。ǘ)飼料條件
因為裸鼠缺乏T細胞,易受細菌、病毒和霉菌感染的損害,如按常規(guī)動物方式飼養(yǎng),只有少數裸鼠能生存一個月以上,最多不超過四個月,而放在隔離器(Isolator)中飼料的可存活一年以上。因此,裸鼠的壽命與飼料的衛(wèi)生條件有密切的關系。一般是先在隔離器中繁殖。然后放入無特定病原體屏障環(huán)境中飼料。
無病原體條件的飼料需要在動物和外界之間裝置一個屏障,屏障越嚴,飼料健康裸鼠就越有保證,然而,如不注意選擇屏障的類型,它的效果就沒有保證,故應持續(xù)檢查是否符合條件。
1.無病原條件飼料裸鼠設備
、艓в忻芊饪諝膺^濾裝置的塑料籠。每一籠自為一個單元。它包括一個標準的透明塑料籠,籠蓋上覆有空氣過濾材料。后者與籠子的貼近處用膠帶纏繞數周予以密封。然后,此籠可置于一般實驗室的標準籠架上。過濾材料呈片狀,由疏紡的(但非紡織的)聚酯纖維制成。它應該能夠防止微生物從籠外進入籠內。
全套籠具皆經高壓蒸汽滅菌。使用它和喂養(yǎng)管理(如加飲水和飼料、清籠、斷奶等)時,都必須在一個防護罩內進行。罩內所含有的是正壓過濾空氣。而且還是層流(無湍流的)、單向的。
上述的用具有操作方式是存養(yǎng)無致病原動物最簡單的方法。
⑵動物隔離器。最常使用的此種器具有系由柔軟片狀的透明聚乙烯基塑料制成,但也可用有機玻璃、不銹鋼、鋁皮和尼龍等材料來作。市售成品有一定規(guī)格,也可專門根據需要來設計大小,這是一個無菌的生活小室,可排除任何微生物。室氣進出該器都經過濾。全部食品和用品都經滅菌后,再經一個無菌的入口小室送入器內,可排除任何微生物。最初,選用化學滅菌劑和高壓蒸氣對該器進行滅菌處理。
在無菌環(huán)境中,遺傳學背景相同的裸小鼠和通常的雜合子型小鼠壽命長短相近。但是,Poiley氏等(1974)發(fā)現,在這種環(huán)境中,新生小鼠的存活率,較之在普遍環(huán)境中的為低。為了使它們胃腸道的功能更接近于正常,有人提議給無菌環(huán)境中的裸鼠接種一次非致病的細菌(Poliey氏等,1974;Eaton等,1975)。這樣,常常可以起到改進生殖性能的作用,并有助于把無菌小鼠從隔離器中轉移到條件較差的存養(yǎng)設備中去。
為了最有效的控制環(huán)境,從而得以盡力保存無菌的(或帶有一定菌群)裸體小鼠,隔離器是理想的存養(yǎng)設備。但它也有缺點,這就是費勞力,在一定空間中繁育動物的數量有限。
⑶空氣層流器。它包括標準的小室,覆罩和網架。每套器具形成一個獨立的環(huán)境,與室內通風系統(tǒng)無關。它自己輸入過濾空氣,把超凈空氣完滿地注入鼠籠,并以柱狀排出。由于每套器具互不相干,又有正壓空氣防護,所以可把它們放在通常條件下。它們是手提式的,既便于維修,又能最大限度地利用房舍和設備。
使用此種方法是否成功,取決于管理工作的好壞。密切監(jiān)視房室的污染和人員流動,只準專職人員入室。應當在正壓、單向氣流條件下料理維修鼠籠,接觸小鼠的一切物品(飼料和其它物品)都必須滅菌。飲水須經處理除去細菌,專職工作者須穿戴無菌的外科口罩、帽子、手套和后長衣,觸及動物時須用頭端包有橡皮的鑷子,而且必須經變性乙醇(就放在一邊)的浸洗。
