1、2019/6/12,1,93年實驗動物飼養管理訓練課程 實驗動物品質管制及疾病簡介,財團法人國家實驗研究院 國家實驗動物中心張毓秀 yhc96nlac.org.tw,2019/6/12,2,內容綱要,實驗動物品質管制的目的 影響實驗動物品質的因素 實驗動物的疾病簡介 如何維持實驗動物的品質,2019/6/12,3,何謂實驗動物的品質,實驗動物的規格及標準包括: 遺傳一致性 健康狀態 微生物狀態,2019/6/12,4,實驗動物品質管制的目的,達到並維持既定的品質規格與標準 得到理想的動物實驗結果 準確性高 誤差度小 再現性高 降低風險,2019/6/12,5,影響實驗動物品質的因素,遺傳 環境
2、 微生物狀態,2019/6/12,6,影響實驗動物品質的因素,遺傳 環境 微生物狀態,2019/6/12,7,遺傳因素對實驗動物的影響,外表與生理結構 生理功能表現 行為表現 對外在環境因素的感受性外在環境因素: 微生物, 藥物, 光線, 噪音等,2019/6/12,8,遺傳因素對實驗動物 外表及生理結構的影響,例1. 毛色,國家實驗動物繁殖及研究中心. 民國88年. 實驗小鼠遺傳彙編. 第二版. 第六章 突變(Mutation).第 38頁.,2019/6/12,9,遺傳因素對實驗動物 外表及生理結構的影響,例2 缺趾的小鼠SM/Ckc 近親品系小鼠之不正規突變表型 每足皆缺中部三趾或無趾
3、Dac (位於Xsome 19)與mdac (位於Xsome 13)的交互作用: Dac/+, mdac/mdac 趾異常 Dac/+, mdac/+ 趾正常國家實驗動物繁殖及研究中心. 民國88年. 實驗小鼠遺傳彙編.第二版.第六章 突變(Mutation).第 61頁.,2019/6/12,10,遺傳因素對實驗動物 生理功能表現的影響,2019/6/12,11,遺傳因素對實驗動物 行為表現的影響,2019/6/12,12,遺傳因素對實驗動物對 外在環境因素感受性的影響,例1. 遺傳因素對微生物感受性的影響,2019/6/12,13,遺傳因素對實驗動物對 外在環境因素感受性的影響,例2. 遺
4、傳因素對藥物感受性的影響,2019/6/12,14,基因污染的可能原因與後果,2019/6/12,15,影響實驗動物品質的因素,遺傳 環境 微生物狀態,2019/6/12,16,環境因素對動物品質的影響,環境因素包括:1) 營養- 飼料, 飲水2) 飼育環境- 空調, 光線, 墊料, 空間大小.等3) 飼養管理方式,2019/6/12,17,因營養缺乏引起的問題,壞血症 (Scurvy): 天竺鼠缺乏 Vit.C,Fox et al. 1984. Laboratory Animal Medicine. Chapter 6. Biology and disease of Guinea pigs.
5、 P. 171. Academic press.,2019/6/12,18,因飼養環境因素引起的問題,環狀尾症 (Ring tail) 常發生於出生後7-15天之幼鼠 可能由於相對溼度過低 (80F)之環境所誘發,http:/www.ccac.ca/french/educat/modul,2019/6/12,19,因空間太小引起的問題,咬傷,2019/6/12,20,影響實驗動物品質的因素,遺傳 環境 微生物狀態,2019/6/12,21,實驗動物品質不良疾病/ 感染,微生物為引起實驗動物疾病的重要因素 微生物感染大部分是潛在性的感染,Diseases,2019/6/12,22,微生物感染對實
6、驗的影響 疾病,會影響某些疾病模式動物的表現型使實驗結果難以解釋使待測藥物劑量失準增加同群個體間的差異, 以致必須使用的實驗動物頭數增加污染細胞株,2019/6/12,23,Mycoplasma pulmonis 感染,實驗動物長期實驗期間容易死亡或產生疾病 改變呼吸道方面的實驗結果, 如致癌性, 氣管纖毛功能, 免疫功能 (增加小鼠 nature killer cell 活性)等 生殖道感染會影響繁殖率 污染細胞株,http:/ HJ, Lindsey, JR and Weisbroth, SH. 1979. The Laboratory Rat. Vol.I. p. 245,248. Ac
7、ademia Press. USA,2019/6/12,24,Mouse Hepatitis Virus (MHV) 感染,傳染性高 臨床症狀常出現於未離乳小鼠 裸鼠會出現 “wasting syndrome”, 下痢. 改變 Microphage的吞噬活性 改變肝臟之酵素活性 減緩肝臟的再生 增加動物對某些病原的感受性, 如 K virus, Leukovirus等,MHV,Normal,Foster, HL, Small, JD, Fox, JG. 1982. The Mouse in Biomedical Research. P. 164, 175, 180. Academia Pres
8、s. USA.,2019/6/12,25,Lactose Dehydrogenase-Elevating Virus (LDHV)感染,無特殊臨床症狀 改變血漿內的酵素濃 改變腫瘤在動物體生長的情形 改變免疫系統功能,Foster, HL, Small, JD, Fox, JG. 1982. The Mouse in Biomedical Research. P. 193. Academia Press. USA.,2019/6/12,26,Lactose Dehydrogenase-Elevating Virus (LDHV)感染cont.,Plasma Enzyme Elevated in
