实验动物的遗传控制与保护

实验动物的遗传控制与保护

实验动物在基础科学、动物科学、医学、药理学、农业、渔业、外贸等领域得到广泛应用，但我国对实验动物的研究、生产和管理仍存在诸多困难。笔者从遗传控制,环境控制,微生物、寄生虫控制,饲养控制等方面对提高实验动物质量进行阐述。1遗传控制从遗传学质量控制的角度把实验动物分为近交系、封闭群、突变系、系统杂交动物4类,其各自的特点及应用如下。1.1群体基因的保护一般来说,近交8~12代的近交群没有实验价值,只有同胞兄妹交配连续20代后,近交系数达到98.6%以上时,其群体基因才能达到纯合并基本稳定。这样使用近交系动物进行实验时,不会因为隐性基因的暴露而影响实验结果。此外,近交系具有能跨越时间重复实验的特点,但由于杂合子隐性基因纯合频率增高,会导致动物的近交衰退,如出现产仔数下降、母性不良、适应环境性差等现象。1.2封闭群的概念5年以上不从外部引种,群体数量保持在50只以上,只在群体内进行随机交配,为日常提供实验动物而进行生产的群体称为封闭群。封闭群的关键在于不从外部引进任何新基因,同时也不让群内基因因近交而丢失,以保持封闭群一般遗传性和杂合性。由于封闭群表现出很强的繁殖力和生活力,因此比近交系容易生产,且成本低,因此封闭群动物广泛应用于预实验、学生教学和一般实验中。1.3称突变系质区正常染色体的基因发生突变,而具有了各种遗传缺陷的品系称突变系。这种遗传变异可以通过生殖过程传递给后代,突变系动物作为人类疾病的动物模型在基础医学和临床医学应用广泛,例如糖尿病小鼠、纯合子小鼠肥胖,并伴有糖尿病等。1.4系统混合动物2电生理动物的性别和年龄系统杂交动物本身不能通过繁殖来保持其遗传组成不变,因为它们不能真实繁殖;在系统杂交动物生产中必须强调的是2个亲本品系的性别,由于2个同样的近交系杂交,若所选用的动物性别不同,将产生2种不同的系统杂交动物,其差异会由于发育环境不同而显现。系统杂交动物具有较强的生命力、抗病力和对环境的适应能力,适用于各种长期慢性实验以及营养、药物、病原体和激素的生物评估。而且,系统杂交动物具有2个亲本品系的特点,能够接受2个亲本品系的细胞、组织、器官和肿瘤移植,适用于免疫学和发育生物学等领域的研究。2环境控制2.1大力分离环境地区实验动物繁育、生产及实验场所应避开自然疫源地,宜选在空气质量及自然环境条件较好的区域。应远离铁路、码头、飞机场、交通要道以及散发大量粉尘和有害气体的工厂、贮仓、堆场等有严重空气污染、振动或噪声干扰的区域。若不能远离上述区域则应布置在当地夏季最小频率风向的下风侧。此外,实验动物繁育、生产、实验设施与生活区的距离应大于60m。2.2墙面及地面材料动物繁育、生产、实验场所所有围护结构材料应无毒、无放射性。场所内墙表面应光滑平整,阴阳角均为圆弧形,以便于清洗、消毒。墙面应采用不易脱落、耐腐蚀、无反光、耐冲击的材料。地面应防滑、耐磨、无渗漏。天花板应耐水、耐腐蚀。2.3环境条件2.3.1通风设施环境该环境设施符合动物居住的基本要求,应有强力通风设施,有未被污染的饲料、饮水和垫料,有防鼠、防昆虫措施,但此环境不能完全控制传染因子,只适用于饲育教学等用途的普通级实验动物。2.3.2ificpart2该环境设施适用于饲育清洁实验动物及无特定病原体(SPF,specificpathogenfree)的实验动物。饲育环境应为密闭。送入的空气需经过滤,洁净度达到万级,饲料、饮水、垫料需灭菌后方可使用,饲养人员进入要经过淋浴,穿无菌工作服,戴口罩、手套等环节。2.3.3动物和物料的动态传递该环境设施采用无菌隔离装置以保存无菌或无外来污染的动物。隔离装置内的空气、饲料、水、垫料和设备均为无菌,动物和物料的动态传递须经特殊的传递系统,该系统既能保证与环境的绝对隔离,又能满足转运动物时内外环境的一致,此外,饲养人员不得入内。该环境设施适用于饲育无特定病原体、悉生及无菌实验动物。3实验动物的微生物和寄生虫在开放条件下饲养实验动物过程中,如不严格控制微生物、寄生虫的种类和数量,不仅会使工作人员产生人畜共患病(如流行性出血热病毒、狂犬病毒等),而且还会导致实验动物的大量死亡(如鼠痘病毒)以及实验结果不真实等危害。因此,做好实验动物微生物和寄生虫的控制非常重要。在实验动物领域,除大型或稀有实验动物外,一般不采用疫苗接种或药物治疗,而通过加强日常预防管理,定期对房舍、笼架具、饮水器、饲料、饮水、垫料消毒,并且定期对工作人员体检,发生疫病时及时扑灭、消毒,并采取有效的隔离措施等手段以切断实验动物的传染病传播。坚持预防为主,加强对传染源、传染途径的控制并降低动物的易感性。4食品控制4.1动物的准备在动物实验的各项准备工作中,动物的引进是一个重要环节。在引进动物前,应确定引进动物的种类、品系、规格、数量及动物微生物控制等级等。购入动物时应注意以下几个方面的问题:(1)引进动物前,应检查各项准备工作是否就绪,如饲养动物的器具、器材的准备情况,饲养室的卫生和消毒情况;此外,还应检查动物的笼卡、实验记录本、垫料、饲料、秤等实验必需品的准备情况。(2)引进动物时,应向供应单位说明所需动物的质量控制标准,并索取动物质量合格证。(3)购入动物时,无论运输距离的远近,都应考虑运输环境的温度、湿度、饮食以及途中污染和氧气供应等问题。(4)引进清洁级以上的动物时,应注意运输工具。(5)新购进的动物最好不要立刻进行动物实验,应将动物雌雄分开,并分笼在隔离区饲养一段时间,以便动物得以恢复体能并适应新的环境。4.2喂食动物的方法淋浴→更衣1→更衣2→风淋→清洁走廊→饲育→污物走廊→缓冲→洗刷消毒→更衣→非工作区。4.3饲料配方的确定在进行非营养研究时,由于动物的营养状况与其免疫反应、生化指标等密切相关,因而会影响动物的实验结果。因此各种实验动物的饲料配方,应根据实验动物不同需要科学设计。确定后的饲料配方不得任意更改,