⑷空氣層流室。有別于上述的一個房間內放置的小型空氣層流器,而是整個房間的環(huán)境都為正壓過濾空氣所籠罩。設計時,須裝置空氣進入的開關,空氣入口要裝指示器。工作人員在室內的穿戴同上所述。室內應用的飼料、墊料和籠具的滅菌,須用兩端有開關的高壓蒸氣滅菌器。
引種方法可最大限度地利用房舍以繁育動物。雖然裝設此種房間的經費昂貴,但是,空氣層流室加上嚴格限制人員的出入,可保證生育期的裸體小鼠順利生產,它是大量繁殖裸小鼠的最好方式。舉例來說,由于采用它,近五年來(1973~1977),在Frederick癌癥研究中心平均每年生產裸體小鼠在20,000以上。
2.環(huán)境控制
、艤囟。適于裸體小鼠的室溫為26~28℃(78~820F),裸體小鼠無毛、其散失體溫較有毛小鼠為快。處于連續(xù)空氣層流中,它們的散熱更快,需要大約28℃(800F)的室溫予以補償。一般飼料室內溫度控制在25℃±1℃也可以。如果裸鼠和有毛雜合子鼠同籠飼養(yǎng)時室溫可略低一點。飼料在在連續(xù)空氣層流室中的裸鼠需要將層流室內溫度提高到28℃。
⑵濕度。相對溫度應保持在40~60%,此時,成年裸體小鼠皮膚水分散失最少。濕度過低,對新生裸鼠生存不利,這在空氣層流環(huán)境中尤為重要。
、峭L。一般認為,每小時需要通風換氣10~15次,要用高效過濾器(99.9%)保證良好的空氣過濾,除盡空氣中大于0.3μm的顆粒?諝獬隹谝灿羞^濾裝置(也可以用效能上較低的)以防止空氣倒流時的污染,而且要先設計好怎樣從室外維修這些過濾器。
在空氣層流室內,空氣的正壓至少為0.65cmH2O?諝獾牧飨蚝退俣纫刂频镁鶆蚨杂伞_^濾的空氣連續(xù)掠過鼠籠時,奔流于動物環(huán)境之中,在理論是一個防止外源性污染的屏障。
⑷光照。每日應當維持10小時光照,14小時無光的明暗周期。不用窗戶,用人工照明,使全年光照恒定,但應避免過強的熒光燈光照。
3.籠具和墊料
培育裸體小鼠的籠具,籠底面積應當為97平方厘米(15平方吋),高度應為12.7厘米(5吋),應選可耐受高壓蒸氣滅菌的塑料或不銹鋼制作。其造型應當便于重疊,以利滅菌和存貯。透明塑料籠較好,用時不必打開籠蓋就要觀察動物;\底要放墊料,不能用網。
籠子必須每周清潔一次,或視需要處理,以保證環(huán)境清潔、干燥。用去污劑或其它洗滌劑清洗后的籠子或其它物品,必須充分沖洗干凈。否則,會刺激裸體小鼠的皮膚。
墊料直接接觸裸體小鼠的皮膚,不能帶有刺激性?蛇x用不帶塵土和尖塊的硬木屑,研磨過的玉米桿,或用松木刨花。用前都要滅菌,且滅菌后不結成塊狀才可使用。
為裸體小鼠建巢可用棉花或棉紙。但是,如果墊料有一吋厚,而且室溫控制得恰到好處,能使裸鼠感染舒適,一般就不需要墊棉花或棉紙了。
4.供食和供水
、棚曃埂B泱w小鼠的營養(yǎng)需求與其它品系的小鼠相似。所以,任何市售飼料均可使用。食物必須滅菌,可將食物鋪成單層后放在小盤中或放在有孔的口袋中,進行高壓蒸氣滅菌(45分鐘,120℃)。滅菌前,不耐熱的營養(yǎng)素要加大用量(Williams氏等,1968)。另外,可補充全小麥面包和復制牛奶以改進生育能力,并防止同類噬食現象(Poiley氏等,1974)。
