单词 | 无菌动物和悉生动物 |
释义 | 【无菌动物和悉生动物】 拼译:germ free animal and gmtophoric animal 随着医学生物技术的不断发展,在揭露生物奥秘和探索未知疾病病原学的研究中,需要大量地使用实验动物,而它们多数均在通常开放的条件下饲养,外观看似健康,实际上有潜在的微生物在动物体内存在,在实验研究工作中会干扰实验结果;为此,要取得精确的实验研究结果,就需要不带有或少带有微生物的实验动物,供科学研究,其中使用比较多的是无特定病原动物(specific pathogem animal简称SPF动物)。而供做比较尖端的、要求水平高的科研实验结果,使实验结果不被外来因素干扰,重复性好,精确度高,则需用无菌动物(gnotophoric animal简称GF动物),及悉生动物(简称Gn animal)。 无菌动物泛指动物体内不带有微生物的动物,其中包括细菌、现有病毒学检测技术检测到的病毒机体内外寄生虫。无菌动物中的“无”实际上是相对而言,并非绝对的。由于普通动物体内的内脏器官、血液等,在通常情况下相应是无菌的,其母畜在妊娠期间,胎儿在子宫内生长发育时,胎盘是它的过滤微生物的屏障,可以排除微生物对胎儿的侵袭;因此,当胎儿足月成熟时,即将分娩,则可在无菌条件下进行人工剖腹产手术,摘除母畜的子宫,放在无菌解剖隔离器(isdater)内打开子宫,取出胎儿,送入另一无菌隔离器内,用人工哺乳饲养,或依赖已经培育成功的无菌保姆母畜带乳,可培育成无菌动物。无菌隔离器内凡与动物有关饲养的饲料、饮水、垫料、笼具等一切用品均应采用高压蒸气灭菌,或用放射线γ射线灭菌后方可使用。饲养工作人员均应经过严格培训,具有一定的无菌操作技术,方可上岗进行无菌的严格的管理工作,否则,会带来微生物的污染,造成损失。悉生动物系来自无菌动物,在人为条件下给无菌动物接种,叫悉生动物。它和无菌动物相同,必须在无菌隔离器内饲养,严格地无菌饲养管理,以免带来交叉感染。接种一种菌的,叫单菌的(monoxenic)悉生动物;两种菌的,叫双菌的(dixenic)悉生动物;3种菌的叫3菌的(Rtrixenic)悉生动物;多种菌叫多菌的(Polyxenic)悉生动物。无菌动物的研究最早始于19世纪后期,距今已100多年;一些科学家最初先从植物能否在无菌情况下生长,进行了研究。其后,巴斯德(Pasteur)对无菌动物进行过研究,他判定如果动物体内缺少细菌,是难以存活的。而有的科学家则提出了相反的意见,争论不休。这时,鲁导尔等(Lutull etal)于1897年对无菌豚鼠进行了饲养研究,而存活期十分短暂;但打破了巴期德氏的结论,为无菌动物研究奠定基石。20世纪初期,由于医学生物学家发现了维生素丙(D.C),而豚鼠体内又不能合成D.C,它对于豚鼠是不可缺少的,因而,对豚鼠在无菌情况下存活的研究,取得较大进展,柯亨弟(Cohendy et al)等在研究中,使无菌豚鼠存活了16~19d。后来,茹尼尔斯等(Reyniers et al)在已经有了维生素A、B、C、D等发现的基础上,对无菌豚鼠的研究获得更大进展;他们饲养在无菌条件下的豚鼠存活了两月左右;最后,美国NotreDage大学的菲利普斯等(Philips)在研制出满意的豚鼠饲料配方后,在饲养无菌豚鼠上,不但能够存活,而且开始繁殖。为什么科学家先集中力量从无菌豚鼠的饲养进行研究?这是因为豚鼠的妊娠期长(69~72d),仔鼠出生时,身体已被毛,睁眼,长出细齿,在母鼠哺乳1周左右后,即可开始采食,这是有利于人工哺乳成活的有利因素。而家兔、小鼠等实验动物则不相同,妊娠期短,仔鼠出生后,身体裸露,眼、耳孔均未打开,人工哺乳存活较难。实验无菌大鼠最早于1943年由茹尼尔斯(Reyniers)等开始研究,直到1948年戛斯他伏桑(Gustafsson)培育成功;其后,普利桑慈(Plesants)于1959年亦相继培育成功。并于同年培育成功无菌小鼠。鲁可克(Luckey)于1963年培育出无菌家兔。至于无菌狗、猫、猪、羊、猴等均在20世纪中期培育成功。美国于1948年在Lobund饲养小组努力研究下,成功地饲养出无菌鸡,并育成成鸡,产卵,孵化出雏鸡。目前,世界上除美国、日本外,英、法、德、意、匈、澳大利亚、比利时、独联体等国家也相继建立起包括无菌动物在内的实验动物中心,实验动物研究工作取得很大进展。中国实验动物研究工作起步较晚,但在广大科技工作者和饲养人员共同努力下,从1979年开始有了飞速地进展,目前上海生物制品研究所、中国医学科学院实验动物研究所相继于1983年后,研究培育成功无菌豚鼠和无菌家兔,他们还开展了无菌裸鼠的饲养研究,填补了实验动物学的空白做出了努力。