第三节悉生动物和无菌动物在比较医学研究中的应用-实验动物中心办公网

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
学变化,从而减少其再吸收,而增加其排泄。 无菌动物的脂肪代谢与普通动物有差别。无菌动物中
脂肪含量高于普通动物。无菌动物缺乏脂肪酸。
5.在老年病学研究中的应用
无菌小白鼠的自然死亡期比普通小白鼠为长, 而且雄性无菌小白鼠的寿命和雌性的相似或更 长些。
对2~3年龄无菌大白鼠的检查结果表明:在肾、 心脏和肺里实际上没有和年龄相关的病变,这 些研究说明,微生物因素和机体的老化有关
无 无 明确 少数 可能好 可能好 少 约90% 中
普通动物
有或可能有 有或可能有
有疑问 多或大量 不准确
困难 高 约4wenku.baidu.com% 低
思考题
名词:裸小鼠,裸大鼠,近交系,重组近交系, 封闭群,无菌动物,悉生动物.
1.无菌动物在比较医学研究中的应用.
克山病(keshan disease)是一种原因未明的以心肌病 变为主的疾病,亦称地方性心肌病。
而照射对无菌动物则主要为照射本身引起的后果。
4.在营养、代谢研究中的应用
(1)无菌动物是研究营养的好模型
很多营养成分是靠细菌降解的。正常动物的肠道可合 成维生素B、K。应用无菌动物可研究哪些菌可合成维 生素B、K。
(2)代谢研究
如胆固醇代谢和微生物关系的研究。 用已知菌动物研究指出:肠道微生物能使胆汁酸起化
感染 有人认为本病为感染所引起,特别是毒素引起中毒性 心肌炎等。
本病病因未完全明确,可能在低硒的基础上,各种综合因
素参与相互作用而致病。
苏铁素
为一种糖甙,存在于苏铁果实及壳中。我国广东、 广西、福建及云南等省有种植。
茎内淀粉、种子及有的种属的幼叶可食用或酿酒。 叶及种子尚可入药。
日本冲绳的居民将苏铁果实作为日常食品但用水 多次漂洗以除去毒性物质。
(2)血液循环系统
心脏相对缩小,白细胞增加,普通动物白细胞总数波 动范围大,无菌动物白细胞数值恒定。
(3)免疫系统
胸腺中网状上皮细胞体积较大,其胞浆内泡状结构 和溶酶体少。无菌兔胸腺中以小淋巴细胞为主,其 中的张力微丝含量较普通动物明显减少,胸腺和淋 巴结处于功能较不活跃状态,脾脏缩小,无二级滤 泡,网状内皮细胞功能下降。由于无菌动物几乎没 有受过抗原刺激,其免疫机能基本上处于原始状态。
因肠内无菌,不能帮助消化纤维素以提供机体所需的 营养。
(3)生殖
无菌条件对动物的生殖影响不大。大小鼠因出生无感 染身体较好,无菌豚鼠及兔比普通者繁殖力低。
(4)代谢
血中含氮量少,肠管对水的吸收率低,代谢周期比普 通动物长。
(5)营养
与动物品种有关,鼠和兔的肠道长,故有影响。无菌 动物肠道上皮细胞更新率比一般动物低,肠壁的物质 交换也较慢。
按我国的微生物学控制分类,同无菌动物一样, 也属于四级动物,必须饲养于隔离系统。
根据植入无菌动物体内菌落数目的不同,悉生动 物可分为单菌、双菌、三菌和多菌动物。
现代悉生生物技术的发展,首先成功地 培育了无菌豚鼠,
继后人们又培育出无菌大鼠、小鼠、兔、 猪、猴等,开辟了悉生动物的先河。
从而使人为净化各种实验动物疾病成为 现实。也为实验动物设施净化,开拓净 化医学在技术上奠定了基础。
(4)泌尿系统
肾脏较小,如无菌豚鼠。
2.生理学改变
(1)免疫功能
因为体内无微生物和寄生虫,血中无抗体,血清杀菌 力低,吞噬细胞噬菌力也低,因此对微生物感染异常 敏感。某些病原性弱和必须经腹腔或颅脑接种才能感 染普通动物的微生物很容易感染无菌动物。
(2)生长率
无菌条件下对不同种属影响不同。无菌鸟类生长率高 于同种普通鸟,无菌大小鼠与普通鼠差不多,无菌豚 鼠和无菌兔生长率比普通者慢。
无菌动物主要有以下两方面的特点:
1.形态学改变