、骑嬎S袝r,自來水中含有少量的各種非致病菌(包括銹色假單細胞菌)。為了避免經水源而污染裸體小鼠種群,有人建議將飲水過氯化達到12~15ppm;或用鹽酸酸化飲水,使之pH達到2.5~2.8,都可有效地控制其污染率,特別是假單細胞菌屬細菌的污染。如由于高壓滅菌而過多地損失維生素則可在飲水中加入復合維生素(例如,每1000ml加入1ml各種維生素),將該混合液通過直徑0.2μm微孔薄膜過濾除菌,每平方吋的壓力不得超過10磅。維生素混合液及水應適當地進行某些細菌培養(yǎng)的檢查,并應隔天更換水瓶,水瓶和飲水管在兩次使用之間必須洗滌和消毒。
通過飲水供給抗菌素,可消除胃腸道的細菌(Van Der Waaij氏,1966)。并且,這也是一個防止裸體小鼠在嚴格的環(huán)境控制下可能發(fā)生的外源污染的附加措施。我們使用的四種配方如表4-4所示。下列抗菌素很少消化道吸收,每一種配方應每周更換一次,每四周輪換一遍,可減少抗藥菌株的出現。
假如你一開始就在嚴格控制的環(huán)境中繁育無菌裸體小鼠,則也可以不必使用抗菌素,因為加用抗生素后在繁育技術上出現差錯的可能性也就增加了。
表4-4 裸體小鼠飲水中所用抗菌素的種類和用法
時 間(周) |
抗 菌 素 |
用 量 |
1 |
桿菌肽 | 4克/升 |
新霉素 | 4克/升 | |
2 |
抗敵素 | 250毫克/升 |
土霉素 | 500毫克/升 | |
3 |
桿菌肽 | 1克/升 |
鏈霉素 | 1克/升 | |
4 |
抗敵素 | 250毫克/升 |
土霉素 | 500毫克/升 | |
氨芐表霉素 | 500毫克/升 |
5.空氣層流室的保養(yǎng)
層流室內從地面到天花板以及設備均需保持無塵和無破碎。每月必須檢測室內的無菌情況,每平方米放一個平皿,檢查室內空氣中的細菌數量。落下菌的檢查各國規(guī)定不同,見下表
表4-5 各國層流室落下菌限度的規(guī)定
規(guī)定單位 |
平甲培養(yǎng)基 |
暴露時間(分) |
培養(yǎng)時間、溫度 |
落下菌限度 |
日 本 |
普通瓊脂 |
5′ |
37℃ 48hr |
<5個 |
美 國 |
血 瓊 脂 |
10′ |
″ |
<3個 |
北京檢定所 |
血 瓊 脂 |
30′ |
″ |
<10個 |
除落下菌數目不得超過限度外,并且不能有致病菌存在,否則,需要重新消毒。
一切可移動的設備最好高壓滅菌,不可移動的裝置(如墻、地板、天花板等)要用液體酚類消毒劑徹底清潔,消毒應重復進行三次。消毒后房間應密封,48小時后作微生物學污染檢測,如檢測是陰性,才允許使用。工作人員入內必須穿戴全套滅菌外科手術衣和消毒的長靴。
(三)裸鼠生產
為了保證裸鼠具有相應品系的遺傳純度和嚴格的微生物控制要求,應根據裸鼠所具有特殊性,建立以下生產制度進行生產(見圖4-1)。
圖4-1 裸鼠生產制度
1.核心群的動物(GF):按微生物學要求,應是經過無菌剖腹手術飼料在小型隔離器內的無菌動物。按遺傳學要求,一個隔離器內的動物應是相應的近交系,采用兄妹交配,一個隔離器是帶有nu純合基因的,采用回交和互交方法進行維持。
2.擴大群動物(GB):按微生物學要求,應是來自核心群的無菌的幼小裸鼠和雜合鼠,放入大隔離器內或水平層流的小隔離房內,并對這些幼鼠導入復合的正常腸內菌叢,使之變成悉生動物。按遺傳學要求,應保持nu等位基因的純合子和雜合子進行生產。
