
小鼠病原微生物控製演化(huà)曆程
Part 01
自孟德爾遺傳定律被重新發現以來,上個世紀(jì)初小鼠以驗證孟德爾(ěr)遺傳學和腫瘤移植排斥等實驗研究進入了實驗室。但早期小鼠繁殖種群多源自於(yú)寵物飼養場或由野(yě)外捕捉而(ér)來,因此攜帶多種病原體。此時,諸如仙台病毒、淋(lín)巴(bā)細胞性脈絡叢腦膜(mó)炎病毒、鼠肝炎病毒、鼠痘病毒和鼠傷寒病毒(dú)等病毒性傳染病(bìng)在(zài)小鼠種群中廣(guǎng)泛流行(háng),經常(cháng)會引發大規模(mó)的動物(wù)群體死亡事件。如利(lì)特爾培育的第一個近交係小鼠DBA就曾因(yīn)為鼠傷寒感染而幾乎全軍覆沒。雖然大多數細菌(jun1)感染不會(huì)導致小鼠急性死(sǐ)亡(wáng),但也有例外,例如,一種梭(suō)狀(zhuàng)芽胞(bāo)杆菌---泰澤病(bìng)原體就(jiù)可導致斷奶階段的幼鼠突然死亡。再比如支氣管敗血博德特氏菌(jun1)經常可以(yǐ)從感染動物的肺或氣(qì)管組織中分離出來,而(ér)它通常與(yǔ)其他機會性病原體(tǐ)如(rú)多殺性巴氏杆菌或肺炎鏈球菌同時(shí)感染,嚴重威脅著小(xiǎo)鼠的健康,也可導致死亡。從1900到1950年這個(gè)階段,實(shí)驗小鼠和這些病(bìng)原微生(shēng)物經曆了一個早期的馴化階段,彼此相互適應,此時幾乎沒有什麽好的手段(duàn)可以去除這(zhè)些病原體的汙(wū)染,故這一階(jiē)段的從業人員(yuán)和小鼠研究者最為關注的(de)問題是(shì)如何確保動(dòng)物存活。
Part 02
此後,從1950到1985年,在血清學檢測技術(shù)和衛生條件改善的雙重驅(qū)動下,小(xiǎo)鼠(shǔ)微生物質(zhì)量進入了新的階段。這一(yī)時期(qī)多數危害(hài)動物健(jiàn)康的(de)病原體得到了控製或得以清除。但此時,一些設施因為監控技術不健全或因無法開展微生物監控而導致(zhì)部分條件治(zhì)病性病原體繼續流行,特別(bié)是成年免疫健全動物群體更是如此,而這些病原體會導致(zhì)斷奶後失去母源抗體保護的幼鼠發病。如(rú)輪狀病毒和齧齒類絲狀杆菌(jun1)(也稱為呼吸道纖毛杆菌)等就屬於這類病原體(tǐ)。因此,這一時期業(yè)內(nèi)關注的焦點(diǎn)問(wèn)題是如(rú)何(hé)確保動物的健康。
Part 03
之後,伴隨(suí)著PCR技術的(de)出現,病原微(wēi)生(shēng)物檢(jiǎn)測技術不斷完善,外加剖腹產技術的成熟和廣(guǎng)泛應(yīng)用(yòng),基本消除了小鼠(shǔ)群體中的(de)外源性病毒,至此小(xiǎo)鼠的健康狀況也得到了極大(dà)改善。由於大部分病原體已從小鼠群落中(zhōng)根除,條件致病微生物成了小鼠(shǔ)健康的最(zuì)常見威脅。它們通常會對免(miǎn)疫缺陷(xiàn)小鼠(shǔ)和特定的遺(yí)傳工程(chéng)小鼠的健康產生影響,如綠膿杆菌可(kě)導致囊性纖維變性模型發生小鼠肺炎、封閉群小鼠中金黃色葡(pú)萄球菌感染引發葡萄球(qiú)菌病和麵部膿腫及(jí)幽(yōu)門(mén)螺杆菌感染導(dǎo)致免疫缺(quē)陷小鼠嚴重的腸道炎症(zhèng)和肝螺杆菌感染誘發Rag2基因缺陷小鼠發生肝(gān)炎甚至結腸(cháng)癌等。
