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1、豚 鼠,制药1001,豚 鼠,学名Cavia porcellus, 英文名Guinea Pig 属哺乳动物纲、啮齿目、豚鼠科、豚鼠属。 实验豚鼠由野生豚鼠驯化而育成。 1780年，Laviser首次用豚鼠做热原实试验，之后在科学研究用动物中占有了突出地位。,生物学特性,一般特性： 1、生长发育特征：身体短粗，头大、 耳朵四肢短小，尾巴只有残 迹，毛色多样 2、采食行为：草食性，需粗纤维，食量大 3、居住习性：喜活动，爱群居，对外界刺 激敏感 4、反应能力：听觉发达 5、抗生素敏感性 ：投药易引起死亡，对 青霉素敏感性为小鼠的1000倍,生物学特性,生理学特点： 1、生殖特点：性成熟早、母鼠怀孕
2、期长，胚胎在母体 发育完全 2、生长发育：寿命45年，最长可达8年，生长发育快 3、体温调节：自动调节体温能力差，饲养最适温度 1822度 4、营养特点：体内不能合成维C，饲料中必须添加 5、免疫学特点：易引起变态反应,品种和品系,近交品系豚鼠目前世界上有12个。 由于豚鼠妊娠期较长为68（6272）天，一胎生得少，一般23只，培育一个近交品系需要2030年，所以近交品系较少。 用于医学科研的近交品系纯系2号和纯系13号。,豚鼠在科学研究中的应用,一、免疫学 血清中含有丰富的补体，是所有实验动物中补体含量最多的一种动物，其补体非常稳定，免疫学实验中所用的补体多来源于豚鼠血清。 适合用于研究速发
3、型过敏性呼吸道疾病。豚鼠迟发性超敏反应与人类相似，如皮内结核菌素试验。 二、传染病研究 豚鼠对多种病原体敏感，常用于病原的分离及诊断。 （如豚鼠对结核杆菌有高度敏感性，感染后的病变酷似人类的进行性结核病变，是结核菌分离、鉴别、诊断和各种抗结核病药物的筛选以及病理研究最佳动物。）,豚鼠在科学研究中的应用,三、药物学 豚鼠妊娠期长，胎儿发育完全，幼鼠形态功能已成熟，适用于药物或毒物对胎儿后期发育影响的试验。 豚鼠对多种抗生素类药物非常敏感，是研究抗生素如青霉素的专门动物。 四、营养学 豚鼠体内不能合成维生素C，对其缺乏十分敏感，是研究实验性坏血病和维生素C生理功能的理想动物模型和维生素C的生物学检
4、测的标准动物。,豚鼠在科学研究中的应用,五、耳科学 豚鼠耳壳大，存在明显的听觉耳动反射。耳窝对声波极为敏感，特别是对 700 2000周/秒的纯音最敏感。所以豚鼠常用于听觉和内耳疾病的研究。如噪声对听力的影响、耳毒性抗生素的研究等。 六、悉生学 由于可准确查知豚鼠剖腹产时间，幼仔发育完全，易成活，所以经常用于悉生生物学的研究。,Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究,口蹄疫 ( foot- and- mouth disease，FMD) 是由口蹄疫病毒 ( foot- and- mouth disease virus，FMDV) 引起的一种急性 热性 高度接触性传
5、染病。对各国的畜牧业有着巨大的危害。 目前，强制免疫口蹄疫灭活疫苗是我国用以防控口蹄疫疫病流行和暴发的主要手段。 效力试验是检验疫苗效力的标准化方法，我国用疫苗50%动物保护剂量 ( 50% protective doses，PD50 ) 法进行口蹄疫灭活疫苗的效力检测。 建立一种可替代本动物进行口蹄疫灭活疫苗效力检验的方法是国内外亟待解决的一个问题 。,Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究,Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究,综合评价FMD灭活疫苗效力,Y=1.625x-0.704,效力试验：,血清学试验：,Titl豚鼠动物模
6、型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究,建立模型,细胞毒作为攻毒病毒（乳鼠毒攻击时毒价不均一）,Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究,1、材料与方法 1.1 疫苗 1.2 病毒 1.3 实验动物 1.4 豚鼠发病模型的建立,8只 分两组，4只/组,FMDV乳鼠毒，0. 2 mL /只,FMDV细胞毒，0. 2 mL /只,肢趾部皮内注射,观察10 d，记录豚鼠人工感染后的临床症状，仔细观察2 种病毒引起豚鼠发病的情况有无明显差异,Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究,1.5 豚鼠测毒试验（根据发病情况用 Reed- m
