SPF鸡及鸡胚与其在实际研究中的应用

SPF鸡及鸡胚与其在实际研究中的应用

摘要：在参考大量的文献与材料后，本文概述了SPF鸡及鸡胚的概念，介绍了我国SPF鸡及鸡胚的发展历史和现状，着重阐述了SPF鸡及鸡胚在实际研究中的应用与其在疫苗生产上的重要性。

关键词SPF鸡鸡胚应用

1 SPF动物概念

无特定病原体动物（Specefic Pathogen Free animals，SPF）是指机体内没有特定的微生物和寄生虫的存在的动物，但非特定的微生物和寄生虫是容许存在的[1]。故实际上是指无传染病的健康动物，SPF动物也称三级动物，该级别的动物除了一、二级别动物应排除的病原体外，不携带主要潜在感染或条件致病性病原以及对科研实验具有明显干扰作用的病原，是实验动物的范畴的概念。实验动物是指经人工饲养、繁育，对其携带的微生物及寄生虫实行控制，遗传背景明确或来源清楚，用于科学研究、教学、生产、检验以及其他科学实验的动物[2]。SPF动物来源于无菌动物，必须饲养在屏障系统或隔离系统中，实行严格的微生物学控制。

2 SPF鸡及鸡胚与其微生物控制

SPF（Specefic Pathogen Free）鸡就是无特定病原鸡，是指生长在屏障系统或隔离系统中，无国际、国内（尤其是国内）流行的主要鸡传染性病病原，具有良好的生长和繁殖性能的鸡群[3]。其所产的蛋即为SPF蛋。SPF鸡的培育建立在对无菌鸡培育成功的基础来。SPF鸡的微生物控制，主要是由世界各国、甚至某些生产单位根据国际、国内实际，结合其生产或科研的目的而制定的[4]。目前，SPF鸡的微生物控制种类，没有国际统一的标准，但有国际共识，每个国家根据自己的实际情况确定需要控制的病原微生物种类[5]。国外最高级别的SPF鸡及鸡胚监测项目有31种（包括亚型）。我国于1999年颁布了《SPF鸡微生物质量监测标准》，SPF鸡除了应无鸡的内外寄生虫侵袭外，要消除的病原微生物主要有以下各种[6](见表1)。此外，一些新的禽病如：鸡病毒性肾炎（ANV）、鸡贫血因子（CAA）、鸡轮状病毒（ARV）等的检查也将引起重视。培育SPF鸡最初是通过挑选好的母鸡、经各种检测证实无主要传染病病原（特别是可经蛋垂直传播的），对种蛋消毒，孵育成鸡，隔离在无病原微生物的环境中，采用遗传育种方法，反复若干代，不断检查挑选渐次育成[7]。

表1 我国SPF鸡群主要控制的疾病种类

3 SPF鸡及鸡胚在实验研究中的结果可信性

SPF鸡与鸡胚的优势在于，无主要的传染病、无垂直传染性疾病、无人畜共患病、无对实验研究可能产生干扰的微生物。SPF鸡与鸡蛋对各种病原有敏锐的感受性，且反应一致，重复性好。在试验中能取得准确，可靠的结果。而普通鸡生活在自然环境中，容易受到各种病原微生物污染，尤其是一些亚临床疾病如CAA、REV等大多数垂直传染性疾病、寄生虫疾病等等。这些鸡，外表健康，不显示症状，一旦承受某种实验或条件性变化，隐性感染被激发，就会造成实验鸡或鸡胚出现非特异性死亡或症状，给实验的结果判断带来极大困难，科学研究难以正常进行[8]。SPF鸡及鸡胚由于排除了特定的传染病和寄生虫，实验结果准确可靠，是国际上公认的适用于生物医学各个领域研究的国际级别的实验动物。赵四海等（2006）[9]比较了PubMed数据库中使用各种实验动物的文献总量，发现使用实验动物文献的比重指数（本年度使用实验动物的文献量/本年度数据库收录的文献总量）呈稳中稍降趋势，鸡、鱼、果蝇等非哺乳动物的使用日益得到重视。使用鸡作为实验动物的文献数量相对稳定，近三十年来均2000多篇，是否利用SPF鸡及其种蛋成为衡量实验精确度的重要标志。

4我国SPF鸡及鸡胚的发展历史与现状

在我国，SPF鸡及鸡胚的发展起步比较晚，规模也比较小。从1979年我国农业部向中国农业科学院哈尔滨兽医研究所下达SPF鸡培育及相关微生物监控技术的研究任务开始，北京生物制品研究所用小型隔离器对美、德两国莱航SPF种进行了小规模实验。我国于1985年由山东省农科院家禽研究所成功培育出国内第一个SPF鸡群，1991年又建成了当时亚洲规模最大的SPF鸡场——山东无特定病原实验种鸡场[10]。1986---1991年北京实验动物研究中心执行中国-澳大利亚政府间为期五年的SPF鸡种卵技术合作，建成为我国小儿麻疹疫苗生产提供SPF鸡种卵的全屏障设施，经过10年左右的时间，部分解决了我国人用疫苗SPF鸡卵的供应问题。上世纪90年代以后，我国的SPF鸡产业进入了一个快速发展的阶段，建立起了一批SPF鸡饲养设施[11]。山东家禽研究所经过多年的努力也培育出了中国SPF种鸡群[12]。自1991年开始，我国进入SPF鸡生产技术产业化建设和自主研发中国SPF鸡种鸡的新阶段，中国农业科学院哈尔滨兽

