫灭活疫苗是我国用以防控口蹄疫疫 病流行和暴发的主要手段。
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Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
• 1.8 豚鼠血清学实验
免疫时间
7d
14d
21d
28d
每个免疫组随机选取5只，对照组选2 只，进行心脏采血
分离血清
中和实验测定FMDV抗体效价
抗体水平与免疫剂量正相关
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Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
肢趾部皮内Leabharlann 射观察10 d，记录豚鼠人工感染后的临床症状，仔细 观察2 种病毒引起豚鼠精选发ppt病的情况有无明显差异 13
Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
• 1.5 豚鼠测毒试验（根据发病情况用 Reed- muech 法
计算 FMDV 细胞毒对豚鼠的半数感染量 GPID50）
发育完全
2、生长发育：寿命4~5年，最长可达8年，生长发育快
3、体温调节：自动调节体温能力差，饲养最适温度
18~22度
4、营养特点：体内不能合成维C，饲料中必须添加
5、免疫学特点：易引起变态反应
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品种和品系
•
近交品系豚鼠目前世界上有12个。
• 由于豚鼠妊娠期较长为68（62～72）天，一 胎生得少，一般2～3只，培育一个近交品系 需要20～30年，所以近交品系较少。
豚鼠
——制药1001
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豚鼠
学名Cavia porcellus, 英文名Guinea Pig • 属哺乳动物纲、啮齿目、豚鼠科、
豚鼠属。 • 实验豚鼠由野生豚鼠驯化而育成。
1780年，Laviser首次用豚鼠做热原 实试验，之后在科学研究用动物中 占有了突出地位。
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生物学特性
一般特性：
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动物福利
• 动物福利概念由五个基本要素组成： • 生理福利，即无饥渴之忧虑； • 环境福利，也就是要让动物有适当的居所； • 卫生福利，主要是减少动物的伤病； • 行为福利，应保证动物表达天性的自由； • 心理福利，即减少动物恐惧和焦虑的心情。
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谢谢！
——制药1001
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•
豚鼠耳壳大，存在明显的听觉耳动反射。
耳窝对声波极为敏感，特别是对 700 ～2000周
/秒的纯音最敏感。所以豚鼠常用于听觉和内
耳疾病的研究。如噪声对听力的影响、耳毒性
抗生素的研究等。
• 六、悉生学
•
由于可准确查知豚鼠剖腹产时间，幼仔发
育完全，易成活，所以经常用于悉生生物学的
研究。
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Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究
• 上世纪80 年代初，Sutmoller 等用
小鼠作为模型动物分析免疫小鼠
的血清抗体滴度和牛抗攻击病毒
感染免疫力之间的相互关系。成
年 BALB /c 小鼠对 FMDV 敏感，能
产生特异性中和抗体，但不能产
生明显的临床症状，易产生耐过
性; 不超过 5 日龄的乳鼠易产生
FMD精选临ppt床症状并发生死亡。
• 2、测定与保护性反应就不存在相关性，这样的体外替代 方法很难完全替代本动物的效力检验。
• 3、由于不同试验室所用的检测方法 试剂以及判断标准等 方面难以统一，以至这类研究结果应用于实际生产中存在 困难
• 4、另外，检测免疫血清抗体效价须用非口蹄疫疫苗免疫 动物，无法从根本上取代本动物的使用，动物的选择仍存 在困难。
• 1.6 豚鼠免疫剂量试验
共40只，十只/组，1组为对照，其它3组为免疫组
对照
1.5ml
1.0ml
0.5ml
左后肢股内肌肉注射，免疫28天
免疫剂量
10^3GPID50 /0. 2 mL 的FMD细胞毒 （0.2ml/只）左后肢趾部皮内注射
观察10d,根据免疫攻毒结果，确定最适 免疫剂量
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总结
• 伴随全世界减少或取消动物试验的需求，攻毒试验给发病 动物带来的痛苦也违反了实验动物3R 原则在科学研究中 的应用!
• 我们可大批量的终产品检验可以通过体外试验数据来进行 检验，从而减少试验的数量; 在终产品的组分发生改变时 用动物进行效力检验，以探索一种有较好重复性 可靠性 和易于标准化的替代方法！
• 二、传染病研究
•
豚鼠对多种病原体敏感，常用于病原的分离及诊
断。
• （如豚鼠对结核杆菌有高度敏感性，感染后的病变酷似人类
的进行性结核病变，是结核菌分离、鉴别、诊断和各种抗结 核病药物的筛选以及病理研究最佳动物。）
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豚鼠在科学研究中的应用
• 三、药物学
•
豚鼠妊娠期长，胎儿发育完全，幼鼠形态功
FMD灭活疫 苗效力试验
豚鼠测毒（细胞毒）
10^-3——10^-8
豚鼠免疫剂量
1.5ml、1.0ml、0.5ml
鼠免疫攻毒试验 牛免疫攻毒试验
GPID50为10^5.67/0.25ml
1
最适免疫剂量为1.00ml
豚鼠PD50 牛PD50
线性回归分 析
鼠血清学试 验
免疫第7、14、21、28天 测抗体效价
能已成熟，适用于药物或毒物对胎儿后期发育影
响的试验。
•
豚鼠对多种抗生素类药物非常敏感，是研究
抗生素如青霉素的专门动物。
• 四、营养学
•
豚鼠体内不能合成维生素C，对其缺乏十分
敏感，是研究实验性坏血病和维生素C生理功能
的理想动物模型和维生素C的生物学检测的标准
动物。
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豚鼠在科学研究中的应用
五、耳科学