9、 Plasma of Mice Infected with LDV,Foster, HL, Small, JD, Fox, JG. 1982. The Mouse in Biomedical Research. P. 195, 197. Academia Press. USA.,2019/6/12,27,有些病原會經由細胞株傳染,Mycoplasma spp.: M. pulmonis, M. arthritidisetc. Viruses:MHV, Ectromelia virus, LDHV, MMTVetc.,2019/6/12,28,微生物的潛在性感染會在動物 免疫力降低時引發疾病,資
10、料來源: Hansen, AK. 2000. Handbook of laboratory animal bacteriology. p5. CRC press.,2019/6/12,29,實驗動物的品質需生產單位與 使用單位共同維護,自國外 引進種源,移入SPF飼育區,申購 出售(送貨),交貨,實驗告一段落,2019/6/12,30,如何維護實驗動物的品質,飼養管理動物照顧; 營養; 飼,墊,物料之滅菌與進出管制; 繁殖動物房之光線, 溫度, 濕度控制, 廢棄物處理等人員進出管制與行為約束進入飼育區的更衣沐浴動作; 飼育區禁止飲食, 嘻鬧, 抽煙; 生物性材料進出限制, 實驗操作的限制等例行
11、監測,2019/6/12,31,監測制度為實驗動物 品質管制的方式,檢疫 例行性遺傳監測 例行性環境監測 例行性實驗動物健康監測,2019/6/12,32,檢疫,檢疫的目的 使所有新進動物適應新環境，並且經過適當的檢查以便做到動物品質保證，防止疾病感染。 檢疫期間的長短 依各國政府法令規定 國家實驗動物中心: 10-14日(囓齒類動物),2019/6/12,33,實驗動物供應單位應定期提供 最近期健康監測報告,http:/,2019/6/12,34,遺傳監測的目的,確保近親品系實驗動物之遺傳特性不變,2019/6/12,35,何謂近親品系 (Inbred strain),兄妹交配20代後或相當
12、於兄妹交配20代後的其他交配方式所育成,2019/6/12,36,近親品系的特性,Homozygosity Two genes at any locus are identical by descent. Two genes are copies of one of the genes carried by the common ancestor. IsogenecityAll individuals within an inbred strain should be generally identical Phenotypic uniformityAs a result of being i
13、sogenic, inbred strains are also phenotypically more uniform than outbred stocks. Such as immunological and biochemical responses. IndividualityEach inbred strain is a unique combination of genetic material giving rise to a unique phenotype.,2019/6/12,37,不同品系會有不同的 Genotype,Russell et al. 1993.Lab. A
14、nim. Sci. 43(5):460-165,2019/6/12,38,Genetical contamination,Russell et al. 1993. Lab. Anim. Sci. 43(5):460-165,2019/6/12,39,遺傳監測的方法,Daily observation by animal techniciansCoat color, Behavior, breeding performanceetc. Immunological techniquesa) Serological assays, Antiserum production,Cellular assa
15、yb) Strain-restricted typing serac) Testing for isohistogeneity (Skin grafting)Biochemical techniquesSTAGE, CAE, PAGE, IEFCytogenetic techniquesMolecular genetic methods,2019/6/12,40,皮膚移植 (Skin grafting),Hans J. Hedrich. 1990. Genetic Monitoring of Inbred Strains of Rats. Chapter 4. Laboratory Metho
