无菌鼠生理特点介绍
众所周知,实验动物按微生物控制的程度可分为五类:无菌动物(GF)、悉生动物(GN)、无特定病原体动物(SPF)、清洁动物(CL)和普通动物(CV),无菌动物作为微生物控制程度最高等级,培育和维持也有相当大的难度,在进行了一系列的尝试后,集萃药康在无菌鼠培育方面也有所突破。
首先为大家详细介绍无菌动物,它最大的特点在“无菌”二字,这里“菌”主要是指细菌,而严格来说,还包括真菌、立克次氏体、支原体和病毒等微生物及各种寄生虫。但“无”不是绝对的,不过是根据现有的科学知识和检查方法在一定时期内不能检出已知的微生物和寄生虫而已。
无菌小鼠的外观和普通动物外观上是相同的,但是其机能、结构和普通鼠有一些的不同,主要体现在以下几个方面:首先是肠道结构,对无菌小鼠进行解剖,能观察到最明显特点是盲肠比普通小鼠大5-6倍,观察其肠道肌层,也会发现它的肠道肌层很薄、肠粘膜绒毛有增多现象。此外,无菌鼠的循环系统、血液系统和网状内皮系统也会发生变化,和普通小鼠相比,无菌鼠的心脏相对较小,血液中的白细胞数增加且相对恒定,脾脏缩小,无三级滤泡,网状内皮细胞功能降低。由于一直生活在无菌的环境,它们对微生物的感染异常敏感,也更容易出现污染。
无菌小鼠在微生物、免疫学、肿瘤、营养代谢等各类研究中有着重要的作用和应用前景,因此NBRI也开始着手培育自己的无菌小鼠。无菌小鼠的培育过程非常困难和繁琐,在培育之前,我们查阅了很多文献资料,基于胎盘屏障我们确定了无菌小鼠培育方法:①在有无菌小鼠种群的情况下,孕鼠剖腹产取子宫,子宫经无菌处理转入无菌环境中,再从子宫中剖出小仔由无菌母鼠代乳,进而获得无菌后代。②在没有无菌小鼠种群的情况下,剖腹产获得的小仔只能在无菌环境中采用人工授乳的方式进行培育。我们从零开始,选择了人工授乳来培育无菌小。鼠
无菌小鼠是采用目前的监测方法在小鼠体内无法检测到任何微生物(包括细菌,真菌,病毒和寄生虫等除内源性逆转录病毒外)存在的一种小鼠。为了防止任何微生物的可能污染,无菌小鼠的饲养与无菌状态的维持必须按照严格的无菌饲养操作程序和严谨的样品检测要求进行,并且必须在严格监控的隔离器条件下操作实施。
与常规实验室小鼠比较,无菌小鼠的外观没什么特别的,但是其机能、结构和常规实验室小鼠有一些不同,主要体现在以下几个方面:
1. 肠道结构
对无菌小鼠进行解剖,能观察到最明显特点是盲肠比普通小鼠大5-6倍。观察其肠道肌层,会发现它的肠道肌层很薄、肠绒毛较不规则、绒毛长度相对较长,这是由于肠道微生物广泛参与食物的代谢和吸收,无菌鼠因肠道中缺失微生物群而合并营养代谢障碍,表现为结直肠和盲肠通过代偿性增生增加营养的吸收,其中增生程度以盲肠表现最为明显。
2. 肠道机能
肠蠕动较慢、小肠通透性较低、肠上皮细胞再生能力较弱。
3. 无菌鼠的循环系统、血液系统和网状内皮系统
和普通小鼠相比,无菌鼠的心脏以及血容量相对较小、血液中的白细胞数增加且相对恒定、胆固醇含量增加。
脾脏缩小,无三级滤泡,网状内皮细胞功能降低。这是由于无菌鼠中肠道微生物群的缺失会严重影响肠道相关免疫组织和淋巴细胞的发育,并导致先天性免疫应答减弱。
4. 疾病模型
通常对高脂饮食引起的肥胖不敏感;
某些肿瘤易感小鼠(如某些基因修饰小鼠)经无菌化后,成为肿瘤不易感小鼠。
5. 对饲养条件要求高
因为无菌鼠一直生活在无菌的环境,它们对微生物的感染异常敏感,也更容易出现污染,因此对饲养繁殖的要求就更高。无菌动物体内不能合成维生素B和维生素K,需额外提供。无菌条件对动物生殖影响不大。无菌鼠因出生无感染,身体较好,其繁殖率高于普通大小鼠。
由于无菌鼠具有以上特殊的生理特点,因此,在应用无菌鼠模型时应考虑到这些可能影响实验结果的因素。
无菌小鼠作为肠道微生物相关研究的重要动物模型,已广泛应用于肿瘤、免疫、代谢、心血管、神经等领域。