在小鼠健康問題已經不再是主要關注(zhù)對象時,如何確保生物醫(yī)學研究數據質量的重要性就凸顯(xiǎn)出(chū)來。從上個世紀90年(nián)代開始,歐美國家的動(dòng)物設(shè)施幾乎都製(zhì)定了(le)標準化和最新的健康監測策略,其宗(zōng)旨就是如何在確保動(dòng)物生命和健康的同時兼(jiān)顧科學研究的質量。到本世紀初,實驗動物設施衛生條件的改善和微生物監測程(chéng)序的設立極大地提高了實驗動物的微生物質量,形成了以不含致病性病(bìng)原體甚至不(bú)含(hán)大(dà)多數機會病原體(tǐ)的(de)小鼠繁殖(zhí)種群,即(jí)無特定病原體(SPF)小鼠。到了這一階(jiē)段,業界對小鼠所攜帶微生物的(de)關注點也隨之(zhī)轉向了如何確保科學研究的有效性上。
微生物(wù)感染對科學研究結果和有效性影(yǐng)響的(de)文獻數量不(bú)計其數。如小鼠細小(xiǎo)病毒,雖然(rán)其感染(rǎn)非常普遍,但其危害卻經常被低估。與大多數細小病毒科(kē)一(yī)樣,齧齒動物細小病毒同樣是在分裂或分化的細胞中生存,因此主要在內(nèi)皮細胞、淋巴細胞(bāo)和造血前(qián)體細胞中(zhōng)複製(zhì)。雖然細小(xiǎo)病毒自(zì)然感染通常(cháng)沒有症狀,但如感染發(fā)生在胎兒期則會導(dǎo)致(zhì)生(shēng)殖係統發育異常。此外,小鼠細小病毒具(jù)有強大的腫瘤抑製潛力(lì),常會導致接種的(de)腫瘤發生排斥或生長速(sù)度下降。另一個(gè)普遍流行的病毒是2003年才首次被發現的小鼠諾如病毒。通常,小鼠諾如病毒感染不僅(jǐn)在免疫健全小鼠中沒有症狀,在免疫缺陷動物中臨床症狀也非常(cháng)罕見。然而,諾如病(bìng)毒感染會導致易感小鼠胃腸道病理學(xué)改變,例如,破壞白細胞介素-10敲除小鼠腸上皮屏障,並在微生物刺激下發展為慢性結腸炎。因此諾如病(bìng)毒的(de)存在可能對胃腸道研究數據產生影響。此外,螺杆菌屬、金黃色葡萄球菌和齧齒杆菌屬(即原來的嗜肺(fèi)巴斯德杆菌)細菌則是實驗室齧齒動物群體中最普遍的細菌類病原體。它們不僅會通(tōng)過(guò)在易感品係中引起機(jī)會病原體感染而影響動物健康,而且還可能以亞臨(lín)床感染形式幹擾研究結(jié)果。
綜上,小(xiǎo)鼠在100多年的(de)演化過程中,隨著科(kē)學(xué)的進(jìn)步和微生(shēng)物檢測技術及衛生控製手(shǒu)段的不斷提升,大體上可以分為四個(gè)階段:即1900-1950年以確保動物存活為目標的馴化期,1950-1985年(nián)間以排除了主要致命性病原(yuán)體為標誌的病原體淨化期,1985-1996年間消除外源性病毒為標誌的質量提升期和到本世紀初以清除了條件致病菌的無特定病原體小鼠廣泛使用為標誌的標準化小鼠時期。
當下小鼠微生(shēng)物監控的焦點是如何在確保小鼠生命健(jiàn)康的基礎上,關注其所攜帶微生物對科學研究準(zhǔn)確(què)性和可(kě)重複性的影響。讀者朋友們不妨依據攜帶微生物和健康監控標(biāo)準的執行情況來了解一下你所在動物(wù)設施處(chù)於哪個時期。
參考文獻
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