實驗動物科學:第二節(jié)　悉生動物

一、悉生動物的概念

悉生動物（Gnotobiotic　Animals)也稱已知菌動物或已知菌叢動物（Anima　with　Known　Bacterial　Flora)，是指用與無菌動物相同的方法取得飼養(yǎng)（剖腹取胎，在隔離器內飼養(yǎng))、但明確的物體內所給予的已知微生物的動物，即凡含有已知的單菌（Monoxenie)、雙菌（Dixenie)、三菌（Trixenie)或多菌（Polyxenie)的動物。一般是將1～3種已知的微生物人工接種于無菌動物體內定居，無菌動物接種一種已各菌就是單菌動物，以此類推。由于此種動物和無菌動物一樣是放在無菌隔離器內飼養(yǎng)的，因此選用此種動物作實驗準確性是很高的，可排除動物體內帶有的各種不明確的微生物對實驗結果的干擾，常用于研究微生物和宿主動物之間的關系，并可按研究目的來選擇某種微生物。

悉生動物是使特定的微生物定居于無菌動物的動物，可以說是一種動物與微生物的復合體，也飼養(yǎng)于隔離器中，飼養(yǎng)方法與無菌動物相同。由于這種動物是有菌的，所以隔離器內也有這種微生物的存在。

二、悉生動物的發(fā)展

隨著科學的發(fā)展，向實驗動物提出了更高的要求，就是如何消除實驗動物自身疾病對實驗結果的干擾，實驗證明：除了剖腹產所獲得的仔畜，飼養(yǎng)在嚴格的無菌隔離屏障內，沒有另外的辦法可以消除實驗動物本身所帶的傳染性疾患，從而使無菌隔離技術的應用，從研究微生物與宿主之間的相互依存關系。推廣到高質量實驗動物的生產。

悉生動物大規(guī)模地生產和廣泛應用于醫(yī)學研究的各個領域，取得了普通動物實驗所無法發(fā)現(xiàn)的豐碩成果，這就豐富了無菌動物的研究內容。現(xiàn)在已把無菌動物、單菌動物、雙菌動物、多菌動物和特殊病原體動物總稱為悉生動物。近二十年來是無菌動物研究的飛躍發(fā)展階段，形成了跨越生物學、醫(yī)學、獸醫(yī)學的新興學科一悉生生物學（Gnotobiology)，它是以無菌隔離技術提供的各種動物為實驗對象，研究實驗動物本身以及各種動物特別是動物與微生物之間相互依存和制約關系。

悉動物的發(fā)展歷史與無菌動物發(fā)展一樣，是隨著無菌動物的發(fā)展而發(fā)展的。無菌動物發(fā)展的要事年表列于表6-3。

悉生動物學的發(fā)展，大大促進了生物醫(yī)學研究的發(fā)展。國際悉生生物學討論會已召開過七次，1981年6月29日至7月3日，在日本東京召開了第七次國際悉生生物學討論會，我國第一次派出了由中國醫(yī)學科學院人中組成的代表團出席了會議。標志著我國悉生生物學的興起和發(fā)展。

三、悉生動物在生物醫(yī)學研究中的應用

悉生動物已在生物醫(yī)學的各個領域中得到了應用，取得了豐碩的成果�？蒲泄ぷ髡呖筛鶕�(jù)實驗研究的需要，將無菌動物所培育的仔鼠于其斷奶前后，有目的地喂給單一的或多種的細菌，再來觀察這些細菌對機體的作用。

悉生動物應用在許多微生物學研究上是一個突出的例子。只有選用悉生動物，才有可能了解到單一微生物和抗體之間的關系。多種微生物存在于同一機體內，可以觀察微生物與微生物之間及機體之間相互關系和菌群失調的現(xiàn)象。當對某種悉生物施于物理、化學等其它致病因子時則可觀察機體、微生物、致病因子三方面相互作用關系。

表6-3　無菌動物發(fā)展的要事年表

悉生動物可以彌補無菌動物的某些缺點。無菌動物抵抗力很弱，飼養(yǎng)管理的難度大。使無菌動物感www.med126.com染某種細菌后（即成為悉生動物)其抵抗力明顯增強。所感染的微生物寄生蟲的種類可以根據(jù)實驗目的需要而定，因此適宜作某些特定的實驗，如在免疫學實驗中，無菌動物不能發(fā)生遲發(fā)性過敏反應，而敏感一種大腸菌的悉生動物就可以發(fā)生了。

醫(yī)學研究中使用悉生動物的優(yōu)點見表6-4

由于悉生動物有上述優(yōu)點，所以成功為當前醫(yī)學研究中大力提倡使用的實驗動物。開斯（R·Kissig)比較了使用各種動物的實驗結果，提出了在醫(yī)學研究中選擇實驗動物的原則，可拱我們的研究工作中參考（見表6-5)。

悉生動物現(xiàn)在已成為醫(yī)學生物學發(fā)展的基礎。一些科學技術發(fā)達的國家一般都已成立了悉生動物學會，這是一個實驗動物和實驗動物技術在醫(yī)學生物各學科中應用的協(xié)會。1979年在日本東京召開的第17次年會上報告的論文有：人和動物的骨髓移植；人類和實驗動物腫瘤及其治療；免疫學；病毒學和腫瘤疾�。粻I養(yǎng)、代謝和生理學；菌叢和宿主抗力；悉生動物技術；外科病人感染控制等十個方面。

表6-4　無菌動物、無特殊病原體動物和普通動物特點比較

表6-5　醫(yī)學科學各研究領域應用不同類型動物的選擇（摘自R·Kissig)

注“+”可能或必須用；“-”不可能或適用；“×”不用或不能用。

四、悉生動物的飼養(yǎng)管理

悉生動物和無菌動物一樣，均飼養(yǎng)在無菌隔離器中，飼養(yǎng)管理方法也與無菌動物相同。無菌動物由于腸道里沒有細菌，所以不能在腸內合成機體所需要的某些維生素和氨基酸，而必須由日常的飼料中補給。無菌動物飼養(yǎng)管理困難，且生活能力較差。把對機體有益的若干種腸道細菌喂給無菌動物，使之在腸道內定居，這就成為悉生動物。它遠較無菌動物的生活能力強。飼養(yǎng)管理也比較容易，在多種研究試驗中，可以代替無菌動物。

人工感染用的腸道細菌各國使用的不盡一致，它也受營養(yǎng)條件的制約。如日本使用大腸埃希氏桿菌（Escherichia　Coli)，表皮葡萄球菌（Stapbylococcus　Epidermides，糞鏈球菌（Streptococcus　Faecalis、脆弱似桿菌（Bacteroides　Fragilis和乳桿菌（Lactobacillus　sp.種。法國使用E.Coli　(、白色葡萄菌（Staphylococcus　Albus、糞鏈球菌、Sporulated　Anaerubes(Genus　Clostridium)和乳桿菌（五種。

悉生動物應定期作微生物檢查，一方面檢查是否被污染，另方面檢查接種的微生物是否定居。對未能定居的菌株還應補充接種。

用缺乏葉酸的飼料飼養(yǎng)無菌大鼠，則出現(xiàn)葉酸缺乏癥，但在悉生大鼠，則不出現(xiàn)癥狀。用缺乏維生素缺乏癥狀。試驗證明，悉生小鼠的精子形成機能與通常動物無異，而無菌小鼠的形成能力較低。有的學者認為微生物菌叢是育成期雌性小鼠性機能正常發(fā)育的重要因素。很多試驗證明，悉生動物生活能力比無菌動物要強，較易飼養(yǎng)。