(1)消化系统
主要变化在肠道上。无菌动物肠道肌层薄,更为特异 的是盲肠肥大,比普通动物大5~6倍,无菌豚鼠的 盲肠可达体重的1/3,主要是由于肠壁薄,张力低而 增大,这也导致盲肠扭转或肠壁破裂而死亡。
如给无菌动物注入梭状芽孢杆菌则可缩小盲肠体积。 无菌动物的肠黏膜绒毛增多,肝脏重量相对下降,导 致解毒功能有所下降。
2.在免疫学研究中的应用
无菌动物在免疫学研究中的应用,乃是促 进发展无菌动物模型的动机之一。无菌动 物血中无特异性抗体,很适合于各种免疫 现象的研究。
由于在无菌动物机体内除去了生活的微生 物,使无菌动物大大增强了对感染的感受 性。如将无菌鼠从无菌系统中移到普通动 物饲养区,常在几天内死亡,病因常是梭 状芽孢杆菌感染。
(1)研究某些疾病的病原
如猫瘟病毒,正常猫易感染,无菌猫则不易受 感染,说明感染受肠道微生物的影响。
(2)研究细菌学
尤其是肠道正常菌丛细胞间的相互拮抗性及细 胞和宿主间的关系的研究。
霍乱弧菌:口服霍乱弧菌使无菌幼豚鼠单菌感 染时,就可使其死亡,但当使该动物同时感染 产气荚膜(梭状芽胞)杆菌时,就可以除去霍乱 弧菌,动物可以不发生死亡。
应用
由于在这种动物的机体中排除了各种微 生物的干扰,就可对其他科研问题的实 验得出较明确的结果。另外,如将单一 已知微生物接种到无菌动物体内,就可 以研究机体和单一纯微生物的相互关系。
无菌动物在生物医学研究中因具有独特 作用,因此多年来在医学科学研究的很 多方面已被广泛应用。
1.在微生物和寄生虫学研究中的应用
免疫抑制剂要用无菌动物进行实验,因普通动物 用免疫抑制剂可降低其抵抗力,致其继发感染而 死亡。
研究致癌物质的致癌作用需用无菌动物,如给无 菌动物吃苏铁素时不引发肿瘤,但对普通动物则 致癌。这是因为普通动物机体带菌,可降解菌铁 素,而其降解物有致病性。
(二)悉生动物
悉生动物也称已知菌动物或已知菌丛动物,是指 在无菌动物体内植入已知微生物的动物。
物和抗体之间的关系。多种微生物存在于同一 机体内,可以观察微生物与微生物之间及其与 机体之间相互关系和菌群失调的现象。
2.免疫学研究
悉生动物可以弥补无菌动物的某些缺点。无 菌动物抵抗力很弱,饲养管理的难度大。
使无菌动物感染某种细菌后(即成为悉生动物) 其抵抗力明显增强。
所感染的微生物或寄生虫和种类可根据实验 目的而定,因此适宜做某些特定的实验,如 在免疫学实验中,无菌动物不能发生迟发性 过敏反应,而感染一种大肠菌的悉生动物就 可以发生了。
等级 无菌动物 悉生动物 SPF动物 清洁动物
饲养环境 空气洁净
要求
隔离系统 100级
隔离系统 100级
屏障系统 1万级
半屏障系 统
10万级
以封闭的无菌技术取得,用现有方法 不能检出任何微生物、寄生虫等任何 生命体的动物
经特殊饲养,确知所带微生物菌丛等 寄生物的动物
无特定致病性微生物和寄生虫,确知 不带有病原微生物的动物
4.克山病病因学研究
克山病病因学说有两种,一种矿物盐学 说认为克山病是因为体内缺乏硒引起, 另一学说认为镰刀状黄曲霉菌是引起克 山病的元凶。
中国农业大学用植入黄曲霉菌动物的实 验研究证明,动物的症状与克山病病人 的症状相似,硒不足只能加重病情,而 不会诱发克山病。
不同级别实验动物微生物控制程度要求
如未经处理喂给大鼠则显示其强致癌性。苏铁素 在动物体内代谢可产生N-亚硝基化合物。苏铁素 尚能诱发小鼠、豚鼠、地鼠和鱼的实验性肿瘤。 国际癌瘤中心也确认苏铁素为对动物有致癌性的 94种物质之一。
1935年首先在黑龙江省克山县发现,故以克山病命名。
主要为急性和慢性心功能不全,心脏扩大,心律失常以及 脑、肺和肾等脏器的栓塞。
病因:迄今尚未阐明。根据各地进行的大量研究,可能与水 土、营养、感染等因素有关。