无菌动物由于长期在严密的控制下在无菌隔离器内饲养,它与普通开放条件下的普通实验动物比较,在形态学和生理学方面都有了很大的改变,比如无菌家兔、无菌豚鼠的消化道,特别是盲肠比普通动物要大5~6倍;肝脏重量减轻,网状内皮系统中脾脏缩小,网状内皮细胞功能降低,因此对微生物特别敏感。无菌鸡较普通鸡生长发育好,而无菌家兔和豚鼠则较普通家兔、豚鼠生长缓慢一些。一般无菌动物的寿命均比普通动物长。总之,无菌动物与普通动物在形态学、生理上的差别十分明显,这也是与它们各自的生活条件的改变有关的。对于无菌动物的饲养条件,科学工作者最早采用的是玻璃、木材、铁和不锈钢等材料制做无菌隔离器的主体部分;用高压蒸气消毒灭菌,由于制做繁杂、笨重、费资昂贵,操作十分复杂困难,很难推广。随着科学技术发展,1957年美国P.C.Trèxler在印第安州圣母大学Lobund研究室制造出用塑料薄膜的无菌隔离器主体部分,它是由无毒的聚氯乙烯原料制成,其余部分有耐酸硷的橡胶手套等,这种隔离器具有质地轻便、操作方便,透明易观察内部动物等的优点,同时最大的优点是其价格较之以上的材料便宜了许多,而且随着不断改进,使用了过氧乙酸消毒剂的使用,对于推动饲养无菌动物的研究工作起了巨大的作用。可以说是一场技术革新的革命。当然目前已有更多的材料如纤维、玻璃钢、硬质有机玻璃等亦可制做无菌隔离器,饲养无菌鸡和其他实验动物。无菌动物由于不带有微生物,它的用途十分广泛,它在研究微生物的拮抗作用,对某些致病病因的探讨,研究病毒的生物学特性等结果十分准确可靠;在免疫学方面的研究,当机体受感染后,对机体感染和免疫系统之间关系的探讨;此外,在放射医学研究、营养代谢的研究、老年病、毒理学的研究,以及在宇宙航天研究中均能派上用场。1962年美国格拉斯哥医院格瑞斯特(Grist)在30年前(1962)在非近交系中偶然发现的裸鼠(无毛小鼠,)培育成功,它在免疫学研究、肿瘤移植等研究上用途十分广泛,四年之后弗兰拉根(Flanagan)又证明其染色体上有一种无毛基因;之后,潘梯路易斯(Pantelouris)于1963年又发现裸鼠没有胸腺,缺少T细胞。目前这种裸鼠与别的品系小鼠交培育成许多带有裸鼠基因的小鼠,成为远交系裸鼠,已为广大医学生物工作者大量研究用,这种裸鼠亦需在无菌条件下饲养,虽属突变系小鼠,也可归纳为无菌动物的范畴。去年,在美国Jackson研究所召开的国际免疫缺损小鼠研讨会,曾多次提到一种scid小鼠,它虽有毛,但缺少T、B、K细胞,而且胸腺萎缩,是一种联合免疫缺损的小鼠,它亦需在无菌条件下饲养,是免疫学和肿瘤移植研究较之裸鼠更好的动物模型。悉生动物由于来源于无菌动物,它在人工接种单菌、双菌或多种菌后,因此含有对单菌、双菌或多种菌的抗体。因此,在生物医学研究中被认为较之无菌动物更易于维持饲养的动物,但在生物医学研究中用途较广泛。用悉生动物研究可观察到微生物与微生物之间,及其与机体互相间的关系,和菌群失调现象。还有,某些悉生动物给予物理、化学等及其他致病因子时,则可观察到机体、微生物和致病因子三者间相互作用的关系。1879年曾召开过第17届国际悉生动物研讨会,交流各国在利用悉生动物在医学生物、免疫学研究的成果。【参考文献】:1 钟品仁,等.哺乳类实验动物.北京:人民卫生出版社,19832 施新猷.医用实验动物学.西安:陕西科技出版社,19893 前岛一淑.实验动物的无菌技术.北京:人民卫生出版社,19834 景绍亮,等.无菌豚鼠饲育方法及其特征和应用的研究.中国医学科学院实验动物研究所,1988年学报5 王荫槐,等.无菌兔的培育和研究.中国医学科学院实验动物研究所,1988年学报6 朱美芬,等.无菌动物细菌学监测问题的探讨.上海实验动物科学,1986,6(1):30~317 朱美芬,等.无菌小鼠细菌学监测方法及其结果.上海实验动物科学,1986,6(1):72~748 王德斌,等.无菌动物和无特定病动物简价.上海实验动物科学,1983,3(2):119~1219 张周,等.应用空气层流室繁育裸鼠.上海实验动物科学,1990,10(1)10 Ediper,et al.裸体小鼠的繁殖和大量生产(1)、(2).上海实验动物科学,1981,1(1、2)11 Scid小鼠在生物医学及农业科学中的应用研讨会.北京实验动物科学,1991,412 Thomas D.Luckey Germfret Life and Gnotobiology 186313 Jorgen Fogh.The nude Mouse in Experimental and clinicalResearch Dol 21982(卫生部北京生物制品研究所万邦元撰) |
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