16、ds to Determine Polymorphic Loci and Other Variants. P.108. Gustav Fischer Verlag. New York,2019/6/12,41,皮膚移植的原理,To determine whether individuals carry an identical set of transplantation antigens. Whether they are isohistogenetic.The skin grafts can be successfully exchanged between the members of
17、an inbred strain as long as they are of the same sex.,2019/6/12,42,皮膚移植的原理cont.,Differences at the MHC (Major histocompatibility complex) generally induce a strong rejection reaction. The products of the donors H genes in the grafted skin are potential antigens that induce graft rejection if recongn
18、ized as non-self by the recipient.,2019/6/12,43,生化標記圖譜 (Biochemical markers),Pep-3,近親品系大小鼠常用生化標記圖譜. 民國90年. 國家實驗動物中心.,2019/6/12,44,生化標記圖譜的原理,The genotype determines the overall phenotype via a chain of steps:DNA RNA ProteinsFor structural genes, alleles that yield at least one amino-acid difference a
19、t the protein level if one gene code is different.The variants in protein level differing in net charge that can be differenciated using electrophoresis techniques.,2019/6/12,45,環境監測的目的,確保與實驗動物直接接觸之飼料, 墊料, 水及其他相關物品滅菌完全確保實驗動物飼養環境消毒完全避免外在環境因素帶入感染源,2019/6/12,46,環境監測的內容,滅菌功能測試.偵菌瓶,滅菌後器具表面落菌 水質微生物監測.主要針對
20、綠膿桿菌 飼墊料微生物監測 人員體表微生物監測 器具表面落菌數檢查.消毒或滅菌效果檢查 空氣落菌.動物房消毒後, 重新啟用前,2019/6/12,47,空氣落菌檢測適用於動物房 消毒後,引進動物前,2019/6/12,48,空氣落菌與落塵量無絕對關係,2019/6/12,49,實驗動物健康監測的目的,於受測族群中, 發現有無感染病原不是用於評估特定一種感染或疾病在一族群中的流行情況 (prevalence),2019/6/12,50,實驗動物健康監測的內容,2019/6/12,51,各單位應訂定自己專屬的 管制病原菌一覽表 (SPF list),(例: 國家實驗動物中心管制病原菌一覽表)管制病
21、原菌一覽表訂定原則: 病原的重要性 對實驗的影響 環境 經濟能力 工作人員的能力與經驗,2019/6/12,52,健康監測的採樣,2019/6/12,53,抽檢的動物應涵蓋 兩性別與不同年齡層,抽檢動物之年齡層一般分為 2群:年幼動物 對病原的感受性較高 病原菌分離年輕成鼠 (90日齡)及淘汰種鼠(Retire breeders) 血清學檢測年輕成鼠- 檢測新近之病毒感染淘汰種鼠- 檢測所屬族群過去是否受過感染,2019/6/12,54,衛兵鼠 (Sentinel animals)的用途,用於下列條件之實驗動物微生物監測 珍貴品系 實驗進行中, 不適宜犧牲動物 動物族群小,2019/6/12,
22、55,衛兵鼠的條件,未受標的病原污染 不會帶新的污染源給待測族群 受到標的病原感染時, 能監測得到,2019/6/12,56,衛兵鼠的使用方法,一般飼養台車 (Rack), 35 cages/Rack 換墊料/1次/1週/1房 取 2 Rack墊料給衛兵鼠/1週 衛兵鼠: Germ free CD-1 (ICR)取待測族群 35cage舊墊料混合 取上述舊墊料1/3-1/2混入新墊料1/3-1/2給衛兵鼠使用,2019/6/12,57,衛兵鼠的使用方法cont.,2019/6/12,58,衛兵鼠的使用方法cont.,優點 不會犧牲珍貴或實驗進行中的動物 無監測空窗期 每季監測一次, 節省人力與時間,缺點 傳染途徑非經飼, 墊料接觸者不適用,2019/6/12,59,結語,品質管制的目的, 在於維持動物的既定品質標準與規格 監測制度為實驗動物品質管制的方式 訂定屬於自己的 SPF list 實驗動物的品質需要生產單位與使用單位共同合作維持,2019/6/12,60,Thank you for your attention!,