7、uech 法计算 FMDV 细胞毒对豚鼠的半数感染量 GPID50） 1.6 豚鼠免疫剂量试验,共40只，十只/组，1组为对照，其它3组为免疫组,对照,1.5ml,1.0ml,0.5ml,免疫剂量,左后肢股内肌肉注射，免疫28天,103GPID50 /0. 2 mL 的FMD细胞毒 （0.2ml/只）左后肢趾部皮内注射,观察10d,根据免疫攻毒结果，确定最适免疫剂量,Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究,1.7 口蹄疫灭活疫苗效力试验,6批口蹄疫灭活疫苗,豚鼠免疫攻毒试验,牛免疫攻毒试验,40只，10只/组，共4组,免疫剂量,28天后，连同5只对照 用FMDV细
8、胞毒攻毒 2.0ml/只,观察10d，用Reed-munch法计算PD50,15只，5只/组，共3组,21天后，连同5只对照用牛用FMDV细胞毒攻毒 2.0ml/只,Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究,1.9 豚鼠与牛 PD50 线性回归模型的建立,R = 0. 846， P = 0. 008,豚鼠 PD50 与牛 之间存在极显著的正相关关系,y = 1. 625x0. 704,Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究,1.8 豚鼠血清学实验,免疫时间,抗体水平与免疫剂量正相关,Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活
9、疫苗效力的研究,2 结果与分析,Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究,Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究,2.6 口蹄疫疫苗豚鼠 PD50 与牛 PD50 相关性分析,( y 为牛 PD50结果，x 为豚鼠 PD50结果）,Titl豚鼠动物模型评价牛口蹄疫 Asia-1 型灭活疫苗效力的研究,3 讨论,综合评价FMD灭活疫苗效力,Y=1.625x-0.704,效力试验：,血清学试验：,为什么选择替代动物？ 因需要大量的非免疫本动物，存在着动物来源困难，试验成本高，周期长等问题 为什么不用小鼠？ 上世纪80 年代初，Sutmoll
10、er 等用小鼠作为模型动物分析免疫小鼠的血清抗体滴度和牛抗攻击病毒感染免疫力之间的相互关系。成年 BALB /c 小鼠对 FMDV 敏感，能产生特异性中和抗体，但不能产生明显的临床症状，易产生耐过性; 不超过 5 日龄的乳鼠易产生FMD 临床症状并发生死亡。,血清学试验不需要在动物舍内进行有毒性的操作，减少了病毒向外界散播的危险; 不需要对动物进行攻毒，消除了攻毒试验给动物带来的损害; 还省去了攻毒后的观察期，缩短了试验周期 抗体滴度测定使试验从定性 ( 死亡或出现临床症状) 走向了定量，排除了人为判定误差或试验动物健康状况影响试验结果; 与攻毒程序相比，血清学试验可以对试验样品进行保存，当产
11、品上市出现问题或管理机构要对疫苗进行复检时可应用保存的样品进行重复试验。 为什么不用血清学检验？,1、有的动物有很高的抗体梯度，但攻毒后仍然发病; 有的动物几乎检测不到抗体，但却受到了保护，这些现象表明仅靠抗体水平衡量动物是否被保护是欠妥的 。 2、测定与保护性反应就不存在相关性，这样的体外替代方法很难完全替代本动物的效力检验。 3、由于不同试验室所用的检测方法 试剂以及判断标准等方面难以统一，以至这类研究结果应用于实际生产中存在困难 4、另外，检测免疫血清抗体效价须用非口蹄疫疫苗免疫动物，无法从根本上取代本动物的使用，动物的选择仍存在困难。 替代试验动物可以模拟疫苗免疫接种后抗原在体内通过网
12、状内皮系统呈递的过程 、细胞介导的免疫反应、 疫苗佐剂产生的效应和靶组织的特异性等体外试验无法测定的过程。,为什么用豚鼠？ 20 世纪20 年代，研究发现豚鼠感染口蹄疫病毒后具有和牛相似的临床症状，在趾部和舌面出现水泡等组织病变，从此豚鼠成为口蹄疫病毒研究的一种模型动物。 病毒后能产生特异性的体液免疫和细胞免疫。 2004年，郎洪武用豚鼠对口蹄疫病毒进行测毒试验，结果表明口蹄疫病毒可引起豚鼠出现规律性 典型性发病。 2008 年，高旭东用豚鼠模型评价牛口蹄疫灭活疫苗的效力，也证明豚鼠测定的 PD50 与牛测定的 PD50具有很好的相关性 。 从替代性试验动物的选择来看，使用标准容易确定，适合规模养殖，均一性容易控制 。,总结 伴随全世界减少或取消动物试验的需求，攻毒试验给发病动物带来的痛苦也违反了实验动物3R 原则在科学研究中的应用! 我们可大批量的终产品检验可以通过体外试验数据来进行检验，从而减少试验的数量; 在终产品的组分发生改变时用动物进行效力检验，以探索一种有较好重复性 可靠性和易于标准化的替代方法！,动物福利 动物福利概念由五个基本要素组成： 生理福利，即无饥渴之忧虑； 环境福利，也就是要让动物有适当的居所； 卫生福利，主要是减少动物的伤病； 行为福利，应保证动物表达天性的自由； 心理福利，即减少动物恐惧和焦虑的心情。,谢谢！ 制药1001,