医研究所利用澳大利亚援助的设备和从澳大利亚进口的SPF种卵建成了国内一流的哈尔滨国家级SPF种禽饲养室，并且推出了一整套SPF鸡微生物质量检测方法，采用国内普通鸡（京白鸡）培育出无禽白血病、鸡传染性支气管炎、马立克氏病和新城疫等多种疫病的SPF种鸡基础群，并于1996年以此为基础进行了我国SPF种鸡群培育的研究工作，现已取得了阶段性进展，并建成了国家禽类实验动物种子中心。自从我国建立SPF鸡群以来，很长一段时间发展缓慢、规模较小，只有山东省农业科学院家禽研究所、北京实验动物中心、中国农业科学院哈尔滨兽医研究所等有限几家[13]。2000年由中国农业大学、农业部中监所和山东省农科院家禽所联合起草的国家标准“SPF鸡微生物质量监测标准”颁布实施，这对我国SPF鸡的发展起到了积极的推动作用。目前，国内已有规模化SPF 鸡场20余家,初具规模，但是SPF鸡的发展还有很长的路要走。

5 SPF鸡及鸡胚在实际研究中的应用

鸡作为实验动物，从1789年Pasteur用鸡作禽霍乱的研究开始的。1902年，Bateson用鸡验证了动物遗传符合孟德尔的遗传定律[14]。1911年，Rous和Murphy 首次将鸡胚应用于病毒研究[15]。鸡作为实验动物已有几百年历史了，并用鸡成功的研制出了人类的第一个抗癌疫苗的马立克氏病疫苗。以鸡为代表的禽类实验动物具有繁殖快、卵生、体外孵化容易控制，试验成本低，一次可获得大量的鸡胚和胚胎细胞的特点，同时在胚胎期，鸡的免疫系统发育不全，鸡胚和鸡胚细胞适宜做多种病毒的培养基，用于禽病的病原学、流行病学、病理学和用于制备禽病诊断的检测试剂和疫苗生产等，用于疫苗的安全性及效力检验等[16]。而SPF 鸡和鸡胚是从事高水平科研和多种人畜禽生物制品生产、鉴定所不可缺少的实验动物和原材料，在许多领域和实际研究中应用广泛。

（一）鸡广泛应用于：（1）家禽本身科学的研究：包括生理学、免疫学、营养学、疾病学、病理学、遗传学、育种学等各个方面以及与家禽生产息息相关的因素。在禽病研究中，可排除非目标病原体的干扰作用；在病毒学研究中，鸡胚培养；提供细胞制备用原材料，种毒传代；制备高免血清[17]。（2）比较医学研究：鸡在人的肿瘤研究上有重要作用。（3）鸡还广泛的应用在免疫学、遗传学、育种学、放射学等研究方面。

在目前，SPF鸡主要用于研究某些鸡的传染病，以便提出防御的措施，同时还可用于检验生物制品的安全性及免疫原性，以判定生物制品是否能够安全、有效的用于防制传染病的发生。另外，根据SPF鸡对禽病病毒敏感的特性，可以复制某些传染病用于制造相应的抗原、抗体或探讨其发病机制[18]。

（二）鸡胚应用更为广泛[19]：1 禽类胚胎是理想的生物模式。鸡胚是在母体外形成的独立的生物体，其发育受遗传控制，在进化过程中，鸡胚形成了一系列完善的保护机制。此外，鸡胚来源丰富、生长周期短、价格便宜、操作方便，因而容易进行较为直接的剖检和观察，容易做到大样品，多次重复，实验结果较为准确。2 鸡胚是遗传学研究的理想模式。因为人类已经有足够的技术引起胚胎遗传性状的改变，并能在短时间内观察到结果，这在遗传学、育种学上有广泛的应用价值。3 禽类胚胎因免疫发育不完善，因此被广泛的应用于微生物学研究。一方面，利用鸡胚胎或鸡胚细胞作为病毒的培养基；另一方面，在痘病毒、粘液病毒和疱疹病毒的研究以及某些病毒的分离、鉴定、抗原制备和各种疫苗的生产方面，鸡胚占重要位置。4 鸡胚是放射科学研究的极好工具，尤其是对局部放射作用的研究。由于对环境、条件、剂量、照射部位均容易选择和控制，因而实验