水土和营养因素 据调查本病有明显的地区性,病区的土壤、 水质和粮食中缺乏某些人体需要的微量元素如硒、钼、镁 等或有关的营养物质。
二、特点
悉生动物来源于无菌动物,其体内有不同种类的几种微生 物定居,形成动物与微生物的共生复合机体。
悉生动物肠道内存在能合成某种维生素和氨基酸的细菌, 尽管经高压灭菌的饲料不能供给足够的维生素,也不会像 无菌动物那样发生维生素缺乏症。
悉生动物的生活力较强,抵抗力明显增强,也易于饲养管 理,在有些实验中可作为无菌动物的代用动物。
中国药检所的五联菌悉生动物是将大肠埃希氏菌、表皮葡 萄球菌、白色葡萄球菌、粪链球菌和乳酸杆菌五种细菌接 种无菌小鼠,可代替无菌小鼠进行药物检定。
三、应用
由于悉生动物可排除动物体内带有各种不明确 的微生物对实验结果的干扰,因而可作为研究 微生物与宿主、微生物与微生物之间相互作用 的动物模型。
1.微生物学研究 只有选用悉生动物,才有可能了解到单一微生
如特异性抗体的存在、网状内皮系统的活化、某 些组织或器官的病理变化等。因此无菌动物必须 是生来就是无菌的动物。
无菌动物并不等于普通实验动物除去了微生物。 人工培育的无菌动物适应了无菌生活,所以在形 态、生理、代谢及机体防御等方面都具有一定的 特点。
特点
无菌动物和普通动物外观和活动之间看 不出有特别的差异,有时仅见有体重增 加,但是其机能、结构和普通动物有很 大的不同。
不携带对动物危害大和对科研干扰大 病原,确知不带有病原微生物的动物
无菌动物、无特殊病原体动物和普通动物特点比较
实验项目
传染病 寄生虫 实验结果 应用动物数 统计价值 长期实验 自然死亡率 长期实验存活率 实验结果讨论价值
无菌动物
无 无 明确 少数 很好 可能好 很少 约100% 高
无特殊病原体动物
随着科学技术的发展,现在认为是无菌 的动物或许将来可以检出病原体而不是 无菌动物。
因此,这个无菌是相对而言的。
用大量抗菌素也可以使普通动物暂时无菌, 这种动物是不是无菌动物?
因为这种无菌状态往往是一时性的,某些残留的 细胞在适当的条件下又会在体内增殖,即使把体 内细菌全部杀死,它们给动物造成的影响却是无 法消除的。
而以前一般都认为起源于内因或完全与饮食有 关,通过用已知菌动物对这些变化的直接原因 进行研究,会对合理地控制衰老有一定裨益。
6.在毒理学研究中的应用
正常豚鼠对青霉素敏感,而无菌动物则 无此反应。
因此,青霉素过敏是因肠道菌代谢过程 中引起的过敏。
7.在肿瘤研究中的应用
小鼠肿瘤常由病毒引起,有些病毒还可以通过胎 盘。故无菌小鼠有研究肿瘤的价值。
第三节 悉生动物和无菌动物在比较 医学研究中的应用
(一)无菌动物
无菌动物是指不能检出一切生命体的动 物,用现有的检测技术在动物体内外的 任何部位均检不出任何活的微生物和寄 生虫的动物。
此微生物指病毒、立克次体、细菌(包括 螺旋体、支原体)、真菌和原虫。
这里的无菌是一个相对概念,不过是根 据现有的科学知识和检测方法在一定时 期内不能检出病原体而已。
3.抗体制备研究
普通动物消化道内约有100~200种细菌,每克 肠内容物约有106~1012个菌,菌就是一种抗 原,因此用普通动物很难制备较纯的抗体。
无菌动物缺乏抗原刺激,免疫系统处于“休眠” 状态,对外来的抗原刺激,有迅速、单一和持久 做出反应的特性。
如果将单一菌株植入无菌动物,那么可制备抗该 菌的、较纯的、效价较高的、且不会污染其他微 生物的抗体。
3.在放射医学研究中的应用
用无菌动物研究放射的生物学效应,就可以将由放射 所引起的症状和因感染而发生的症状分别开来。
无菌动物能耐受较大剂量的X线照射,用致死剂量照 射后动物的存活时间也要长些。
因放射而引起的黏膜损伤,无菌动物比普通对照动物 要轻。
大剂量射线照射普通动物,除照射本身的影响外,尚 有肠道微生物影响。
相关文档
最新文档