3.生產群動物的種子群,應來自擴大群的動物,飼料在屏障系統(tǒng)內,一個生產周期為6~20個月。
試驗期裸鼠也應以裸鼠的免疫功能缺陷特性,按以下體系進行試驗與飼料(見圖4-2)。
⑴裸鼠移植癌建立和檢疫。
⑵腫瘤維持。
、谴罅恳浦。
圖4-2 維持腫瘤預防感染體系
總之,應按生產裸鼠所有的要求進行,否則試驗不易獲得成功。
飼料繁殖裸鼠必須注意的問題:
、沤⑵琳舷到y(tǒng)是飼料繁殖裸鼠的重要條件。裸鼠先天性胸腺缺失,免疫系統(tǒng)不健全,缺乏對付外來因子的抵抗力,對病原體極易感染,在常規(guī)環(huán)境中,最多只能生存數月,因此,必須要在無病原隔離飼料環(huán)境中飼料。根據我國目前實際情況,尚不能新建更多的高標準的動物實驗設施,而改造現有建筑的辦法是可行的。改建后的屏障飼養(yǎng)室雖與科技發(fā)達國家相比是比較簡陋的,但基本上達到了屏障系統(tǒng)設施的要求,費用大為降低,也可使裸鼠繁殖工作正常進行。
⑵裸鼠繁殖方法最好選用純合子隱性(nu/nu)雄鼠與雜合子(nu/+)雌鼠進行交配生產。因為純合子隱性雄鼠一般能正常生育,其仔代裸鼠和正常仔鼠的比例為1:1;所有正常的仔鼠都是雜合子,當用這些小鼠作實驗對照時,就可明顯地觀察到純合子與雜合子之間的不同差異。裸鼠繁殖的其它二種方法,均存在一定缺點,如采用雜合子(nu/+)雌雄鼠交配時,其子代中裸鼠與表現型正常的仔鼠的比例為1:3,所繁殖的裸鼠少,而且繁殖的正常小鼠可能是nu/+或+/+兩種基因的小鼠,除非通過育種,否則不易區(qū)別。又如采用純合子隱性(nu/nu)雄鼠和雌鼠交配繁殖,雖然所有的子代都是裸鼠,但這種繁育方法不很有效,因為雌裸鼠繁殖力低,同時護理也很困難。
、亲惺蟪錾蟠婊钆c否,關鍵在于哺乳,如不注意哺乳則哺乳期裸鼠死亡率很高。主要原因在于同窩哺乳的有雜毛純合仔鼠發(fā)育快,體大健壯,競爭力強,與純合裸鼠爭食母乳而影響純合裸鼠的發(fā)育,以致其消瘦死亡。為了提高裸鼠生長發(fā)育速度及存活率,采用純合裸鼠,雜合仔鼠分別哺乳,并對雌鼠加喂高蛋白、高維生素飼料。
、葹榱吮3州^長期的正常繁殖生長,就必須建立微生物監(jiān)測方法來控制質量。因裸鼠免疫機能的缺陷,易受微生物、病毒和寄生蟲感染,特別是易受小鼠肝炎病毒的感染,一但裸鼠感染上小鼠肝炎,同窩裸鼠會于生后36~134天相繼死亡,無一幸免。病鼠肝發(fā)生大理石樣變化,質較硬,呈黃色、粗造、結節(jié)樣、邊緣不齊。對裸鼠的飼料繁殖威脅很大。在裸鼠的飼料中,常易發(fā)生所謂“消耗性綜合征”(Wasting syndrome)實與裸鼠常見病之一的鼠病毒性肝炎感染有密切關系,用剖腹產可避免此病毒感染。
采用微生物的檢查方法時,要考慮裸鼠的生理特性,裸鼠屬于免疫機能缺陷的動物,鼠肝炎病毒、仙臺病毒等感染后,血清中不產生抗體。因此,只能檢查同胎雜合仔鼠血清中的抗體情況,或直接分離病原體,或將裸鼠的肝組織接種于雜合仔鼠后,再用血清學方法測定其相應抗體。因此,對裸鼠一些致病性的病毒和臺澤氏病原體等的檢查方法,主要是檢查同胎雜合鼠血清中抗體的產生情況,來判斷裸鼠是否被這些病原體所感染。